Nernst Denklemi Nedir?

Nernst denklemi, hücre zarının vücuttaki dinlenme potansiyelini hücrenin içindeki ve dışındaki iyonların konsantrasyon faktörü olarak belirler. Hücreler, vücudun temel birimidir ve hücrenin içindeki çevre, hücresel bir zarla dışarıdan ayrılır. Hücre içi ortam, hücre dışı ortamdan farklı bir iyon konsantrasyonu içerir, bu nedenle elektrik yükü gelişir ve dinlenme potansiyeli olarak adlandırılır. Dinlenme potansiyelini belirlemede en etkili iyonlar, hücre zarının en geçirgen olduğu bileşiklerdir: sodyum ve potasyum. Hücre içinde hücre dışından daha yüksek bir potasyum konsantrasyonu vardır ve bunun tersi sodyum iyonu için geçerlidir.

Vücuttaki hücrelerin çoğu için, dinlenme potansiyeli, hücre ömrü boyunca sabit kalır. Bununla birlikte, sinirler ve kaslar gibi uyarılabilir hücreler için, dinlenme potansiyeli, basitçe, hücre uyarılmadığında zar potansiyelini ifade eder. Uyarılabilir bir hücre, bir kas hücresi durumunda hücrenin büzüşmesine veya bir sinir hücresi durumunda bir sinyal atmasına neden olan elektriksel bir impuls üreten hücredir.

Tahrik olma özelliği, zarın geçirgenliğinin iyonlar, özellikle potasyum ve sodyum olmak üzere değişmesine neden olur. Bu, iyonların daha yüksek konsantrasyondaki alandan daha düşük konsantrasyonlu bölgeye akışına izin verir ve bu akış, membran boyunca yükü değiştirecek bir elektrik akımına neden olur. Bu nedenle, Nernst denklemi bu durumda geçerli değildir, çünkü Nernst denklemi hücre zarı boyunca geçirgenlik olmadığında sadece iyon konsantrasyonunu dikkate alır.

Nernst denklemi, Faraday sabiti, evrensel gaz sabiti, vücudun mutlak sıcaklığı ve dikkate alınan iyonların değeri gibi sabitleri etkiler. Potasyum denklemde en yaygın olarak kabul edilen iyondur. En büyük geçirgenliğe sahip iyondur, bu nedenle en çok zar boyunca akar.

Nernst denklemi eleştirildi, çünkü hücre zarı boyunca net iyon akışı olmadığını varsayar. Gerçekçi olarak, hiçbir zaman net iyon akışı olmaz, çünkü iyonlar sızıntı nedeniyle kaçarlar veya hücre tarafından membran boyunca aktif olarak pompalanırlar. Birçok durumda, membran potansiyelini öngörürken daha evrensel Goldman denklemi tercih edilir. Goldman denklemi, zar potansiyelinin daha doğru bir şekilde değerlendirilebilmesi için zarın iyonlara geçirgenliğini hesaba katar ve heyecan verici ve uyarılmayan hücreler için kullanılabilir.