Soru

Zorluk: OrtaMembran Potansiyelleri ve Aksiyon Potansiyeli

Klinik muayene ve laboratuvar tetkikleri sonucunda 'hipokalemi' (hücre dışı potasyum derişiminin normalin altına düşmesi) saptanan bir hastada, iskelet kaslarında gelişen halsizlik ve uyarılma güçlüğünün temel fizyolojik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Hücre dışı kalsiyum iyonlarının sodyum kanallarını bloke ederek eşik değeri aşırı yükseltmesi
  2. İstirahat membran potansiyelinin hiperpolarize olarak eşik değerden uzaklaşması ve uyarılabilirliğin azalmasıCevap
  3. C
    Voltaj kapılı sodyum kanallarının inaktivasyon (hh) kapılarının sürekli kapalı kalması
  4. D
    Hücre zarının potasyum iyonlarına karşı geçirgenliğinin tamamen sıfırlanması
  5. E
    Na+/K+ pompasının ters yönde çalışarak sodyumu hücre içine biriktirmesi

Cevap

İstirahat membran potansiyelinin hiperpolarize olarak eşik değerden uzaklaşması ve uyarılabilirliğin azalması
İstirahat membran potansiyeli, hücre zarı istirahatte potasyuma sodyumdan çok daha geçirgen olduğu için büyük oranda potasyumun Nernst potansiyeline yakındır. Hücre dışı potasyum azaldığında (hipokalemi), potasyumun dışarıya doğru olan difüzyon gücü artar. Bu durum hücre içinin daha negatif olmasına, yani hiperpolarizasyona yol açar. Hiperpolarize bir hücrenin zar potansiyeli eşik değerden uzaklaştığı için, bir aksiyon potansiyeli tetiklemek için gereken uyaran şiddeti artar ve hücrenin uyarılabilirliği azalır.

Adım Adım Çözüm

1
Potasyum denge potansiyelini (Nernst) değerlendir
Hücre dışı K+K^+ derişimi azaldığında, konsantrasyon gradiyenti artar.
Dışarıdaki K+K^+ azaldığı için içerideki K+K^+'un dışarı çıkma isteği artar.
2
Zar potansiyelindeki değişimi belirle
Hücreden dışarı daha fazla pozitif yük (K+K^+) çıktığı için hücre içi normalden daha negatif hale gelir (hiperpolarizasyon).
İstirahat membran potansiyeli büyük oranda potasyumun denge potansiyeli tarafından belirlenir.
3
Uyarılabilirlik (eksitabilite) üzerindeki etkisini yorumla
İstirahat potansiyeli (örneğin 70mV-70 mV'dan 90mV-90 mV'a) düşerken eşik değer (55mV-55 mV) sabit kalır; aradaki fark açılır.
Zar potansiyeli eşik değerden uzaklaştığı için hücreyi uyarmak için daha güçlü bir stimülasyon gerekir, bu da uyarılabilirliğin azaldığı anlamına gelir.

Anahtar Kavram

İstirahat membran potansiyeli, hücre dışı potasyum derişimindeki değişikliklere karşı oldukça duyarlıdır; hipokalemi hiperpolarizasyona neden olur.
Bu soruyu puanla