Die Goldman-Hodgkin-Katz-Gleichung und die grafische „Load-Line“ -Analyse des Ionenflusses durch äußere Haarzellen

Während das „Membranpotential“ einer Zelle, die eine homogene Membran und Umgebung aufweist, und die eine homogene nicht pumpen ionen elektrogenically (vorbei keine net strom durch seine membranen), kann geschätzt werden von der Goldman spannung gleichung, diese gleichung ist ungeeignet für andere zellen. In der Säugetier-Cochlea umfassen solche problematischen Zellen die Zellen der Stria vascularis und die sensorischen Haarzellen des Corti-Organs. Die Goldmansche Spannungsgleichung ist nicht nur unangemessen, sondern in asymmetrischen Zellen ist das Konzept eines einzelnen Membranpotentials irreführend: Eine andere Transmembranspannung ist erforderlich, um den elektrischen Zustand jedes Abschnitts der heterogenen Membran der Zelle zu definieren. Dieses Papier präsentiert eine grafische ‚Lastlinienanalyse‘ von Strömen durch eine solche asymmetrische Zelle, die äußeren Haarzellen des Corti-Organs. Der Ansatz ist äußerst nützlich, um die Auswirkungen verschiedener Cochlea-Manipulationen auf das elektrische Potential in Haarzellen zu diskutieren, auch ohne detaillierte Kenntnisse ihrer Membranleitfähigkeit. Das Papier diskutiert, wie modifizierte Goldman-Hodgkin-Katz-Gleichungen verwendet werden können, um dehnungsaktivierte Kanäle, spannungsgesteuerte Kanäle, ligandenvermittelte Kanäle zu beschreiben, und wie die Kombination dieser Kanäle und der extrazellulären Ionenkonzentrationen das intrazelluläre Ruhepotential und den tranzellulären Ruhestrom der Haarzelle beeinflussen sollte, sein Rezeptorstrom und Rezeptorpotential, und das extrazelluläre mikrophonische Potential um diese Zellen herum. Zwei weitere diskutierte Themen sind die Rolle spannungsgesteuerter Kanäle bei der genetischen Bestimmung des Membranpotentials und die Unempfindlichkeit von Haarzellen gegenüber Änderungen der extrazellulären Kaliumkonzentration unter bestimmten Bedingungen.