Skład jonowy środowiska wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego jest różny. Stężenie jonów nie zmienia się, chyba że dojdzie do zaburzeń metabolicznych. Właściwy skład jonów warunkuje równowagę pomiędzy środowiskiem wewnątrz- i zewnątrzkomórkowym. Jednym z układów utrzymujących tę równowagę jest pompa sodowo-potasowa. Utrzymanie właściwego składu jonów po obu stronach błony jest warunkiem koniecznym do pobudzenia komórki nerwowej czy mięśniowej.

Pompa sodowo-potasowa – fizjologia

Aby wewnątrz komórki stężenie jonów potasu było duże, a małe stężenie jonów sodu, konieczny jest transport tych jonów przez błonę komórkową wbrew gradientowi stężeń. Przepływ jonów następuje za pośrednictwem kanału dla prądów jonów sodowych. Przez te kanały dochodzi do napływu kationów sodowych do wnętrza komórki. W błonie wewnętrznej zostają one związane z enzymem, który z kolei transportuje jony sodowe na zewnątrz komórki, a wprowadza jony potasowe. Enzymem tym jest adenozynotrifosfataza aktywowana przez sód i potas. Jest to więc przykład transportu aktywnego przez błonę komórkową.

Pompa sodowo-potasowa – funkcje

Właściwe funkcjonowanie pompy sodowo-potasowej warunkuje zachowanie właściwej objętości komórki. Dzięki pompie sodowo-potasowej dochodzi do pobudzenia komórek pobudliwych, czyli przede wszystkim mięśni i nerwów. Ponadto pompa sodowo-potasowa stanowi podstawę dla transportu aktywnego w komórkach aminokwasów czy cukrów.

Polecamy: Niewydolność oddechowa – przyczyny i objawy

Pompa sodowo-potasowa – co jest konieczne do jej prawidłowego działania?

Aby pompa sodowo-potasowa mogła funkcjonować prawidłowo, konieczne jest dostarczenie do niej tlenu i substancji odżywczych w postaci glukozy. Konieczna jest również stała regeneracja adenozynotrifosforanu (ATP) stanowiącego nośnik energii dla pompy sodowo-potasowej. Niezbędne jest stałe odprowadzanie tworzącego się w wyniku przemian biochemicznych dwutlenku węgla. Do tego oczywiście przyczyniają się również właściwe stężenie jonów sodowych i potasowych oraz optymalna temperatura wynosząca około 38℃.

Polecamy: Gdzie zachodzi oddychanie tlenowe? Jakie ma etapy?

Jak działa układ oddechowy? Dowiesz się tego z naszego filmu:

Zaburzenie działania pompy sodowo-potasowej

Zbyt duże obniżenie temperatury czy też upośledzenie dopływu tlenu może prowadzić do osłabienia działania pompy sodowo-potasowej, a nawet jej zatrzymania. Wtedy też dochodzi do zjawiska bardzo niepożądanego, a mianowicie wyrównania stężeń jonów sodowych i potasowych po obu stronach błony komórkowej. W komórkach nerwowych do takiego zaburzenia dochodzi bardzo szybko. Natomiast np. w komórkach mięśniowych proces może trwać kilkadziesiąt minut. W takiej sytuacji komórka staje się niewrażliwa na bodźce zewnętrzne, niepobudliwa.