Elektrochemische Triebkraft

Als elektrochemische Triebkraft für ein bestimmtes Ion bezeichnet man in der Physiologie die Differenz zwischen dem Membranpotential und dem Gleichgewichtspotential für dieses Ion. Das bedeutet, mit zunehmender Entfernung des Membranpotentials vom Gleichgewichtspotential für ein Ion nimmt die elektrochemische Triebkraft für dieses Ion zu und umgekehrt. Ist das Membranpotential gleich dem Gleichgewichtspotential für dieses Ion, ist die elektrochemische Triebkraft gleich Null.

Wie ein Spannungsunterschied in der Elektrotechnik die Stromstärke durch einen konstanten Widerstand bestimmt, so bestimmt die elektrochemische Triebkraft die Stärke des Ionenflusses durch eine gegebene Anzahl geöffneter Ionenkanäle. Je größer die elektrochemische Triebkraft, umso größer der Ionenfluss durch den einzelnen Ionenkanal.

Der Membranstrom $I_{i}$, der durch das Ion der Sorte i zueinem bestimmten Zeitpunkt getragen wird, hängt also folgendermaßen vom Membranpotential $V_{m}$ und Gleichgewichtspotential dieses Ions $E_{i}$ ab:

$I_{i}=g_{i}(V_{m}-E_{i})$

$V_{m}-E_{i}$ = elektrochemische Triebkraft für das Ion i.

$g_{i}$ ist die Membranleitfähigkeit für das Ion i. Sie wird bestimmt durch die Anzahl offener Ionenkanäle für das Ion i und Leitfähigkeit eines einzelnen solchen Kanals für das Ion i.

Die elektrochemische Triebkraft hat nicht nur eine Amplitude, sondern auch eine Richtung. Sie ist so gerichtet, daß bei Öffnung eines Ionenkanals, der für ein bestimmtes Ion spezifisch ist, sich das Membranpotential in Richtung des Gleichgewichtspotentials für dieses Ion verändert.