Question

Difficulty: HardMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Bir nöronda aksiyon potansiyeli oluştuktan kısa bir süre sonra, repolarizasyonun son aşamasında (ard-hiperpolarizasyon dönemi) uygulanan eşik üstü çok güçlü bir uyarının, normalden daha düşük genlikli (amplitüdlü) bir aksiyon potansiyeli tetiklediği gözlenmiştir. Ayrıca bu dönemde yeni bir yanıt oluşturmak için gereken akım şiddetinin istirahat dönemindekine göre daha yüksek olduğu saptanmıştır.

Bu nöronda gözlenen rölatif refrakter dönemin hücresel mekanizmasıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Sodyum kanallarının inaktivasyon (hh) kapılarının tamamen kapalı olması nedeniyle yeni bir aksiyon potansiyeli oluşması imkansızdır.
  2. Sodyum kanallarının bir kısmının inaktivasyondan kurtulmuş olması ve yüksek potasyum geçirgenliğinin (gK+gK^+) devam etmesidir.Answer
  3. C
    Voltaj bağımlı sodyum kanallarının aktivasyon (mm) kapılarının açık kalarak membranı sürekli depolarize etmesidir.
  4. D
    Membran potansiyeli sodyum denge potansiyeline (ENaE_{Na}) çok yakın olduğu için sodyum iyonları üzerindeki itici gücün (driving force) azalmasıdır.
  5. E
    Hücre dışı kalsiyum iyonlarının sodyum kanallarının aktivasyon eşiğini daha negatif değerlere çekerek uyarılabilirliği artırmasıdır.

Answer

Sodyum kanallarının bir kısmının inaktivasyondan kurtulmuş olması ve yüksek potasyum geçirgenliğinin (gK+gK^+) devam etmesi.
Rölatif refrakter dönemde (RRP), voltaj bağımlı sodyum kanallarının bir kısmı inaktivasyondan kurtularak (hh kapıları açılarak) yeniden uyarılabilir hale gelmiştir; ancak gecikmeli doğrultucu potasyum kanalları halen açık olduğu için membran hiperpolarize durumdadır. Bu hiperpolarizasyon, hücreyi eşik değerden uzaklaştırarak daha güçlü bir uyaran gereksinimi yaratır. Ayrıca tüm sodyum kanalları henüz istirahat formuna dönmediği için oluşan aksiyon potansiyelinin genliği normalden düşüktür.

Step-by-Step Solution

1
Dönemin belirlenmesi
Repolarizasyonun sonu ve ard-hiperpolarizasyon dönemi 'rölatif refrakter dönem' (RRP) olarak tanımlanır.
Bu dönemde hücre henüz tam olarak istirahat düzeyine dönmemiş olsa da, çok güçlü bir uyaranla yeni bir aksiyon potansiyeli üretilebilir.
2
Sodyum kanallarının durumunun analizi
Voltaj bağımlı sodyum kanallarının inaktivasyon (hh) kapılarının bir kısmı açılmıştır (inaktivasyondan çıkış).
ARP'den RRP'ye geçişi belirleyen temel olay, sodyum kanallarının inaktivasyon kapılarının yeniden açılmaya başlamasıdır. Ancak tüm kanallar henüz açılmadığı için oluşan aksiyon potansiyelinin amplitüdü düşüktür.
3
Potasyum kanallarının durumunun analizi
Gecikmeli doğrultucu potasyum kanalları halen açıktır ve membranı K+K^+ denge potansiyeline (EKE_K) doğru çeker.
Yüksek gK+gK^+ nedeniyle membran hiperpolarize durumdadır. Bu durum, hücreyi eşik değerden uzaklaştırır ve yeni bir aksiyon potansiyeli başlatmak için normalden daha fazla içe yönelik akım (daha güçlü uyaran) gerektirir.

Key Concept

Rölatif refrakter dönemde uyarılabilirliğin azalması, hem sodyum kanallarının tam toparlanmaması hem de yüksek potasyum iletkenliğine bağlı hiperpolarizasyon ile ilişkilidir.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question