Vad är Nernst -ekvationen?

Nernst -ekvationen bestämmer vilopotentialen för cellmembran i kroppen som en faktor för koncentrationen av joner inom och utanför cellen.Celler är kroppens grundenhet, och miljön inuti cellen separeras från utsidan av ett cellmembran.Den intracellulära miljön innehåller en koncentration av joner som skiljer sig från den för den extracellulära miljön, så en elektrisk laddning utvecklas, och den kallas vilopotentialen.De joner som är mest inflytelserika för att bestämma vilopotentialen är de som cellmembranet är mest permeabla: natrium och kalium.Det finns en högre koncentration av kalium inuti cellen än utanför cellen, och det motsatta är sant för natriumjonen.

För många av cellerna i kroppen förblir vilopotentialen konstant under hela celllivet.För exciterbara celler som nerver och muskler hänvisar dock vilopotentialen helt enkelt till membranpotentialen när cellen inte är upphetsad.En exciterbar cell är en som genererar en elektrisk impuls som får cellen att dra sig samman, i fallet med en muskelcell, eller avfyra en signal, i fallet med en nervcell.

Excitation resulterar i förändring av membranens permeabilitet för joner, främst kalium och natrium.Detta möjliggör flödet av joner från området med högre koncentration till området med lägre koncentration, och detta flöde orsakar en elektrisk ström som kommer att förändra laddningen över membranet.Därför är Nernst -ekvationen inte tillämplig i detta fall, eftersom Nernst -ekvationen endast tar hänsyn till jonkoncentration när det inte finns någon permeabilitet över cellmembranet.

Nernst -ekvationsfaktorerna i konstanter såsom Faraday -konstanten, den universella gaskonstanten, kroppens absoluta temperatur och de betraktade jonernas valens.Kalium är den mest betraktade jonen i ekvationen.Det är jonen av största permeabilitet, så den rinner över membranet mest.

Nernst -ekvationen har kritiserats eftersom den antar att det inte finns något nettoflöde av joner över cellmembranet.Realistiskt sett finns det aldrig inget nettoflöde av joner, eftersom joner flyr på grund av läckage eller aktivt pumpas av cellen över membranet.I många fall föredras den mer universella Goldman -ekvationen när man förutsäger membranpotential.Goldman-ekvationen tar hänsyn till membranens permeabilitet för joner för en mer exakt bedömning av membranpotentialen, och den kan användas för spännande och icke-exciterbara celler.