Nonner W
J Physiol. 1980 Feb;299:573-603. doi: 10.1113/jphysiol.1980.sp013143.
用“P/2”脉冲模式刺激食用蛙的单个电压钳制神经纤维,在13摄氏度下测量钠电流和门控电流。
在对电压从 -122 mV到 -18 mV进行45毫秒的预处理步骤后,测量到 -122 mV或 +10 mV测试脉冲期间的门控电流。当预处理电压变得比 -80 mV更正时,可移动的门控电荷沿S形曲线减少,接近最大值的近三分之一。另一方面,钠失活在更负的电位开始并降至无法检测的水平。
在去极化预脉冲后,电荷移动的时间常数和大小对测试电压的依赖性都比正常情况更平缓。预脉冲减少了与从 -122 mV到测试电压≥ -40 mV的阶跃相关的门控电流,但增强了测试电压 < -40 mV时获得的门控电流。
增加去极化脉冲(-54 mV至 +42 mV)的持续时间会降低脉冲结束时的快速“关闭”门控电流,并增强一个缓慢成分。它们的总电荷量大致相当于脉冲期间携带的电荷量。在去极化期间,钠电流以快速和缓慢两个阶段失活。快速阶段也反映在快速电荷移动的损失(固定)中,如在脉冲在不同持续时间中断后所见。
在比 -54 mV更正的预脉冲期间,可用钠电流和门控电荷的快速移动平行减少,并在复极化到 -102 mV至 -46 mV之间的水平时平行恢复。然而,在 -62 mV至 -78 mV之间的预脉冲期间,钠失活的发生速度比电荷固定快4倍。此外,在 -78 mV时,钠电流失活的速度比恢复速度快3倍。
这些发现表明钠失活和电荷固定是相关的,但以高阶动力学进行。解释它们关系的最简单方案是[公式:见原文]。根据电压,状态h(2)(E > -45 mV)或h(3)(E < -45 mV)在动力学上变得无法检测。
开发了一个钠通道模型,其中失活通过与快速电荷移动(激活)的耦合获得其大部分电压依赖性。该模型被证明在定量上与结果一致。特别是,在 -45 mV附近观察到的动力学变化可以解释为电荷重新分布对失活过程的影响。