Hodson S
J Physiol. 1974 Jan;236(2):271-302. doi: 10.1113/jphysiol.1974.sp010435.
使用聚丙烯酰胺凝胶盐桥能够长时间精确测量跨膜电位,精度可达20微伏。
该技术用于测量兔角膜内皮的电位。
在转运水的去上皮角膜中,在内皮上发现550微伏的自发电位(组织电阻20欧厘米²)。
当林格液中无钠时,该电位(以及水转运)降至零;当无碳酸氢根离子时,电位降低约80%。去除氯离子则无此效应。
在各种条件下,该电位与观察到的液体跨角膜内皮的转运相关。所转运的液体与林格液中的钠等渗,因此该电位与“主动”钠转运相关。
当哇巴因浓度大于10⁻⁵M时,电位和水转运被消除。
该电位(晶状体侧为负)的极性无法解释钠离子“泵”导致的净钠转运(进入晶状体侧)。
在短路条件下,电流不等于净钠通量。它们在大小和极性上均不同。
提出了一个模型,即内皮将盐从角膜基质“泵”入房水。
推导了通量方程,用于描述膜(角膜内皮)将离子交换器(角膜基质)与自由溶液(房水)分隔开的情况,此时自由-自由溶液的通常关系Δπ = c(s)Δμ(s)不适用。
该模型仅在基质充分搅拌时有用。它可用于保留上皮的全角膜,但不能用于去上皮角膜。
该模型预测,内皮上“主动”盐通量的存在会产生被动水通量和盐通量。被动水通量也会穿过内皮从基质流出;被动盐通量则会以相反方向穿过内皮进入基质。
如果将“主动”盐通量设定为3.3×10⁻⁷毫摩尔·厘米⁻²·秒⁻¹,肿胀角膜恢复到生理水合状态(温度逆转现象)时被动水流出的动力学能得到很好的预测。
无法直接测量的主动盐通量值外推得出略大于2.8×10⁻⁷毫摩尔·厘米⁻²·秒⁻¹;与模型解释温度逆转现象所需的值高度一致。
该模型进一步用于计算在不同基质水合状态下内皮两侧的盐浓度差(该浓度差驱动盐被动进入基质)。
当在去上皮角膜内皮上施加适当的盐浓度时,会产生与平衡全角膜内皮上发现的极性相同、大小相似的电位。内皮的作用类似于阳离子交换膜。
此外,随着角膜水合状态的变化,计算得出的内皮两侧盐浓度差与全角膜中测量的跨内皮电位高度相关。
得出结论,调节角膜水合的内皮中性盐“泵”模型是自洽的。在内皮上发现的自发电位可能是由盐在相反方向的相应被动通量引起的。