Chandler W K, Meves H
J Physiol. 1970 Dec;211(3):623-52. doi: 10.1113/jphysiol.1970.sp009297.
用含有300 mM - NaF + 蔗糖的无钾溶液灌注轴突以维持等渗性(称为300 mM - NaF),并将其置于无钾人工海水中,轴突通常会自发去极化至约0 mV。通过小的内向电流可将膜超极化至 - 70至 - 100 mV;在一个实验中测量了保持电流,发现其小于20 μA/cm²。
从 - 70至 - 100 mV变化的电位进行阶跃去极化相关的膜电流呈现三个阶段:(a) 初始电容性瞬变,(b) 早期电流,小去极化时为内向,大去极化时为外向,(c) 较小的持续电流。(b) 和 (c) 中的电流被认为是由Na离子携带的,因为它们在相同电位下都反转方向,该电位平均在Na离子平衡电位的0.3 mV范围内,0℃时为10.4 mV,16.5℃时为11 mV,这是通过阳离子敏感玻璃电极测量估计得出的。
在峰值电流时刻以及长预脉冲结束时电流达到稳定水平时确定瞬时电流 - 电压关系。在这两种情况下,曲线大致呈线性,在负电位处有轻微偏差。
持续11 - 48毫秒、电位为33 - 64 mV(0 - 3.5℃)的预脉冲使平衡电位偏移0.6 - 3.3 mV。这种小的变化可以通过假设Na离子在弗兰肯海默 - 霍奇金空间中积累来解释。
外部溶液中的河豚毒素(10⁻⁷ g/ml)阻断了Na电流的峰值和稳态成分。
对于V小于 - 20 mV,峰值和稳态Na电导值强烈依赖于电压;对于V比 - 40 mV更负时,电位变化4 mV和6 - 8 mV时,峰值和稳态值分别增加e倍。在正电位时,峰值电导相对独立于电位,而稳态曲线显示增加;在50 mV时,稳态电导在温度 - 0.3至4℃时平均为峰值的0.44倍,在16.5℃时为峰值的0.24倍。
用300 mM - NaF灌注18 - 164分钟后,用300 mM - KF时的延迟K电流幅度降低至初始水平的十分之一以下。延迟整流器的这种明显消除并未伴随着峰值早期电流与电压之间的关系或相关平衡电位的任何显著变化。
在一个使用河豚毒素阻断早期通道的实验中,在NaF灌注前后测定K电流。在两种情况下,去极化时的动力学遵循霍奇金 - 赫胥黎n⁴关系,速率常数相似,尽管在NaF灌注后幅度降低至对照水平的0.07倍。
在灌注300 mM - KF的轴突中,用300 mM - NaF去除延迟整流器后,稳态Na电流与峰值Na电流的比值估计约为用NaF时获得值的一半。在灌注300 mM - CsF的轴突中也得到了类似的降低;在用CsF灌注35分钟后随后灌注300 mM - KF时,约有一半的原始延迟电流存在。
总体结论是,在灌注300 mM - NaF的轴突中,持续数十毫秒的去极化不会使Na电导完全失活。持续成分可能是在类似条件下记录到的长时动作电位平台期的基础。