DİNLENME POTANSİYELİ VE AKSİYON POTANSİYELİ’NE GİRİŞ

Abstract

Bu makale, "Dinlenme Potansiyeli ve Aksiyon Potansiyeline Giriş" konusunu açıklamaktadır.

İnsan vücudu yaklaşık 60 trilyon (60 × 10¹²) hücreden oluşur. Bunların çoğu boyut ve şekil açısından birbirine oldukça benzerken, sinir ve kas hücreleri gibi belirgin şekilde farklı olanlar da vardır; bu hücreler oldukça uzun, ince ve makroskobik olarak görünürdür. Her hücre, tam genomik bilgiye sahip olmasına rağmen, organlar, sinirler, kaslar, beyin ve deri gibi çeşitli görevleri yerine getirir. Bu çalışmada, dinlenme potansiyeli ve aksiyon potansiyelini açıklamak için yeterli olan oldukça sadeleştirilmiş bir hücre modeli ele alınmaktadır. Aksiyon potansiyeli, reseptörler, sinir hücreleri ve kas dokularının işlevlerini yerine getirebilmesini sağlayan temel elektro-kimyasal bir süreçtir. Ancak bu potansiyelin ortaya çıkabilmesi için, öncelikle hücrelerin dinlenme potansiyeli durumunda bulunması gerekir; bu durum çalışmanın başlangıç noktası olarak incelenmektedir.

Hücre zarının elektriksel potansiyelindeki değişiklikler, sinirsel ve kas faaliyetlerinin temelini oluşturan son derece düzenli ve enerjiye bağlı süreçlerdir. Dinlenme potansiyeli, hücrenin iç ve dış ortamları arasındaki iyonik dengenin korunmasıyla sürdürülen, canlılığın temel gerekliliklerinden biridir. Aksiyon potansiyeli ise, bu dengeyi kısa süreliğine bozan ancak sinyallerin iletiminde kritik rol oynayan hızlı ve geçici bir olaydır. Na⁺ ve K⁺ iyonlarının voltaj kapılı kanallar aracılığıyla membran boyunca yönlendirilmesiyle gerçekleşen bu elektriksel olaylar, yalnızca birkaç milisaniye sürmesine rağmen, organizmanın bilgi işleme kapasitesi açısından yaşamsal önem taşır. Bu süreçte, hücre zarı bir kapasitör gibi davranır; zar potansiyelinin değişimiyle birlikte elektriksel yükler birikir ya da boşalır. Hesaplamalar, dinlenme potansiyeli ve aksiyon potansiyelinin oluşması için yalnızca iyonların çok küçük bir kısmının zar boyunca geçmesinin yeterli olduğunu göstermektedir. [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37], [38], [39], [40], [41], [42], [43], [44], [45], [46], [47], [48], [49], [50], [51], [52], [53], [54], [55], [56], [57], [58], [59], [60], [61], [62], [63], [64], [65], [66], [67], [68], [69], [70], [71], [72], [73], [74], [75], [76], [77], [78], [79], [80], [81], [82], [83], [84], [85], [86], [87], [88]