نفوذپذیری غشا به سدیم یا پتاسیم؟

راهنمایی کوتاه: در حالت استراحت، غشای نورون برای پتاسیم بسیار نافذتر از سدیم است.

گام‌به‌گام:

• ۱) غشای نورون کانال‌های نشتی (کانال‌های همیشه‌باز) دارد که برای یون‌های مختلف تعدادشان فرق می‌کند.
• ۲) تعداد کانال‌های نشتی پتاسیم بسیار بیشتر از کانال‌های نشتی سدیم است؛ پس یون پتاسیم راحت‌تر از سدیم از غشا عبور می‌کند.
• ۳) به همین دلیل می‌گوییم نفوذپذیری غشا به پتاسیم چند ده برابر سدیم است.
• ۴) این تفاوت نفوذپذیری باعث می‌شود پتانسیل استراحت غشا (حدود $-70\text{mV}$) به پتانسیل تعادلی پتاسیم (حدود $-90\text{mV}$) نزدیک‌تر باشد تا به پتانسیل تعادلی سدیم (حدود $+60\text{mV}$).
• ۵) پس رابطه‌ی کلی چنین است: $P_{K^{+}}>P_{{\mathrm{Na}}^{+}}$

پاسخ نهایی: در حالت استراحت (غشای بدون تحریک) نفوذپذیری غشا به پتاسیم بیشتر از سدیم است. اما هنگام تحریک و ایجاد پتانسیل عمل، کانال‌های دریچه‌دار سدیم باز می‌شوند و در آن لحظه نفوذپذیری به سدیم به‌شدت بالا می‌رود و از پتاسیم بیشتر می‌شود.

مثال مشابه: مثل درِ یک سالن ورزشی که در معمولی کمی باز است (کانال نشتی پتاسیم) و درِ اضطراری که فقط هنگام مسابقه کاملاً باز می‌شود (کانال دریچه‌دار سدیم). در حالت عادی رفت‌وآمد از در کوچک بیشتر است، ولی هنگام مسابقه از در بزرگ.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: نقش پمپ سدیم‌ـ‌پتاسیم را بررسی کن؛ این پمپ با مصرف ATP در هر چرخه ۳ یون سدیم به بیرون و ۲ یون پتاسیم به درون می‌برد و غلظت‌های لازم برای پتانسیل استراحت را حفظ می‌کند.