Исследование, опубликованное в The Journal of General Physiology, изучает последствия мышечной активности с удивительными результатами, показывающими, что внеклеточное накопление калия, которое происходит в работающих мышцах, значительно выше, чем считалось ранее.
Возбуждение мышц включает приток ионов натрия и отток ионов калия. Хотя доля ионов, пересекающих мышечную мембрану при каждом сокращении, мала, повторная активность может привести к существенным изменениям внутриклеточных и внеклеточных концентраций ионов натрия и калия. Однако масштабы этих изменений неясны. Теперь Торбен Клаузен из Орхусского университета в Дании предоставляет количественный анализ изменений внутриклеточной и внеклеточной концентрации ионов в результате стимуляции мышцы ноги у крыс, обеспечивая понимание того, как они меняются в зависимости от активности мышц.
Клаузен измерил изменения концентрации ионов натрия, калия и хлорида в работающих мышцах длинного разгибателя пальцев кисти (ESL). Примечательно, что, когда их мышцы стимулировали стрелять с частотой 5 Гц (сравнимо с ногами человека, едущего на велосипеде) в течение пяти минут, внутриклеточный калий терялся в достаточном количестве, что приводило к внеклеточной концентрации, которая препятствовала дальнейшему возбуждению. Эти результаты предполагают, что накопление внеклеточного калия вносит гораздо больший вклад в мышечную усталость, чем считалось ранее, что может иметь особое значение при таких состояниях, как гиперкалиемический периодический паралич и другие каналопатии, поражающие скелетные мышцы. Этим изменениям в распределении ионов противодействует действие "Насос Na + / K +"- который расходует энергию на вывод натрия из клетки и калия в нее – и, следовательно, будет еще более выраженным при заболеваниях и травмах, связанных со снижением активности насоса.