Læknaneminn - 01.04.1986, Page 11

Ins (bútþvingun). Með bútþvingun er
unnt að sjá opnun og lokun á einstök-
um jónagöngum vegna þess að
straumurinn mælist í skömmtum þar
sem hver skammtur svarar til eins
gungs. Nú er [ fyrsta skipti hægt að
rnæla Na-straum í hjartafrumum og
runnsaka hegðun eins ákveðins jóna-
gangs. Þessi tækni opnar alveg nýja
möguleika til rannsókna á raffyrir-
bærum í hjartafrumum (og að sjálf-
sögðu einnig öllum öðrum frumum)
°g ætti að valda byltingu á þessu
sviði á fáeinum árum.
Eins og áður sagði er algengast að
hugsað sé um þessa hluti út frá líkani
þeirra Hodgkins og Huxleys frá
1952. Að vísu eru þau líkön sem unn-
ið er með nú á dögum verulega frá-
brugðin og miklu llóknari en í upp-
haíi. Það er einkum tvennt sem hefur
breyst á þessum árum, jónastraumum
sem taka verður tillit til fjölgar og
einnig verður að taka tillit til þéttni-
breytinga sem jónastraumarnir valda.
Arið 1962 var gerð fyrsta alvariega
blraunir til að setja upp líkan fyrir
ratfyrirbæri í hjartafrumum og þá
yoru straumarnir sem unnið var með
5 talsins, 1975 eru þeir orðnir 7 og
árið 1985 eru þeir orðnir 13 eða 14. í
upphafi var ekki gert ráð fyrir því að
jónastraumarnir orsökuðu nokkrar
breytingar á þéttni viðkomandi jóna.
A síðustu 10 árum hefur hins vegar
komið í ljós að slíkar þéttnibreytingar
geta í vissum tilvikum orðið veruleg-
ar bæöi innan og utan frumuhimn-
unnar. Þetta orsakar breytingar á
þéttnifallanda og jafnvægisspennu
sem verður að taka tillit til.
Jónastraumar í hjartafrum-
uin
011 raffyrirbæri í f rumum byggjast á
einhvers konar jónastraumum. Það
eina sem getur flutt rafstraum í lifandi
vef eru jónir. Slíkur straumur getur
verið vegna straummyndandi jóna-
LÆKNANEMINN y.985 - 1/.986 - 38.-39. árg.
pumpu (electrogenic pump) en það
sem venjulega er átt við með jóna-
straumum er flæði yl'ir frumuhimnu
meö rafþéttni-fallanda (passive difus-
ion). Slíkir jónastraumar mynda
hvíldarspennu frumuhimnunnar og
hrifspennu. Yfirlit yfir helstu jóna-
strauma í hjartafrumum er að finna í
töflu 1 og næst verður gerð grein fyrir
þeim helstu hverjum fyrir sig.
Na-stramur og lítbreiðsla ert-
ingar
Eins og fram kemur á Mynd 2 er
þéttni Na í frymi lág og þéttnifallandi
inn í frumuna er mikill. Jafnvægis-
spenna fyrir Na er um +40 mV og
hvíldarspenna frumuhimnunnar um
—80 nrV þannig að rafkraftarnir fyrir
Na stefna einnig inn í frumuna og eru
verulegir. I hvíld er leiðni frumu-
himnunnar fyrir Na svo lítil (um
’/ioo af K-leiðni) að hún hef'ur litla
þýðingu. Verði hins vegar svolítil af-
skautun eykst Na-leiðni og við —40
mV er hún mjög rnikil. Nái afskaut-
unin vissum þröskuldi (þetta er mis-
rnunandi, getur t.d. verið —65 mV)
fer í gang jákvætt afturverkunarkerfi
þar sem skiptast á aukin leiðni og
straumur er veldur afskautun sem aft-
ur leiðir af sér aukna leiðni. Við þetta
verður mikill Na-straumur sem af-
skautar frumuhimnuna svo að nálgast
jafnvægisspennu fyrir Na, en toppur
hrifspennunnar er oftast nálægt +25
mV. í venjulegri hrifspennu tekur öll
Mynd 4. Á myndinni eru jónagöng í frumuhimnu sýnd frá tveimur mismunandi
sjónarhornum.
A. Hér er sýnt hvernig jónagöng geta veriö í a.m.k. þrenns konar mismunandi
ástandi: lokuð (hvíldarástand), opin eða hömluð (en. inactivated). Venjulega opn-
ast göngin, t.d. vegna afskautunar, haldast opin í stutta stund, lokast síðan vegna
hömlunar (inactivation) og verða síöan eðlileg á ný fvrir tilstilli afhömlunar (re-
covery).
B. Hér gæti t.d. verið um Ca-göng að ræða. „s“ táknar síu sem hleypir einungis
Ca-jónum í gegn. Innar í göngunum eru tvö hlið, öðru er stýrt með spennu (,,hs“)
en hinu með fosfórýleringu (,,hf“). Göngin geta ekki opnast fyrir tilstilli spennu-
hreytingar (t.d. afskautunar) nema „hf“-hliðið sé fosfórýlerað (í h og c). Þannig
eru göngin opin ef bæði hliðin „hf“ og „hs“ eru opin (c).
9