Goldman-Hogkin-Katzの式の考察

質問

正常時の筋細胞はClイオンに対する透過性が高い。しかし、実験で細胞内アシドーシス化ではClの膜透過性が有意に低下していた。

というリード文の後に、

上記のことから、細胞内アシドーシスは疲労を起こしにくくする方向に作用すると考えられる。なぜそう考えられるか60字以内で答えよ。必要ならば、Goldman-Hokin-Katzの式を参照せよ。

※Goldman-Hokin-Katzの式
E= (RT/F) ln{(P_Na [Na]_O+P_K [K]_O+P_Cl[Cl]_i)/(P_Na [Na]_i+P_K [K]_i+P_Cl[Cl]_o)}
とありました。

透過性が下がるのだから、細胞外Clはrichで細胞内はpoorだから、この式の塩化物イオンに対する値は分母に細胞外の濃度の値が来ることから下がります。

なので、私は
「アシドーシスでは塩化物イオンの流入が減弱することによりEの値が下がることで活動電位が発生しやすい。」

と回答しましたが、模範解答では

「塩化物イオンの透過性が低下すれば少量のNaチャネルの開口で活動電位が発生するから」

と書いてありました。この解釈が分かりません。
Eは定数として考えているのでしょうか。
別に塩化物イオンが入ろうが入るまいがそもそも少量の細胞内Naと多量の細胞外Naで数値は飛躍的に上がるのだからここでNaを言及する意味も理解できないでいます。

ご迷惑おかけしますがご指導お願い申し上げます。

回答No.1

cheri01 · ベストアンサー

専門家ではないのであまり自信はないのですが、
透過率が下がるからと言って濃度差が出来易くなるわけではありません。
むしろ透過性が下がると、イオンの移動が抑制され濃度差は出来にくくなります。

P_Clが0になるとすれば、Goldman-Hokin-Katzの式の式では、分子分母ともに値が小さくなり、相対的にＮａの影響する割合が大きくなります。
さらにP_Kも０になれば、さらに 分子分母ともに値が小さくなるので、Ｎａの値の小さなブレが大きく影響します。
これがＣｌのＮａへの影響かと思いますがいかがでしょうか?

お礼

素晴らしい解答解説誠にありがとうございます。
単に透過性が低下したら細胞外の濃度勾配よりそもそもP_Clは小さくなるという解釈ではなく、透過性が下がるということは濃度勾配形成に寄与するポテンシャル自体がなくなるという解釈なのだということで本当にすっきりしました。

ご丁寧でかつ非常にわかりやすいご説明誠にありがとうございました。

今後ともご指導お願い申し上げます。