Soru

Zorluk: OrtaMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Klinik muayene sırasında plazma potasyum (K+K^+) konsantrasyonu 44 mEq/LmEq/L'den 88 mEq/LmEq/L'ye yükselen (orta dereceli hiperkalemi) bir hastada, uyarılabilir hücrelerin membran potansiyellerinde ve iyonik gradiyentlerinde meydana gelen değişimlerle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur? (log⁡(2)≈0.3\log(2) \approx 0.3 ve Nernst katsayısı 6161 olarak kabul edilecektir.)

  1. Potasyumun denge potansiyeli (EKE_K) yaklaşık olarak 1818 mVmV daha pozitif (daha az negatif) bir değere kayar.Cevap
  2. B
    Potasyum iyonlarının hücre dışına doğru olan net kimyasal gradiyenti (konsantrasyon farkı) artar.
  3. C
    Hücre zarı hiperpolarize olarak istirahat membran potansiyeli daha negatif bir değere ulaşır.
  4. D
    Sodyum kanallarının aktivasyon (mm) kapıları bu depolarizasyon nedeniyle tamamen kapanarak iletiyi durdurur.
  5. E
    Potasyumun denge potansiyeli (EKE_K) daha negatif bir değere kayarak hücreyi uyarılmaya karşı dirençli hale getirir.

Cevap

Potasyumun denge potansiyeli (EKE_K) yaklaşık olarak 1818 mVmV daha pozitif (daha az negatif) bir değere kayar.
Nernst denklemine (E=61×log⁡([K]dıs\c/[K]ic\c)E = 61 \times \log([K]_{dış}/[K]_{iç})) göre, dış konsantrasyonun 44 mEq/LmEq/L'den 88 mEq/LmEq/L'ye çıkması oranı iki katına çıkarır. log⁡(2)≈0.3\log(2) \approx 0.3 olduğu için bu durum denge potansiyelini 61×0.3≈18.361 \times 0.3 \approx 18.3 mVmV kadar değiştirir. Logaritma içindeki pay (dış konsantrasyon) arttığı için sonuç daha pozitif (daha az negatif) bir değere kayar.

Adım Adım Çözüm

1
Nernst denklemi kullanılarak potasyumun denge potansiyelindeki (EKE_K) değişim hesaplanır.
ΔEK=61×log⁡(8/4)=61×log⁡(2)≈61×0.3=18.3\Delta E_K = 61 \times \log(8/4) = 61 \times \log(2) \approx 61 \times 0.3 = 18.3 mVmV.
Bir iyonun hücre dışı/içi konsantrasyon oranındaki değişim, o iyonun denge potansiyelini logaritmik olarak etkiler.
2
Hücre dışı iyon artışının denge potansiyelinin yönü üzerindeki etkisi değerlendirilir.
Denge potansiyeli sıfıra yaklaşır, yani yaklaşık −94-94 mVmV değerinden yaklaşık −76-76 mVmV düzeyine çıkar (daha pozitif olur).
Hücre dışı potasyum arttığında, iyonun hücre dışına çıkma eğilimi azalır ve onu dengede tutmak için gereken elektriksel çekim (içerinin negatifliği) azalır.
3
Membran potansiyeli ve iyon kanalları üzerindeki ikincil etkiler analiz edilir.
İstirahatte potasyum geçirgenliği yüksek olduğu için membran depolarize olur; bu durum sodyum kanallarının hh kapılarını kapanma (inaktivasyon), mm kapılarını ise açılma eğilimine sokar.
Membran potansiyeli, geçirgenliği en yüksek olan iyonun denge potansiyelini takip eder.

Anahtar Kavram

Nernst Denklemi ve İyonik Denge Potansiyeli
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla