Soru

Zorluk: Çok zorMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Klinik muayenesinde kas zayıflığı ve halsizlik şikayetleri olan bir hastanın elektrokardiyografisinde (EKG) TT dalgalarının düzleştiği ve belirgin UU dalgalarının oluştuğu saptanmıştır. Laboratuvar tetkiklerinde plazma potasyum (K+K^+) konsantrasyonu 2.1mEq/L2.1 \, mEq/L (normal: 3.55.0mEq/L3.5-5.0 \, mEq/L) olarak ölçülmüştür. Bu hastada, potasyumun kimyasal gradyanının artmasına (denge potansiyelinin hiperpolarize olmasına) rağmen ventrikül miyositlerinde repolarizasyonun yavaşlamasının ve aksiyon potansiyeli süresinin uzamasının temel elektrofizyolojik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Potasyumun denge potansiyelinin (EKE_K) 90mV-90 \, mV düzeyinden 110mV-110 \, mV düzeyine kayması
  2. Hücre dışı potasyum azlığına bağlı olarak 'içe doğrultucu' potasyum kanallarının (IK1I_{K1}) iletkenliğinin azalmasıCevap
  3. C
    Voltaj bağımlı sodyum kanallarının aktivasyon (mm) kapılarının düşük potasyum nedeniyle daha yavaş açılması
  4. D
    Mutlak refrakter dönemin, sodyum kanallarının inaktivasyon (hh) kapılarının açılma hızı arttığı için kısalması
  5. E
    Hücre dışı düşük potasyumun Na+/K+Na^+/K^+ ATPaz pompasını stimüle ederek hücre içine potasyum girişini hızlandırması

Cevap

Hücre dışı potasyum azlığına bağlı olarak içe doğrultucu potasyum kanallarının (IK1) iletkenliğinin azalması
Doğru cevap, hipokalemi durumunda hücre dışı potasyum azlığının içe doğrultucu potasyum kanallarının (IK1I_{K1}) iletkenliğini azaltmasıdır. Bu durum fizyolojide bir paradoks olarak kabul edilir; dışarı doğru olan potasyum gradyanı artmasına rağmen, kanalların iletkenliği azaldığı için potasyum eflüksü yavaşlar ve sonuç olarak repolarizasyon fazı (Faz 3) uzar. Bu durum EKG'de T dalgasının silinmesine ve U dalgasının belirginleşmesine yol açar.

Adım Adım Çözüm

1
Hipokaleminin denge potansiyeline etkisini analiz et
Nernst denklemine göre [K+]o[K^+]_o azaldığında EKE_K daha negatif olur (hiperpolarizasyon).
İyon gradyanı arttığı için denge potansiyeli daha negatif bir değere kayar.
2
Potasyum iletkenliğini (Gk) değerlendir
Kalp kasındaki içe doğrultucu potasyum kanallarının (IK1I_{K1}) iletkenliği, hücre dışı potasyum konsantrasyonuna bağımlıdır.
Bu kanalların açık kalabilmesi için hücre dışında belirli bir miktar potasyum bulunması gerekir.
3
Repolarizasyon fazı ile ilişkilendir
Düşük [K+]o[K^+]_o durumunda IK1I_{K1} kanalları kapanma eğilimine girer ve potasyumun hücre dışına çıkışı (eflüks) zorlaşır.
Potasyum çıkışı azaldığı için hücrenin tekrar negatif iç potansiyele dönmesi (repolarizasyon) daha uzun sürer.
4
Klinik ve EKG bulgularını açıkla
Yavaşlayan repolarizasyon EKG'de T dalgasının düzleşmesine, aksiyon potansiyeli süresinin uzamasına ve U dalgası oluşumuna neden olur.
Gecikmiş repolarizasyon miyositlerin uyarılabilirliğini ve refrakter dönemini doğrudan etkiler.

Anahtar Kavram

İçe Doğrultucu Potasyum Kanalları (IK1) ve Hipokalemi Paradoksu
Bu soruyu puanla