Læknaneminn - 01.06.1970, Page 25

LÆKNANEMINN
23
gagnvart K+, Na+ og Cl^ jónum.
Reynslan hefur sýnt, að þessi
jafna hefur mjög víðtækt gildi,
bæði til að segja fyrir um breyt-
ingar á himnuspennu við breytta
þéttni jóna í utanfrumuvökva, t.
d. í tilraunum in vitro, svo og til
forspár um afleiðingar breyttrar
leiðni frumuhimnu gagnvart hin-
um ýmsu jónum.
Hrifspenna (aktion potential).
Hér að framan hefur stuttlega
verið greint frá eðli frumuhimna
og umgengni þeirra við jónir
líkamans, þegar frumurnar eru í
hvíld. En hvað gerist, þegar
taugaboð berst eftir taug eða
vöðvafrumur eru efldar til átaka?
Mælingar með rafskautum þeim,
sem fyrr er lýst, hafa leitt í ljós,
að þá á afskautun (depolariser-
ing) sér stað, og í mörgum tilfell-
um fær frymið iákvæða hleðslu,
allt að 40—50 mv, miðað við um-
hverfi frumunnar (vending, rever-
sal). I flestum frumutegundum
varir bað ástand aðeins örskots-
stund, bví að öfl bau, sem vinna að
viðhaldi hvíldarspennu, ná fliót-
lega yfirhöndinni á ný. Þá verður
endurskautun (repolarisering)
frumuhimnunnar, hleðsla frymis
verður aftur neikvæð miðað við
umhverfið. Atburðarás þessi nefn-
ist hrifspenna og tekur misjafn-
lega lanvan tíma eftir því, hvaða
frumur eiga í hlut. Frumur hiart-
ans hafa algera sérstöðu, hvað
t'malened hrifspennu snertir, og
verður nánar að bví vikið síðar, en
aðrar vöðvafrumur svo og tauga-
frumur skipast í tiltölulega sam-
stæðan flokk að þessu leyti. Á
mvnd 3 er himnuspenna tauga-
frumn úr kolkra.bba táknuð við
tíma, og tekur hrifspennan þar um
2 msek.
Skilvrði þess, að hrifspenna
ríði af, er að áreitið, sem veldur
henni, hafi ákveðinn lágmarks-
styrkleika. Orsaki áreitið ekki
spennufall að vissu marki, sem
þröskuldur nefnist, verður endur-
skautun án frekari stóratburða.
Öflin, sem halda uppi hvíldar-
spennu hafa yfirhöndina. Sé far-
ið yfir þröskuldinn, verður hins
vegar breyting á, og ekki ríkir
lengur beint samband milli styrks
áreitis og afskautunar, sem nú lýt-
ur sínum eigin lögmálum óháð
utanaðkomandi afskiptum.
Hvers vegna afskautun af
ákveðinni stærðargráðu hleypir af
stað slíkri sjálfstæðri atburða-
keðju var óþekkt, unz tókst að
sýna fram á, að PNa stendur í öf-
ugu hlutfalli við himnuspennu,
eða m. ö. o. gegndræpi frumu-
himnunnar gagnvart Na+ eykst,
þegar himnuspenna fellur. Hækk-
að PNi, veldur því, að himnuspenna
nálgast jafnvægisspennu Na+,
En». Er það í fullu samræmi við
jöfnu 3, sem sýnir, að hækkun á
PN., leiðir til spennufalls, sem aft-
ur hækkar PNa og svo koll af kolli.
Þetta er jákvætt afturkastskerfi
(pósitíft feed back), þar sem hver
hlekkur atburðakeðjunnar verður
orsakavaldur þess næsta. Engum
hefur enn tekizt að svara á full-
nægjandi hátt beirri spurningu,
hvers vegna lækkuð himnuspenna
leiðir til aukins gegndræpis himn-
unnar gagnvart Na+. Einfaldast
væri að hugsa sér, að göt á frumu-
himnunni stækkuðu. en á móti því
mælir. að PK hækkar ekki sam-
tímis því sem PN, hækkar, og þó
er hin vatnshaldna (hydratiser-
aða) K+ jón minni en vatnshaldin
Na+ jón. Hins vegar hefur verið
sýnt fram á, að gegndræni frumu-
himnu gagnvart K+ hækkar. áður
en hrifspennan ^r öll, en sú hækk-
un kemur á eftir PNl hækkuninni