Soru

Zorluk: OrtaMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Membran potansiyelleri ve uyarılabilir hücrelerin elektrofizyolojik özellikleri dikkate alındığında, aşağıdakilerden hangisinde klinik bir durum ile bu durumun altında yatan temel mekanizma eşleştirmesi doğrudur?

  1. Hipernatremi — Sodyum denge potansiyelinin (ENaE_{Na}) daha pozitif bir değere kayması sonucu aksiyon potansiyeli tepe değerinin (overshoot) yükselmesiCevap
  2. B
    Mutlak refrakter dönem — Voltaj bağımlı sodyum kanallarının aktivasyon kapılarının (mm kapısı) kapalı, inaktivasyon kapılarının (hh kapısı) açık olması
  3. C
    Hipokalsemi — İstirahat membran potansiyelinin potasyum gradiyenti nedeniyle eşik değerden uzaklaşarak hiperpolarize olması
  4. D
    Rölatif refrakter dönem — Voltaj bağımlı sodyum kanallarının inaktivasyon kapılarının kapalı kalmaya devam etmesi
  5. E
    Hiperkalemi — Hücre dışı potasyum artışına bağlı olarak potasyumun denge potansiyelinin (EKE_K) negatifleşmesi ve membranın hiperpolarize olması

Cevap

Hipernatremi durumunda hücre dışı sodyumun artmasıyla sodyum denge potansiyelinin yükselmesi ve buna bağlı olarak aksiyon potansiyeli tepe değerinin (overshoot) daha pozitif bir seviyeye ulaşması doğru bir eşleştirmedir.
Aksiyon potansiyelinin çıkıcı kolunda membran geçirgenliği büyük oranda sodyum iyonlarına kayar ve membran potansiyeli sodyumun denge potansiyeline (ENaE_{Na}) yaklaşır. Hipernatremi durumunda hücre dışı sodyum konsantrasyonu arttığı için ENaE_{Na} değeri daha pozitif bir seviyeye yükselir. Bu durum, aksiyon potansiyeli tepe noktasının (overshoot) normalden daha yüksek bir voltaj değerine ulaşmasına neden olur.

Adım Adım Çözüm

1
Nernst denklemi üzerinden sodyum gradiyentini değerlendiriniz.
ENa=61×log([Na+]dıs\c/[Na+]ic\c)E_{Na} = 61 \times \log([Na^+]_{dış} / [Na^+]_{iç}) formülüne göre [Na+]dıs\c[Na^+]_{dış} artışı ENaE_{Na} değerini yükseltir.
Sodyumun denge potansiyeli, aksiyon potansiyelinin depolarizasyon evresinde ulaşılabilecek maksimum potansiyeli belirler.
2
İyon kanallarının refrakter dönemlerdeki kapı durumlarını analiz ediniz.
Mutlak refrakter dönemde inaktivasyon (hh) kapıları kapalıdır; rölatif refrakter döneme geçiş için bu kapıların açılmaya başlaması gerekir.
Kanalın tekrar uyarılabilir hale gelmesi için inaktivasyon bloğunun kalkması zorunludur.
3
Kalsiyumun eşik potansiyeli üzerindeki etkisini hatırlayınız.
Hipokalsemi eşik potansiyelini negatife (istirahat potansiyeline doğru) kaydırır.
Kalsiyum iyonları sodyum kanallarını stabilize ederek aktivasyon için gereken voltaj değişimini belirler.

Anahtar Kavram

İyon denge potansiyelleri (Nernst) ve kanal kapı kinetiğinin eksitabilite üzerindeki kontrolü.

Daha Fazla Pratik

Hiperkaleminin neden olduğu 'depolarizasyon bloğu' mekanizmasını ve sodyum kanal inaktivasyonu ile ilişkisini gözden geçirebilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla