2) выше чем снаружи
3) зависит от количества калия
4) одинакова по обе стороны мембраны
Концентрация ионов натрия внутри большинства клеток существенно ниже, чем во внеклеточной жидкости: ориентировочно 10–15 ммоль/л против 135–145 ммоль/л плазмы. Поэтому правильным является вариант ниже, чем снаружи . Такой градиент поддерживается главным образом Na+/K+-АТФазой, которая с затратой энергии АТФ выводит из клетки три иона натрия и переносит внутрь два иона калия.
Дополнительное значение имеет низкая проницаемость мембраны для натрия в покое. При открытии потенциалзависимых натриевых каналов Na+ быстро входит в клетку по электрохимическому градиенту, вызывая деполяризацию и формирование потенциала действия в нейронах и мышечных волокнах. Этот принцип лежит в основе действия местных анестетиков, блокирующих натриевые каналы и препятствующих проведению болевого импульса.
Распределение натрия между внутриклеточным и внеклеточным пространством также определяет осмолярность и объем клеток. Снижение концентрации натрия в плазме при гипонатриемии способствует переходу воды внутрь клеток, особенно опасному развитием отека мозга; гипернатриемия, напротив, вызывает внутриклеточную дегидратацию. Оценка натрия всегда проводится с учетом клинической ситуации, осмолярности плазмы и состояния водного баланса.
| Ион | Преимущественное распределение | Ориентировочная концентрация внутри клетки | Ориентировочная концентрация снаружи клетки | Основное физиологическое значение |
|---|---|---|---|---|
| Na+ | Внеклеточное | 10–15 ммоль/л | 135–145 ммоль/л | Деполяризация, проведение потенциала действия, определение внеклеточной осмолярности |
| K+ | Внутриклеточное | 120–150 ммоль/л | 3,5–5,0 ммоль/л | Формирование потенциала покоя и реполяризация мембраны |
| Ca2+ | Внеклеточное | Около 0,0001 ммоль/л свободного иона | 1,1–1,3 ммоль/л ионизированного кальция | Сокращение мышц, синаптическая передача, активация внутриклеточных сигнальных путей |
| Cl− | Преимущественно внеклеточное | 5–30 ммоль/л | 98–106 ммоль/л | Поддержание электрохимического равновесия и осмотического баланса |
| HCO3− | Преимущественно внеклеточное | Около 10–15 ммоль/л | 22–26 ммоль/л | Буферная система и участие в поддержании кислотно-основного состояния |
| Органические анионы и белки | Внутриклеточное | Высокая концентрация | Низкая концентрация | Формирование отрицательного заряда цитоплазмы и коллоидно-осмотического давления |
Натриевый градиент сохраняется только при достаточном энергетическом обеспечении клетки и функционировании мембранных транспортных систем. При гипоксии, ишемии или выраженном дефиците АТФ работа Na+/K+-АТФазы нарушается, что приводит к накоплению натрия и воды внутри клетки. Для анестезиолога-реаниматолога это особенно важно при оценке неврологических нарушений, водно-электролитных расстройств и действия препаратов, влияющих на возбудимость мембран. Раздельная оценка концентрации натрия во внутриклеточном и внеклеточном секторах помогает понимать происхождение изменений мембранного потенциала и клеточного объема.