Hva er Nernst -ligningen?

Nernst -ligningen bestemmer hvilepotensialet til cellemembraner i kroppen som en faktor for konsentrasjonen av ioner inne i og utenfor cellen.Celler er den grunnleggende enheten i kroppen, og miljøet inne i cellen skilles fra utsiden av en cellulær membran.Det intracellulære miljøet inneholder en konsentrasjon av ioner som er forskjellig fra det ekstracellulære miljøet, så en elektrisk ladning utvikler seg, og det blir referert til som hvilepotensialet.Ionene som er mest innflytelsesrike når det gjelder å bestemme hvilepotensialet, er de som cellemembranen er mest gjennomtrengelig: natrium og kalium.Det er en høyere konsentrasjon av kalium inne i cellen enn utenfor cellen, og det motsatte er tilfelle for natriumionet.

For mange av cellene i kroppen forblir hvilepotensialet konstant i løpet av cellelivet.For spennende celler som nervene og musklene, refererer imidlertid hvilende potensialet ganske enkelt til membranpotensialet når cellen ikke blir begeistret.En spennende celle er en som genererer en elektrisk impuls som får cellen til å trekke seg sammen, i tilfelle av en muskelcelle, eller skyte et signal, i tilfelle av en nervecelle.

Eksitasjon resulterer i endring av membraners permeabilitet til ioner, hovedsakelig kalium og natrium.Dette muliggjør strømmen av ioner fra området med høyere konsentrasjon til området med lavere konsentrasjon, og denne strømmen forårsaker en elektrisk strøm som vil endre ladningen over membranen.Derfor er Nernst -ligningen ikke aktuelt i dette tilfellet, fordi Nernst -ligningen bare tar hensyn til ionekonsentrasjon når det ikke er noen permeabilitet over cellemembranen.

Nernst -ligningsfaktorene i konstanter som Faraday -konstanten, den universelle gasskonstanten, den absolutte temperaturen i kroppen og valensen til de betraktede ionene.Kalium er det mest betraktede ionet i ligningen.Det er ionet av den største permeabiliteten, så den renner over membranen mest.

Nernst -ligningen har blitt kritisert fordi den antar at det ikke er noen nettfluks av ioner over cellemembranen.Realistisk sett er det aldri ingen nettfluks av ioner, fordi ioner slipper ut på grunn av lekkasje eller blir aktivt pumpet av cellen over membranen.I mange tilfeller foretrekkes den mer universelle Goldman -ligningen når du forutsier membranpotensial.Goldman-ligningen tar hensyn til membranenes permeabilitet til ioner for en mer nøyaktig vurdering av membranpotensialet, og den kan brukes til eksiterte og ikke-oppståelige celler.