Wat is de Nernst -vergelijking?

De Nernst -vergelijking bepaalt het rustpotentiaal van celmembranen in het lichaam als een factor van de concentratie ionen binnen en buiten de cel.Cellen zijn de basiseenheid van het lichaam en de omgeving in de cel wordt van de buitenkant gescheiden door een cellulair membraan.De intracellulaire omgeving bevat een concentratie ionen die verschilt van die van de extracellulaire omgeving, dus een elektrische lading ontwikkelt zich en wordt het rustpotentieel genoemd.De ionen die het meest invloedrijk zijn bij het bepalen van het rustpotentieel zijn die waaraan het celmembraan het meest permeabel is: natrium en kalium.Er is een hogere concentratie kalium in de cel dan buiten de cel, en het tegenovergestelde geldt voor het natriumion.

Voor veel van de cellen in het lichaam blijft het rustpotentieel constant gedurende de duur van het celleven.Voor exciteerbare cellen zoals die van de zenuwen en spieren, echter, verwijst het rustpotentieel eenvoudig naar het membraanpotentiaal wanneer de cel niet geëxciteerd wordt.Een opwindende cel is er een die een elektrische impuls genereert die ervoor zorgt dat de cel samentrekt, in het geval van een spiercel, of een signaal afvuurt in het geval van een zenuwcel.

Excitatie resulteert in het veranderen van de permeabiliteit van de membranen voor ionen, voornamelijk kalium en natrium.Dit zorgt voor de stroom van ionen uit het gebied van hogere concentratie naar het gebied van lagere concentratie, en deze stroom veroorzaakt een elektrische stroom die de lading over het membraan zal veranderen.Daarom is de Nernst -vergelijking in dit geval niet van toepassing, omdat de Nernst -vergelijking rekening houdt met alleen ionenconcentratie wanneer er geen permeabiliteit is over het celmembraan.

De Nernst -vergelijkingsfactoren bij constanten zoals de Faraday -constante, de universele gasconstante, de absolute temperatuur van het lichaam en de valentie van de beschouwde ionen.Kalium wordt het meest beschouwd als ion in de vergelijking.Het is het ion van de grootste permeabiliteit, dus het stroomt het meest over het membraan.

De Nernst -vergelijking is bekritiseerd omdat het veronderstelt dat er geen netto flux van ionen over het celmembraan is.Realistisch gezien is er nooit geen netto flux van ionen, omdat ionen ontsnappen als gevolg van lekkage of actief worden gepompt door de cel over het membraan.In veel gevallen heeft de meer universele Goldman -vergelijking de voorkeur bij het voorspellen van membraanpotentiaal.De Goldman-vergelijking houdt rekening met de permeabiliteit van de membranen voor ionen voor een meer accurate beoordeling van membraanpotentiaal en kan worden gebruikt voor exciteerbare en niet-exciteerbare cellen.