Examkin

Soru

Zorluk: ZorMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Akut böbrek yetmezliği tablosu ile takip edilen bir hastada, plazma potasyum (K+K^+) konsantrasyonunun normal değerlerin üzerine çıkarak 8.5 mEq/L8.5 \, mEq/L (şiddetli hiperkalemi) düzeyine ulaştığı saptanmıştır. Bu elektrolit değişikliğinin uyarılabilir hücre membranlarındaki elektrofizyolojik etkileriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Potasyum denge potansiyeli (EKE_K) Nernst denklemine göre daha negatif bir değere kayar ve hücre membranını hiperpolarize eder.
  2. B
    İstirahat membran potansiyeli eşik değere yaklaştığı için aksiyon potansiyeli genliği artar ve ileti hızı belirgin şekilde yükselir.
  3. Kalıcı membran depolarizasyonu sonucunda voltaj bağımlı sodyum kanallarının inaktivasyon kapıları (hh kapıları) kapalı kalır ve doku uyarılabilirliği azalır.Cevap
  4. D
    Hücre içinden dışına doğru gerçekleşen net potasyum difüzyon hızı artar ve bu durum mutlak refrakter dönemin kısalmasına yol açar.
  5. E
    Na+/K+ pompasının elektrogenik etkisi ortadan kalktığı için membran potansiyeli sodyumun denge potansiyeline (ENaE_{Na}) eşitlenir.

Cevap

Şiddetli hiperkalemide meydana gelen kalıcı depolarizasyon, voltaj bağımlı sodyum kanallarının inaktivasyon kapılarının (h-gate) kapalı kalmasına neden olarak uyarılabilirliği azaltır.
Doğru yanıt olan seçenek, hiperkaleminin en tehlikeli etkisini açıklamaktadır. Şiddetli hiperkalemide istirahat membran potansiyeli yaklaşık −60 mV-60 \, mV ile −50 mV-50 \, mV seviyelerine kadar depolarize olur. Bu voltaj seviyelerinde voltaj bağımlı sodyum kanallarının inaktivasyon kapıları (hh kapıları) kapanır. Kanalların tekrar açılabilir (dinlenim) konumuna geçmesi için membranın tekrar −70 mV-70 \, mV veya daha altına inmesi gerekir. Bu gerçekleşemediği için hücre aksiyon potansiyeli üretemez hale gelir.

Adım Adım Çözüm

1
Potasyum konsantrasyon gradyanını analiz et.
Hücre dışı K+K^+ artışı (8.5 mEq/L8.5 \, mEq/L), hücre içi ve dışı arasındaki farkı azaltır.
Nernst denklemine göre denge potansiyeli konsantrasyon oranına bağlıdır.
2
Nernst denklemini kullanarak denge potansiyeli (EKE_K) değişimini yorumla.
EK=−61⋅log⁡([K+]i/[K+]o)E_K = -61 \cdot \log([K^+]_i / [K^+]_o) formülünde payda büyüdüğü için sonuç daha az negatif (örneğin −90 mV-90 \, mV yerine −60 mV-60 \, mV) olur.
Logaritmik oran küçüldükçe negatif değer pozitife doğru kayar.
3
İstirahat membran potansiyeli (İMP) üzerindeki etkisini belirle.
İMP, EKE_K değerini takip ederek depolarize olur (eşik değere yaklaşır).
İstirahat halindeki membranın potasyum geçirgenliği diğer iyonlardan çok daha yüksektir.
4
Voltaj bağımlı sodyum (Na+Na^+) kanallarının kinetiğini değerlendir.
Uzun süreli depolarizasyon, sodyum kanallarının voltaj duyarlı inaktivasyon kapılarının (hh kapıları) kapanmasına yol açar.
Sodyum kanallarının tekrar uyarılabilir hale gelmesi için membranın tekrar polarize (negatif) olması gerekir.

Anahtar Kavram

Hücre dışı potasyum artışının (hiperkalemi) sodyum kanalları üzerindeki 'akomodasyon' benzeri inaktivasyon etkisi.

Alternatif Yöntem

Nernst denklemini sayısal olarak düşünmek yerine: 'Potasyum dışarı kaçmak istiyor, dışarısı kalabalıklaşırsa (hiperkalemi) kaçamaz, içeride pozitif yük birikir, hücre depolarize olur' mantığı kullanılabilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Membran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Bu konudan daha fazla soru