Cotterrell D, Whittam R
J Physiol. 1971 May;214(3):509-36. doi: 10.1113/jphysiol.1971.sp009446.
已经开展了一项研究,以探究改变氯离子梯度进而改变细胞膜两侧的电位差是否会影响人体红细胞中钠和钾的主动及被动转运。
测量了红细胞与一系列含有不同浓度氯离子及非渗透性阴离子(乙二胺四乙酸、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐)的等渗溶液之间的氯离子分布情况。在外部氯离子浓度较低时,细胞内的氯离子浓度高于外部,这表明膜电位的正负发生了反转。在正常外部氯离子浓度和低外部氯离子浓度下,氯离子比率(细胞内/细胞外)大约等于氢离子比率的倒数,且与外部pH值成反比。这些结果表明,氯离子是被动分布的,因此根据氯离子比率计算膜电位是有效的。
当反转氯离子梯度时,哇巴因敏感的(泵介导的)钾离子内流和钠离子外流分别减少不超过20%和40%,这对应着膜电位从-9 mV变为+30 mV。相比之下,被动的(哇巴因不敏感的)转运则发生了可逆性改变——钾离子内流减少约60%,钾离子外流增加约10倍。钠离子内流不受阴离子性质的影响,仅取决于外部钠离子浓度,而哇巴因不敏感的钠离子外流增加了约3倍。当外部钠离子被钾离子取代时,在正常氯离子浓度下,哇巴因不敏感的钠离子外流减少,但在低氯离子介质中则增加。
钠和钾的净转运大致与单向通量一致。
结果表明,反转氯离子梯度进而反转膜电位的正负,对钠泵的影响很小,但会导致钠离子和钾离子的被动外向转运显著增加。