Soru

Zorluk: OrtaMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Kronik böbrek yetmezliği tanısıyla takip edilen bir hastada plazma potasyum düzeyi 7,5 mEq/L7,5 \, mEq/L (Normal:3,5−5,0 mEq/LNormal: 3,5 - 5,0 \, mEq/L) olarak ölçülmüştür. Bu hastada istirahat membran potansiyeli normalden daha pozitif (hipopolarize) olup eşik değere yaklaşmasına rağmen, çizgili kaslarda halsizlik ve paralizi görülmesinin temel elektrofizyolojik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Voltaj bağımlı sodyum (Na+Na^+) kanallarının inaktivasyon kapılarının (h-kapıları) kapalı kalmasıCevap
  2. B
    Potasyum denge potansiyelinin (EKE_K) normalden daha negatif bir değere kayması
  3. C
    Na+/K+Na^+/K^+ ATPaz pompasının hücre dışı potasyum artışına bağlı olarak inhibe edilmesi
  4. D
    Hücre zarı kalsiyum (Ca2+Ca^{2+}) geçirgenliğinin artarak eşik potansiyelini daha pozitif bir değere kaydırması
  5. E
    İstirahat membran potansiyelinin sodyum denge potansiyeline (ENaE_{Na}) eşitlenmesi

Cevap

İstirahat membran potansiyelinin sürekli depolarize durumda kalması sonucunda voltaj bağımlı sodyum kanallarının inaktivasyon kapılarının (h-kapıları) kapalı kalmasıdır.
Şiddetli hiperkalemide istirahat membran potansiyeli depolarize olur. Normalde bu durumun uyarılabilirliği artırması beklenir (eşik değere yaklaşma). Ancak membran potansiyeli sürekli olarak eşik değer civarında veya üzerinde kalırsa, voltaj bağımlı sodyum kanallarının inaktivasyon (h) kapıları kapanır ve yeni bir aksiyon potansiyeli başlatılamaz. Bu duruma depolarizasyon bloğu denir ve klinik olarak paralizi ile sonuçlanır.

Adım Adım Çözüm

1
Hiperkaleminin istirahat membran potansiyeli (İMP) üzerindeki etkisini değerlendir.
Hücre dışı K+K^+ artışı, Nernst denklemine (EK=61⋅log⁡([K]dıs\c/[K]ic\c)E_K = 61 \cdot \log([K]_{dış}/[K]_{iç})) göre EKE_K değerini daha pozitif yapar, bu da İMP'yi eşik değere yaklaştırır (depolarizasyon).
Membran potansiyeli istirahatte potasyum geçirgenliğine bağlı olarak potasyum denge potansiyeli tarafından belirlenir.
2
Sürekli depolarizasyonun voltaj bağımlı sodyum kanalları üzerindeki etkisini analiz et.
Sodyum kanallarının tekrar uyarılabilir hale gelmesi için membranın repolarize olması gerekir. Sürekli depolarizasyon, inaktivasyon (h) kapılarının kapalı kalmasına neden olur.
Aksiyon potansiyeli tetiklenmesi için sodyum kanallarının 'kapalı ama uyarılabilir' (m kapalı, h açık) durumda olması şarttır.
3
Klinik belirti ile hücresel mekanizmayı ilişkilendir.
Sodyum kanalları inaktif kaldığı için yeni aksiyon potansiyeli oluşamaz, bu da kasta paraliziye yol açar.
Buna elektrofizyolojide 'depolarizasyon bloğu' veya 'akomodasyon' denir.

Anahtar Kavram

Depolarizasyon Bloğu ve Sodyum Kanal İnaktivasyonu
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla