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.

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

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

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

${\displaystyle g_{i}}$ 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.