İskelet kası lifinde uyarı frekansı belirli bir eşiğin üzerine çıkarıldığında, bireysel mekanik yanıtların (sarsıların) birleşerek daha güçlü bir kasılma (sumasyon) ve ardından dalgalanma göstermeyen sürekli bir gerim platosu (tam tetani) oluşturduğu görülür. Bu fenomenin gerçekleşmesini ve gerimin artmasını sağlayan temel hücresel mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?
- Sarkoplazmik retikulumdaki kalsiyum pompalarının (SERCA), uyarılar arasındaki kısa sürede sitozolik kalsiyumu bazal seviyeye indirememesi sonucu kalsiyumun birikmesiCevap
- BUyarı frekansı arttıkça aynı motor ünite içerisindeki farklı kas liflerinin sırayla (asenkron) aktive edilerek yorgunluğun önlenmesi
- CAksiyon potansiyeli genliğinin (amplitüdünün) yüksek frekanslı uyarılarda giderek artarak voltaj bağımlı kalsiyum kanallarını daha fazla açması
- Dİskelet kasındaki mutlak refrakter dönemin, yüksek frekanslı uyarılarda kısalması sonucu birim zamanda daha fazla aksiyon potansiyeli oluşması
- EHücre dışı kalsiyumun, yüksek frekanslı uyarılarda voltaj bağımlı L-tipi kalsiyum kanallarından (dihidropiridin reseptörleri) yoğun bir şekilde girişi
Cevap
Temporal sumasyon ve tetani, sarkoplazmik retikulumdaki SERCA pompalarının kalsiyumu temizleme hızının, uyarı hızı karşısında yetersiz kalması sonucu sitozolde kalsiyumun birikmesiyle gerçekleşir.
Temporal sumasyonun temelinde kalsiyum kinetiği yatar. İskelet kasında tek bir aksiyon potansiyeli ile salınan kalsiyum hızla geri pompalanır. Ancak uyarı frekansı arttığında, kalsiyum pompaları (SERCA) kalsiyumu sarkoplazmik retikuluma geri çekmeye vakit bulamaz. Bu durum sitozolde kalsiyumun birikmesine, troponin-C'nin sürekli işgal edilmesine ve daha fazla miyozin başının aktine bağlanarak daha yüksek bir çekme kuvveti oluşturmasına neden olur.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
İskelet kasında temporal sumasyonun temeli, aksiyon potansiyelinin refrakter döneminin sarsı süresinden kısa olması ve kalsiyumun sitozolde birikmesidir.
İpuçları
1
İskelet kasında elektriksel uyarı (aksiyon potansiyeli) mekanik yanıttan (sarsı) çok daha kısa sürer.
2
Kasılmanın devam etmesi için sitozolde hangi iyonun sürekli yüksek kalması gerektiğini düşünün.
3
SERCA pompalarının her bir uyarıdan sonra kalsiyumu temizlemek için yeterli zamanı olup olmadığını değerlendirin.
Daha Fazla Pratik
Kalp kasında neden tetani oluşmadığını, mutlak refrakter dönem ve kasılma süresi ilişkisi üzerinden tekrar edin.
Tahmini Süre:1m 0s