Læknaneminn - 01.06.1970, Blaðsíða 24

LÆKNANEMINN
samsíða tengdum breytilegum við-
námum í straumrás. I hverri
leiðslubraut er einnig rafhlaða,
sem er tákn jafnvægisspennu
hverrar jónar. Þessi framsetning
undirstrikar, að misdreifing jóna
utan frumna og innan er hinn
raunverulegi grundvöllur himnu-
spennunnar, þótt breytileg leiðni
himnunnar gagnvart Na+ og K+
ákvarði himnuspennuna á hverj-
um tíma.
Na — K fjumpan.
Enn er ósvarað þeirri spurn-
ingu, hvernig frumur fara að því
að viðhalda sérkennum sínum í
jónasamsetningu, umgirtar ekki
öflugri varnargörðum en frumu-
himnurnar í raun eru. Ljóst er t.
d., að bæði rafkraftar og osmó-
tískir kraftar leitast við að knýja
Na+ inn í frumur, og frumuhimn-
an er að vissu marki gegndræp
gagnvart Na+. Þannig eru þéttni-
gildi Na+ í frymi og utanfrumu-
vökva ein sér óræk vitni þess, að
fleiri öfl en rafkraftar og osmó-
tískir kraftar hafa áhrif á flutn-
ing jóna gegnum frumuhimnur. Á
einhvern hátt er rafhlaðan hlaðin.
Um miðjan 6. áratug þessarar
aldar tókst Hodgkin og Keynes að
sýna óyggjandi fram á, að orku
þarf til flutnings Na+ út úr frum-
um og K+ inn í þær, þ. e. fram fer
burður (aktíft transport) jóna
gegnum frumuhimnur. Einnig
urðu þeir þess vísari, að eitthvert
samband er milli burðs þessara
tveggja jóna, því að brottnám K+
svokallaðrar N — K pumpu, sem
sett hafði verið fram til skýring-
ar á hinni ójöfnu dreifingu jóna
utan frumna og innan.
Allar líknr eru taldar á, að
ATP sé orkubrunnur pumpunnar.
Sérstakur ATP-asi, staðsettur í
frumuhimnunni, stjórnar hýdró-
lýsu á ATP. ATP-asinn er háður
nærveru Mg++ og Ca++ jóna, og
aukin þéttni K+ utan á himmmni
og aukin þéttni Na+ innan á henni
örva starfsemi hans.
Talið er, að Na — K pumpan
„dæli“ einni Na+ jón út úr frmn-
um fyrir hverja K+ jón, sem
„dælt“ er inn. Krefst sú starfsemi
30—50% af orkuframleiðslu frum-
unnar. Sé orkuumsetningin stöðv-
uð með kælingu eða efnum á borð
við dínítrófenól, joðediksýru og
cyaníð, breytist himnuspennan
lítið fyrst í stað, en fellur síðan
hægt, þegar þéttnimismunur jóna
utan frumu og innan tekur að
minnka að marki. Na — K pumpan
er þannig forsenda hvíldarspenn-
unnar, þar eð hún orsakar mis-
dreifingu jóna, en sjálf er hún a.
m. k. í smnum vefjum hlutlaus í
raffræðilegu tilliti, skiptir aðeins
á einni katjón fyrir aðra. Eins og
áður greindi hefur frumuhimnan
hærri leiðni gagnvart K+ en Na+,
og verður því þéttnifallandi K+
meira ágengt en þéttnifallandi
Na+ við flutning jóna gegnum
himnuna, og þessi ójafni flæði-
möguleiki leiðir til spennu yfir
himnuna, hvíldarspennu. Þetta má
tákna með jöfnunni
R • T PK [K+L + PNa [Na+j i + PC1 [Q-].
F ' inPK [K+]0 + PNa [Na+L + PC1 [01+]«
úr utanfrumuvökvanum leiðir til Þessi jafna er afbrigði af Nemst
þess, að burði Na+ út úr frum- jöfnu og hefur það til síns ágætis
iim er hætt. Niðurstöður þessar að lýsa hvoru tveggja í senn sam-
urðu til að renna styrkum stoðum bandi himnuspennu við þéttnifall-
undir eldri kenningar um tilvist andi og gegndræpi himnunnar