Kaliumkanäle

[RS-USER-Saphira]

Hey,
ich brauche mal eure Hilfe.
Wir müssen ne Hausarbeit schreiben wo es um die Bedeutung von Elektrolyten für das Herz geht. Eine Frage die wir beantworten sollen heißt:
Warum wird das Kaliumkanalsystem als Einwärtsgleichrichter bezeichnet?

Ich hab schon das halbe Internet durchforstet, aber irgendwie checke ich die ganze Sache nicht... dachte bisher Kalium strömt nach außen und wird durch die Na/K-Pumpe wieder reingepumpt... aber warum dann einwärts??? Wisst ihr zufällig ob das irgendwo idiotensicher erklärt ist?

[RS-USER-Feife]

Hallo Saphira,

Ich lese im Moment einiges über Zellphysiologie, unter anderem auch über Kanäle, dem Studium sei dank.
Der Begriff "Einwärtsgleichrichter" ist mir dabei noch nicht aufgefallen. Ich bin was Elektrotechnik angeht unbewandert, meine aber es gibt ein technisches Gerät, dass sich Gleichrichter nennt...
...Wikipedia kennt einen "Einweggleichrichter". Vielleicht hilft dir das ja zusammen mit ein paar Gedanken:

Die Grundlage des Kaliumhaushalts der Zelle ist ja folgender (mal ganz einfach gesprochen):
1. Es gibt eine Na/K ATP-ase, die einen Kaliumgradienten aufbaut (in der Zelle viel Kalium, ca. 150mmol, ausserhalb wenig Kalium, ca. 5mmol)
2. Es gibt Kaliumkanäle (meist in der Form von unspezifischen Kationenkanälen, d.H. viele einwertige Ionen können - relativ ungehindert - den Kanal passieren). Diese Kanäle sind im Regelfall geschlossen und öffnen erst auf einen Reiz. Dieser Reiz kann verschiedener Art sein, an Muskeln oder Nervenzellen meist elektrisch; kann aber auch von Hormon- und anderen Stoffkonzentrationen abhängig sein.
3. Gibt es immer ein "Leck", d.h. Kalium und andere Ionen passieren trotz überwiegend geschlossener Kanäle durch die Zellmembran. Dieses Leck wird meist durch die konstante Arbeit der Na/K ATPase kompensiert.

Ich mutmaße mal dass die Kaliumkanäle als Einweggleichrichter bezeichnet werden könnten, weil sie, aufgrund des Konzentrationsgradienten von Kalium, nur durch Auswärtsstrom von Kalium einen elektrischen Strom erzeugen können.
Aber das ist nur eine vage Mutmaßung...

Bücher, die ich empfehlen könnte:
Als Kurzfassung: Medilearn-Skript Physiologie 6
Als kurzes Lehrbuch: Silbernagel, Despopulous: Taschenatlas Physiologie
Als großes Lehrbuch: Klinke, Silbernagel: Physiologie

Gruß, Stefan

[RS-USER-Saphira]

ich musste das inzwischen selber rausbekommen, aber trotzdem danke.
Die Bücher kannste vergessen, da wird das Wort zwar benutzt, aber nirgends erklärt...

ne Freundin hat dann das hier im Internet aufgestöbert:
- Gleichrichtung ist eine Eigenschaft von Ionenkanälen, bei denen Kanalöffnung und -schließung durch Membranpotential verändert werden
- Einwärtsgleichrichtung geschieht, wenn Depolarisation den Fluss eines repolarisierenden Stroms erniedrigt, sodass depolarisierter Zustand aufrecht erhalten wird
- dies geschieht an den Kaliumkanälen während der Plateauphase, in der diese geschlossen werden, sodass der Kaliumausstrom abnimmt, welcher für die Repolarisation benötigt wird, somit bleibt die Zelle länger depolarisiert

hoffe mal das stimmt jetzt so, weil so haben wir das nämlich alle geschrieben...

[Maulwurff]

@ feife und Saphira , Jupp das müsste so stimmen im Thews... stehts ähnlich drin.

Als Einwärtsgleichrichter wird eine Art von Kaliumkanälen bezeichnet, die
im Ruhezustand die Leitfähigkeit der Kalium Ionen regulieren. Das heißt bei Depolarisation erhöht sich die Kaliumleitfähigkeit und bevorzugt Kaliumeinstrom in die Zelle und vermindert somit den Kaliumaustrom. Und die Zelle bleibt länger depolarisiert.

umfangreiches Lehrbuch Schmidt, Lang, (Thews) Physiologie Menschen

LG Maulwurff