Membranstromen

Membranstromen är de joniska strömmarna som flyter över plasmamembranet och drivs av de elektrokemiska gradienterna för joner som Na+, K+, Ca2+ och Cl−. Dessa strömmar uppstår genom jonkanaler, pumpar och jonutbytningsmekanismer i membranet. Den totala membranstromen är summan av den kapacitiva strömmen som uppkommer när membranpotentialen ändras och av de olika joniska strömmarna som passerar genom kanalerna.

Gating-processer gör att jonkanaler öppnas och stängs som svar på membranpotential, ligander, temperatur eller mekanisk stimulering. Förändringar i membranets permeabilitet ger inåt- eller utflöden av joner som påverkar membranpotentialen. I många exciterbara celler dominerar den snabba Na+-strömmen in i cellen vid aktionspotentialens uppstart, följt av K+-strömmar som repolariserar cellen. Ca2+-strömningar är viktiga i många celltyper och bidrar till intracellulär signalering. Leaka-strömmar bidrar till vilande spänning. Restpotentialen kan beskrivas av ekvationer som Goldman-Hodgkin-Katz, som tar hänsyn till jonpermeabiliteter.

Genom patch-clamp-teknik kan forskare mäta specifika joniska strömmar under kontrollerad membranpotential. Klassiska Hodgkin-Huxley-modeller beskriver hur spänningskänsliga Na+- och K+-kanaler formar aktionspotentialen; modernare modeller inkluderar Ca2+-kanaler och andra strömmar. Membranstromen är centrala för förståelsen av nervcellernas excitabilitet, hjärtats rytm och sjukdomstillstånd som jonkanalopatier.

Se även: membranpotential, aktionspotential, jonkanaler, patch-clamp, elektrofysiologi.

---