membraanstroom

Membraanstroom, of membranstroom, is de netto stroom van elektrische lading door een biologisch membraan. Het ontstaat door de beweging van ionen via ionkanalen en ionpompers in de membraan en vormt een sleutelmechanisme achter de instelling en wijziging van de membraanpotentiaal. Bij het modelleren van een celmembraan wordt het vaak voorgesteld als een capacitor in parallelschakeling met ionkanalen.

Ionenkanalen leveren de belangrijkste bijdrage aan de membraanstroom. De stroom door een specifiek ionkanaal volgt meestal I_ion = g_ion (V_m − E_ion), waarbij g_ion de conductantie en E_ion het evenwichtspotentiaal van het ion is. Daarnaast levert de membraan een capacitatieve stroom I_C = C_m dV_m/dt, die optreedt bij veranderingen in membraanpotentiaal en afhankelijk is van de membraanoppervlakte en de membraancapaciteit C_m.

In prikkelbare cellen zoals neuronen en hartcellen bepalen membranstromen de vorm en timing van elektrische signalen. Veranderingen in de conductantie door spanningsafhankelijke of ligandafhankelijke kanalen leiden tot actiepotentialen, synaptische signaling en gespannen contractie. Membranstromen kunnen worden gemeten met technieken zoals patch-clamp en worden bestudeerd in de context van farmacologie en pathologie.

Factoren die membranstromen beïnvloeden zijn onder meer temperatuur, ionconcentraties in en buiten de cel, en farmacologische middelen. Verstoringen of afwijkingen in membranstroom zijn gekoppeld aan verschillende neurologische en cardiovasculaire aandoeningen en vormen een centraal onderwerp in fysiologisch onderzoek.