Nerwy współczulne wpływają na aktywność miozyny — film z polskimi napisami

Zrobimy teraz małe porównanie. Narysuję tutaj trzech różnych ludzi, może to też być ta sama osoba, w trzech różnych sytuacjach. Mamy więc pierwszą osobę, która po prostu siedzi i może na przykład oglądać film na YouTube. Mamy również drugą, która jest właśnie na spacerze. Zobaczmy, czy mogę narysować osobę podczas spaceru. I mamy też trzecią osobę, która jest aktywna fizycznie i właśnie biegnie. Właśnie biegnie, jest może gdzieś spóźniona, na przykład na egzamin. Pozwól, że zmienię ten rysunek tak, żeby jej ręka nie wyglądała, jakby była złamana. Mamy te trzy osoby. Jedna z nich biegnie, druga chodzi, a trzecia siedzi. Możesz sobie wyobrazić, że jeśli spojrzałbyś na ich komórki serca, zauważyłbyś, że robią inne rzeczy. Narysujmy trzy komórki serca, zobaczmy co teraz robią. Mamy naszą komórkę serca. W tym przypadku, narysuję również nerw. Będzie to nerw współczulny. Zapiszę literę "s", która będzie go oznaczała. I komórka serca, dla jasności, to będzie komórka komory serca. Więc to jest komórka budująca komorę serca. Teraz wiemy, że nie będziemy mówić o komórkach rozrusznikowych serca, lub innych. To jest komórka komory serca. Teraz przypomnimy sobie kilka rzeczy, ta komórka komory serca jest rozgałęziona. I ma dwa małe jądra. Jak również receptory na swojej powierzchni, które czekają, prawdopodobnie na norepinefrynę pochodzącą z nerwu współczulnego. Tak? Wewnątrz tej komórki, jeśli spojrzelibyśmy do jej środka, zobaczylibyśmy aktynę. Widzisz tutaj zakończenia aktyny. To jest prążek Z, tak? Mamy prążki Z wraz z naszą aktyną. Narysowałem to wszystko trochę zbyt blisko siebie. Pozwól, że zrobię tutaj trochę przestrzeni. Masz już ogólne pojęcie, jak to wygląda. Mamy aktynę, która wygląda jak małe sznurki. A po środku mamy miozynę. Nasza miozyna, jak pamiętasz, będziemy mieli tutaj całą grupę główek miozyny. I te główki będą chciały wykonać swoją pracę. Będą chciały popchnąć aktynę i sprawić, aby te prążki Z znalazły się bliżej środka, tak? To właśnie chcą zrobić. Więc te miozyny czekają tutaj, żeby wykonać swoją robotę. Czekają na punkt wyzwalający ich pracę, oczywiście będzie to jon wapnia wiążący się do troponiny C, wypychający tropomiozynę. Więc to jest nasza aktyna i miozyna. To jest nasza aktyna. A miozyna znajduję się pośrodku. Na końcu narysuję ostatnią rzecz, którą jest tytan. Tytan, pamiętaj, jest białkiem, które przyczepi się do miozyny, tam gdzie znajdują się prążki Z. Pamiętaj, prążek Z to ten element na końcu. To jest prążek Z. Pozwól, że narysuję go dla nas. Tutaj mamy nasz prążek Z. To jest nasz prążek Z. Jest on związany przez włókna aktyny, możesz tak o tym myśleć. I wykorzystamy te włókna, do przyciągnięcia do siebie prążków Z. Tak wygląda ten układ. Teraz wezmę tę część i wytnę ją, i wkleję kilka razy, tak żeby można było zobaczyć ich pracę w dwóch innych sytuacjach. Jedno wkleję tutaj. I zrobię to jeszcze raz tutaj. Teraz widzisz trzy różne sytuacje, oraz trzy układy prezentujące aktynę, miozynę i nasze prążki Z. Co się wydarzy w pierwszej sytuacji? W tej sytuacji spędzasz miło czas. Jesteś zadowolony. Możesz oglądać coś śmiesznego na YouTube. Nie dochodzi do pracy układu współczulnego. Nie pojawia się żadna symulacja pochodząca z nerwów wspólczulnych. Nie biegasz, nie jesteś przestraszony. Więc masz normalną ilość jonów wapnia trafiającą do komórki, gdy nadchodzi czas skurczu. Masz małą ilość jonów wapnia tutaj. Patrząc na drugą stronę, kiedy jony wapnia trafiają do komórki, masz niski poziom jonów wapnia. Ponieważ nie za wiele jonów przepływa przez kanał. Nie jest on aktywowany w żaden sposób. Więc jony wapnia wiążą się w tym miejscu, i w tym. Powiedźmy, że niektóre wiążą się też tu i tu. I gdy mówię, że się wiążą, pamiętaj, mam na myśli to, że wiążą się z troponiną C. Pamiętaj o tym. Jony wapnia wiążą się tutaj. I co mamy tutaj? Narysujmy tutaj małą tabelę, to jest powiedźmy, stosunek, mam nadzieję, że mówię o tym w odpowiedni sposób, stosunek działających główek miozyny. Jeśli policzyłbyś je, jeśli je policzysz wszystkie te małe fioletowe główki, możesz to zrobić teraz, zobaczysz, że jest ich 20. To jest stosunek pracujących główek miozyny. Co wyniknie z tej sytuacji? Jony wapnia związały się w czterech miejscach, tak? Nie jest to stałe połączenie. W pewnym momencie jony wapnia zostaną zabrane z powrotem do siateczki sarkoplazmatycznej lub wydzielone z komórki. Jednak co podczas skurczu serca, w tym krótki momencie, kiedy główki miozyny pracują? Mamy jeden jon tutaj. Jeden tutaj. Oraz ten tutaj. Jak również tu i tutaj. Cztery z nich pracują. Oznacza to, że 16 nie pracuje. Więc mamy 4 na 20 pracujących. Co daje nam rezultat wynoszący 20%. 20% główek miozyn pracuje. Nie jest to zbyt duża liczba. Co wydarzy się dalej? Te główki miozyny zaczną popychać, pozwól, że wymaże te małe strzałki, aby nie wprowadzać zamieszania. Te główki miozyny, te cztery, które pracują, będą pchały aktynę w tę stronę i w tę. Jak i w tę i w tę. A prążki Z będą zbliżały się do siebie. Mam nadzieję, że wszystko jest jasne w tym momencie. Prążki Z zdecydowanie zbliżą się do siebie. Jednak potrwa to chwilę. Możesz o tym pomyśleć, jak o czterech przyjaciołach, którzy ciągną linę. Nie jest to tak wydajne, jakby robiło to 20, co nie? Przejdźmy teraz do sytuacji numer dwa. W tym przypadku, powiedźmy że idziesz na spacer. Cieszysz się pięknym dniem. I spacerujesz, tak? Jest to niewielka aktywność fizyczna. Co wpływa na uruchomienie układu współczulnego, w małym stopniu. Niewielka liczba neuroprzekaźników zostaje wydzielona. Ten neuroprzekaźnik nazywany jest norepinefryną. I niewielka liczba zostaje wydzielona do przestrzeni pomiędzy nerwem, a komórką, komórką serca. I wiąże się do jednego z receptorów. Więc jeden z tych receptorów zacznie pracować. Podczas skurczu mięśni pojawiają się jony wapnia. Ale ponieważ te receptory zostały uruchomione, pojawiają się dodatkowe jony wapnia. Oznacza to, że ten kanał został aktywowany, pozwalając na przepływ większej liczby jonów wapnia. Jeśli więcej jonów wapnia przypływa, spójrzmy teraz na nasz schemat. Masz teraz większą liczbę jonów wapnia, które napływają i wiążą się. Wybrałem je w przypadkowy sposób. Powiedźmy, że jest ich sześć. I po tej stronie kolejne sześć. Cztery tutaj i kilka tutaj wiąże jony wapnia. Masz troponinę C, która wiąże jony wapnia. Oznacza to, że te główki miozyny zaczną pracować. Sumarycznie, jak wiele główek miozyny pracuje? Więc teraz zamiast czterech, mamy 12 główek miozyny. Co daje 60%. Liczba ta znacznie się zwiększyła. Jak wcześniej, dojdzie do zbliżania się do siebie prążków Z. Jednak teraz ten proces będzie o wiele silniejszy, ponieważ o wiele więcej główek miozyny jest zaangażowanych w przyciąganie prążków Z. Jest to całkiem interesujące, ponieważ możesz teraz zobaczyć, że na skutek działania układu współczulnego, większa siła jest zaangażowana w skurcze serca. Prawdopodobnie zgadniesz, co się wydarzy w trzeciej sytuacji. Biegniesz. Jesteś podekscytowany. I powiedźmy, że zamiast niewielkiej liczby neuroprzekaźników, ogromna ich ilość zostaje wydzielona, ogromna ilość norepinefryny. Zostanie wydzielona tutaj. Wszystkie trzy receptory pracują, tak? Ponieważ cała ta norepinefryna umożliwa na silną stymulację komórki. Więc cała ta norepinefryna spowoduje, że kanały transportujące jonu wapnia będą naprawdę aktywne, tak? Bedą przesyłały ogromne ilości tych jonów. Więc zamiast małej ilości jonów wapnia, w momencie gdy dojdzie do skurczu, ich ogromna liczba trafi do komórki, tak? Oczywiście, tylko w momencie, gdy dojdzie do skurczu. Więc te wszystkie jony wapnia będą wiązały troponinę C, wszędzie tam gdzie ją znajdą. Wszędzie. I wszystkie główki miozyny będą podekscytowane, ponieważ będą mogły pracować. Pełen zestaw pracujących główek, 20 główek z 20. 100% wykonuje swoją pracę. I w rezultacie, możesz zobaczyć, że ogromna ilość siły mechanicznej zbliża do siebie prążki Z. We wszystkich trzech sytuacjach dochodzi do zbliżenia prążków Z. Ale pamiętaj, czas napływu jonów wapnia jest skończony. Tak? Nie będzie trwał wiecznie. W pewnym momencie, jony wapnia zaczną wypływać z komórki lub do siateczki sarkoplazmatycznej. Więc kiedy są tutaj, podczas tych cennych momentów, kiedy jony wapnia są tutaj, będziesz chciał aby serce wykonało tak dużo pracy, jak może. I w tym przypadku, widzisz, że na samej górze, narysuję tutaj strzałkę, na górze po tej stronie mamy małą energię, ponieważ niezbyt wiele główek miozyny konwersuje ATP do ADP oraz fosforanu. Pamiętaj, że główki miozyny to jedyne co sprawia, że dochodzi do zmiany ATP w ADP oraz fosforan. I te główki, które nie pracują, oczywiście nie robią tego. Więc w tym przypadku, w dodatku do tej siły, inna rzecz, która ma miejsce w tej sytuacji to niski poziom energii. Nie jest on zbyt wysoki. Podczas gdy tutaj, kiedy biegniesz, każda z tych główek miozyny wykorzystuje ATP. Wytwarza bardzo dużo ADP. Wykorzystuje bardzo dużo energii. Jest to wysokoenergetyczna sytuacja. Innymi słowami, wykorzystujesz tutaj bardzo dużo energii. Co ma sens. Tak? Myślisz sobie, dobra jeśli pójdę biegać to zużyje dużo energii. Podczas gdy siedzenie, nie wykorzystuje prawie w ogóle energii. I teraz możesz dokładnie zobaczyć dlaczego. Gdy biegasz wszystkie 20 główek miozyny wykorzystuje ATP.