قابلية التنبيه والاستجابة ج5

- قياس كمون الراحة على جانبي الغشاء الخلوي Resting Potential:

من السهل الآن الانتقال من الحالات الافتراضية إلى ما يحدث فعلاً على جانبي الغشاء الخلوي للخلية العصبية وهنا يمكننا أن نورد الحقائق التالية:

١ – تركيز شوارد البوتاسيوم داخل الخلية أعلى بحوالي ٣٠ مرة من تركيزها خارج خدود الغشاء الخلوي.

٢ – تركيز شوارد الصوديوم داخل حدود الخلية أقل بحوالي عشر مرات من تركيزها خارج الخلية.

٣ – تركيز شوارد الكلور خارج الخلية أعلى من تركيزها داخل الخلية.

٤ – الغشاء الخلوي أكثر نفوذية لشوارد البوتاسيوم بمقدار ٥٠ – ٧٠ مرة من نفوذيته لشوارد الصوديوم.

وبناءً على ما تقدم فإنّ شوارد البوتاسيوم سوف تنتشر من داخل الخلية إلى خارجها مدفوعة بفرق التركيز الكيميائي مكونة كمون انتشار خاص بشوارد البوتاسيوم.

وكذلك فإن شوارد Na+ سوف تنتشر من خارج الخلية إلى داخلها مدفوعة أيضاً بفرق التركيز الكيميائي مكونةً كمون انتشار للصوديوم.

لكن عند قياس كمون الراحة على جانبي الغشاء الخلوي للخلية العصبية فعلاً باستعمال أجهزة قياس كهربائية تبين أن فرق الكمون هذا يبلغ حوالي (-٧٠ ميلي فولط) بحيث يكون شحنة الغشاء الخلوي من الداخل سالبة بالمقارنة مع شحنة الوسط المحيط بالخلية وهي قيمة أقرب إلى كمون التوازن الخاص بشاردة البوتاسيوم ( - ٩٠ ميلي فولط) وذلك لأن الغشاء الخلوي للخلية أكثر نفوذية لشوارد البوتاسيوم منه لشوارد الصوديوم.

وبكلمة موجزة يمكننا القول بأن كمون الراحة على جانبي الغشاء الخلوي ما هو إلا محصلة لكل من كمون التوازن الخاص بشاردة K+ وكمون التوازن الخاص بشاردة Na+ و كمون التوازن الخاص بشاردة الكلور كل حسب نسبة نفوذية الغشاء الخلوي للشاردة معينة.

ومن الممكن تقدير قيمة كمون الراحة لخلية ما باستعمال معادلة غولدمان التي تلحظ المجموع الجبري لكمونات التوازن الثلاثة من أهم الشوارد التي تساهم في تكوين كمون الراحة (Na+, K+, Cl-) مع نفوذية الغشاء الخلوي لكل من هذه الشوارد.

-مضخة الصوديوم والبوتاسيوم :Na-K-Pump

الغشاء الخلوي مزود بآلية للنقل الفعال Active Transport مهمتها الإبقاء على فرق التركيز الكيميائي على جانبي الغشاء الخلوي الأمر الذي يجعل حياة الخلية مستمرة وكمون الراحة في الخلية مستقراً عند قيمة فيزيولوجية محددة.

آلية النقل الفعال هذه تسمى مضخة الصوديوم والبوتاسيوم وهي تستخدم الطاقة الناتجة عن عمليات الاستقلاب ولاسيما الأدينوزين ثلاثي الفوسفات ATP لضخ شوارد K+ من خارج الخلية إلى داخلها بعكس ممال التركيز وضخ شوارد Na+ من داخل الخلية إلى خارجها بعكس ممال الكهروكيميائي (بعكس ممال التركيز والممال الكيميائي).

وعندما تضخ هذه المضخة شاردة واحدة من Na+ إلى خارج الخلية مقابل شاردة واحدة من K+ لداخلها فإنها تساهم في تغير كمون الراحة ولكن عندما لا تكون النسبة تساهم المضخة بشكل مباشر في تعديل كمون الراحة بحسب نشبة ضخ كل من شاردة الصوديوم والبوتاسيوم.

لكن يجب الإشارة إلى أن كمون الراحة في الأساس نتيجة مباشرة لكمونات الانتشار التي تحدث من جراء انتشار الشوارد المختلفة عبر الغشاء الخلوي إلى داخل الخلية وإلى خارجها.

خلاصة: