离子学说 ionic theory

 

　　从膜对离子的透性变化，来说明神经、肌肉等兴奋性细胞中动作电位的发生机制的理论。由于很重视 Na 对兴奋的作用，所以也称钠学说。这个学说的提出是基于以下的事实：（ 1） Na 、 K 、 Cl- 等离子在细胞内外的分布有很大的差异。（ 2）在增加细胞外液的 K 浓度时，静息电位减少。（ 3）减少细胞外液的 Na 浓度时，则动作电位的振幅降低，当 Na 浓度为 1／ 10时，振幅降低 58毫伏等。其次根据在乌贼巨大轴突上用箱位法所进行的实验，使这个学说发展为精深严密的理论〔霍奇金、赫胥黎（ A． L． Hod－ gkin、 A． F． Huxley， 1950— 52）〕。霍奇金等所设想的膜如图示那样， E_Na 、 F_K 是以 Na 、 K 的平衡电位作为电动势的电池， R_Na 、 R_K 是膜对 Na 和 K 的电阻， E_L 、 R_L 表示对 Cl- 等被动分布离子的电动势和电阻。这个学说的要点是：（ 1）静止膜对 Na 的透性低，膜电位大致近于 E_K 值，活动时对 Na 透性高。（ 2）这种对 Na 透性的增大是以膜的去极化作为开端而发生的，由于所谓霍奇金循环（ Hodgkincycle）的再生过程发生作用，故 Na 的透性显著亢进，膜电位接近于 E_Na 。用此再生过程可以解释兴奋是服从于全、无法则的。（ 3）对 Na 透性的增大是一过性的，不能被维持下去（ Na搬运机制的钝化），加之，对 K 的透性又增大，故动作电位下降（延搁整流）。（ 4）活动的结果有少量的 Na 进入和 K 流出，但通过主动的 Na 排出泵的作用而又可以回复到原来的状态。