Ból i temperatura - film z polskimi napisami

Dwa zmysły, które są niezwykle ważna dla naszego przetrwania to zmysł bólu oraz temperatury. Oczywiście, mamy bardziej naukowe określenia na ból i temperaturę. Ból znany jest jako nocycepcja, a temperatura, czyli zdolność do odczuwania temperatury, znana jest jako termorecepcja. W jaki sposób jesteśmy w stanie odczuwać ból i temperaturę? Tak jak wszystkie z naszych zmysłów, polegamy na specjalnym rodzaju receptorów znajdujących się w różnych komórkach naszego ciała. W przypadku temperatury, polegamy na receptorach nazywanych receptorami TrpV1. Ciekawe jest to, że ten receptor jest również czuły na ból. Spróbujmy się teraz dowiedzieć, jak ten receptor jest w stanie rozpoznać bodziec bólowy pochodzący ze środowiska. Pokazałem tutaj, jak wygląda receptor TrpV1. Nie jest to coś co powinieneś zapamiętać. Chcę Ci tylko pokazać, jak on wygląda. Jest to bardzo złożona struktura, znajdująca się wewnątrz błony komórkowej. Masz komórki wrażliwe na temperaturę i ból rozmiejscowione w całym ciele. Błona komórkowa każdej z tych komórek posiada tysiące małych receptorów. Ten receptor, za każdym razem gdy dojdzie do zmiany temperatury, wyobraźmy sobie, że położyłeś rękę na kuchence, która miała włączony palnik. Wyobraźmy sobie mały ogień tutaj. Ciepło sprawi, że dojdzie do zmiany konformacyjnej w tym białku. Zmiana konformacyjna jest po prostu zmianą w strukturze fizycznej białka. Wyobraź sobie, że to białko jest małym pudelkiem. Do którego przyłożyłeś ciepło. I które zmieniło swój kształt w bardziej prostokątny. Tak wygląda ogólna idea zmiany konformacyjnej. Gdy ciepło albo ból zostaje przyłożony przez odpowiednie cząsteczki, dochodzi do zmiany konformacyjnej w białku TrpV1. Spójrzmy teraz na schemat dłoni, aby omówić cały proces bardziej dokładnie. Mamy rękę. Jak wspomniałem wcześniej, mamy komórki rozlokowane po całej dłoni. I te komórki są czułe na temperaturę i ból. A w nich znajdują się receptory TrpV1. Wyobraźmy sobie, że każda z tych komórek wysyła niewielki sygnał do nerwu, który ostatecznie trafia do mózgu. Więc to te komórki, gdziekolwiek się znajdują będą stymulowane zarówno za sprawą temperatury, jak i bodźców bólowych. Jakie to mogą być bodźce? Wyobraź sobie, że ktoś uderzy Cię w dłoń. Będzie miał ostry przedmiot, którym uderzy Cię w rękę. Gdy to się wydarzy, tysiące komórek ulegnie zniszczeniu. Komórki zostaną zniszczone. Gdy do tego dojdzie, uwolnią one różnego rodzaju molekuły. I te molekuły będą podróżować po Twoim ciele. Wyobraź sobie, że wydzielają tę małą, zieloną molekułę. Będzie ona krążyła, aż w pewnym momencie zwiąże się z tym małym receptorem TrpV1. Gdy się z nim zwiążę, dojdzie do zmian konformacyjnych, takich samych, jak w przypadku bodźca temperaturowego. Ta zmiana konformacyjna aktywuje komórkę, która wyśle sygnał do mózgu. Ten nerw zbudowany jest z trzech różnych włókien. Możemy podzielić je ze względu na szybkość przesyłanych impulsów. Dowiedźmy się teraz, dlaczego impulsy przesyłane są z różną prędkością. Te najszybsze włókna nerwowe mają naprawdę dużą średnicę. Są one bardzo dużymi włóknami z dużą ilością otoczki mielinowej. Są pokryte mieliną. Mielina jest izolatorem, który pozwala naszym komórkom przewodzić potencjał czynnościowy bardzo szybko. Potencjał czynnościowy, czy sygnał porusza się wzdłuż komórki, a jeśli otoczona jest ona dużą ilością mieliny, to porusza się bardzo szybko. Inna cecha, która pozwala na jego szybkie przemieszczanie jest duża średnica komórki. Jest tak ponieważ duża średnia zmniejsza opór. Więc mamy mniejszy opór i zwiększoną przewodność dzięki mielinie. Te dwie cechy sprawiają, że komórka może bardzo szybko przewodzić impuls elektryczny. Ten rodzaj włókien nazywany jest włóknami A-beta. Mogą one przesyłać bardzo szybko sygnał do Twojego mózgu, mówiący na przykład o tym, że doszło do zmiany temperatury. O tym, że jest naprawdę ciepło lub o obecności jakiegoś bodźca bólowego, co pozwoli Twojej dłoni uniknąć niepotrzebnego bólu lub oparzenia. Mamy również trochę wolniejsze włókna. Mają one trochę mniejszą średnice. Są one trochę mniejsze. Mają również mniejszą zawartość mieliny. I dlatego, że są mniejsze i mają mniejszą ilość mieliny, nie przewodzą tak szybko impulsów, jak te większe włókna. Nazywamy je włóknami A-delta. Włókna A-delta znajdują się również w dużych nerwach prowadzących do Twojego mózgu. Mamy jeszcze jeden rodzaj włókna nerwowego. Są to najwolniejsze włókna. I te wolne włókna, narysuje je tutaj, mają bardzo małą średnią i nie posiadają otoczki mielinowej. Wynika z tego, że przewodzą impulsy bardzo, bardzo wolno. Trafiają one do Twojego mózgu, ale trwa to o wiele dłużej, o wiele dłużej trwa transport impulsów do Twojego mózgu. Możemy wyobrazić sobie te trzy różne włókna, myśląc o dotykaniu palnika. Twoja dłoń szybko cofnie się znad palnika. Stanie się tak, dzięki dużym włóknom A-beta, które aktywują ten proces. W kolejnym kroku bardzo szybko poczujesz uczucie bólu, zaraz po tym, jak dotkniesz gorącego palnika. To włókno A-delta wysyła informacje bólową do Twojego mózgu. Kilka minut po tym wydarzeniu, może nawet godzin po tym, jak przesuniesz dłoń znad gorącego palnika, poczujesz przewlekłe uczucie bólu. Uczucie, które towarzyszy oparzeniom. Odpowiadają za nie włókna C, te naprawdę małe i nie posiadające otoczki mielinowej. Omówiliśmy to, jak temperatura może spowodować zmianę konformacyjną w receptorze TrpV1 i jak ta zmiana przyczynia się do tego, że komórka wysyła sygnał do mózgu. Dowiedźmy się teraz, jak taki sam proces inicjuje bodziec bólowy. Za każdym razem, gdy jadłeś papryczkę jalapeno, zauważyłeś, że zacząłeś się pocić. Towarzyszyło temu uczucie palenia. Można nawet stwierdzić, że masz te same objawy fizjologiczne, jak w przypadku upału na dworze. Jest tak, ponieważ jak już mówiliśmy, ten sam receptor odpowiedzialny za odczuwanie zmian temperatury, odpowiadania za odczuwanie bodźców bólowych. Gdy zjesz papryczkę jalapeno, narysuję tu jedną. Gdy ją ugryziesz, dojdzie do zniszczenia komórek tej papryczki. Komórki papryczki zawierają cząsteczkę - kapsaicynę. Zapiszę tutaj tę nazwę - kapsaicyna. Kapsaicyna opuszcza komórkę papryczki jalapeno i podróżuje dopóki nie zwiąże się z receptorem TrpV1 w Twoim języku. Mamy ten receptor w naszych dłoniach, mamy też w języku. I kapsaicyna zainicjuje ten sam proces, jaki zainicjowała zmiana temperatury. Twoje ciało reaguje na cząsteczkę kapsaicyny w taki sam sposób, w jaki reaguje na zmianę temperatury. Gdyby na dworze było bardzo ciepło, zacząłbyś się pocić. Poczułbyś to uczucie gorąca. I dlatego też, gdy zjesz bardzo ostrą papryczkę, również zaobserwujesz u siebie takie same objawy. Podsumowując, mamy zdolność do odczuwania bólu, nazywaną inaczej nocecepją, jak i temperatury, zwaną termorecepcją. I te dwa zmysły polegają na działaniu receptora TrpV1, który znajduje się w wielu różnych komórkach ulokowanych w całym naszym ciele. Receptor TrpV1 jest aktywowany poprzez zmiany temperatury, jak i takie cząsteczki, jak kapsaicyna, lub inne, pojawiające się w momencie śmierci komórek. Procesy te mogą aktywować receptor TrpV1 i wysłać impuls do mózgu, który będzie wiedział, że pojawił się bodziec bólowy lub zmiana w temperaturze, i pozwoli Ci odpowiednio zareagować na ten bodziec.