Colatsky T J
J Physiol. 1980 Aug;305:215-34. doi: 10.1113/jphysiol.1980.sp013359.
使用双微电极技术对兔心脏浦肯野纤维中的兴奋性钠电流(INa)进行了电压钳研究。先前的研究表明,与其他心脏标本相比,兔浦肯野纤维具有相对简单的形态(Sommer和Johnson,1968)和电结构(Colatsky和Tsien,1979a)。
通过预脉冲失活或去除细胞外钠(Nao),将INa的大小降低至总膜表面积小于50微安/平方厘米,从而使膜电位的不均匀性保持在较小水平。通过冷却至10 - 26摄氏度提高了时间分辨率。这些调整并没有显著改变所测量的钠通道特性。
在这些条件下,记录到的钠电流满足了许多充分电压控制的标准。使用第二个电压电极直接测量纵向不均匀性,结果显示在电流峰值时仅有微小偏差。
使用传统方案研究了钠通道的特性。钠的峰值通透性(PNa)和稳态钠失活(h无穷大)均显示出对膜电位的S形依赖性。PNa随着小幅度去极化而急剧上升,每3.2毫伏大约增加e倍,并在-30±2毫伏时达到半最大激活。在10 - 19.5摄氏度的温度下,h无穷大-V曲线的中点为-74.9±2毫伏,倒数斜率为4.56±0.13毫伏,并且显示出对温度的依赖性,随着冷却向更负的电位移动(约3毫伏/10摄氏度)。在双脉冲实验中,INa从失活状态恢复遵循单指数时间进程,在19摄氏度下,对于接近-80毫伏的钳制电位,时间常数为108 - 200毫秒。由于电流早期进程存在不确定性,未尝试描述激活动力学。
这些数据预测,在生理条件下,即37摄氏度和150毫摩尔-Nao时,INa的最大持续时间小于1 - 2毫秒,最大峰值电流密度约为500微安/平方厘米。该电流大小足以以与实验测量相当的速率(311±27伏/秒,Colatsky和Tsien,1979a)使膜电容放电。
讨论了该方法的局限性。主要问题是纵向电缆延迟,这限制了电压控制的速度。这使得对于高于-15毫伏的电位,难以将INa的激活与电容瞬变的衰减区分开来。
得出的结论是,所描述的方法对于测量动作电位起始电位范围内的钠电流是有效的,这使得在无需酶处理的成年哺乳动物标本中研究心脏钠通道成为可能。