Phương trình Nernst là gì?

Phương trình Nernst xác định tiềm năng nghỉ của màng tế bào trong cơ thể là một yếu tố của nồng độ của các ion bên trong và bên ngoài tế bào.Các tế bào là đơn vị cơ bản của cơ thể và môi trường bên trong tế bào được tách ra khỏi bên ngoài bằng màng tế bào.Môi trường nội bào chứa nồng độ của các ion khác với môi trường ngoại bào, do đó, một điện tích phát triển và nó được gọi là tiềm năng nghỉ ngơi.Các ion có ảnh hưởng nhất trong việc xác định tiềm năng nghỉ ngơi là các ion mà màng tế bào dễ thấm nhất: natri và kali.Có nồng độ kali bên trong tế bào cao hơn so với bên ngoài tế bào và điều ngược lại là đúng với ion natri.Đối với nhiều tế bào trong cơ thể, tiềm năng nghỉ ngơi không đổi trong suốt thời gian sống của tế bào.Tuy nhiên, đối với các tế bào dễ bị kích thích như các dây thần kinh và cơ bắp, tiềm năng nghỉ ngơi chỉ đơn giản là đề cập đến tiềm năng màng khi tế bào không bị kích thích.Một tế bào dễ bị kích thích là một tế bào tạo ra một xung điện khiến tế bào co lại, trong trường hợp tế bào cơ, hoặc bắn tín hiệu, trong trường hợp tế bào thần kinh.

Kích thích dẫn đến sự thay đổi tính thấm của màng đối với các ion, chủ yếu là kali và natri.Điều này cho phép dòng chảy của các ion từ khu vực có nồng độ cao hơn đến khu vực có nồng độ thấp hơn và dòng chảy này gây ra một dòng điện sẽ thay đổi điện tích trên màng.Do đó, phương trình Nernst không được áp dụng trong trường hợp này, bởi vì phương trình Nernst chỉ tính đến nồng độ ion khi không có tính thấm qua màng tế bào.Các yếu tố phương trình Nernst trong các hằng số như hằng số Faraday, hằng số khí phổ quát, nhiệt độ tuyệt đối của cơ thể và hóa trị của các ion được xem xét.Kali là ion được coi là phổ biến nhất trong phương trình.Đó là ion của tính thấm lớn nhất, do đó, nó chảy qua màng nhất. Phương trình Nernst đã bị chỉ trích vì nó cho rằng không có thông lượng ion ròng trên màng tế bào.Trên thực tế, không bao giờ không có thông lượng ròng của các ion, bởi vì các ion thoát ra do rò rỉ hoặc được sử dụng tích cực bởi tế bào trên màng.Trong nhiều trường hợp, phương trình Goldman phổ quát hơn được ưa thích khi dự đoán tiềm năng màng.Phương trình Goldman có tính đến tính thấm của màng đối với các ion để đánh giá chính xác hơn về tiềm năng màng và nó có thể được sử dụng cho các tế bào dễ bị kích thích và không thể không có được.