Viimasest videost teame, et kui meil on lihases kõrge
kaltsiumi sisaldus, siis kaltsiumi ioonid seovad ennast
troponiin tüüpi valkudega, mis seejärel muudavad
oma kuju selliselt, et tropomüosiin liigub
eest ära ning müosiinipead saavad
pugeda aktiinikiudude hulka ning siis tekib
tegelikult juba lihaskontraktsioon.
Seega kõrge kaltsiumi sisalduse korral
saame kokkutõmbe.
Madala kaltsiumi kontsentratsiooni korral aga liiguvad troponiini valgud
oma standard olekusse ning tõmbavad,
võib ka öelda, et nad liigutavad tropomüosiini tagasi müosiini peade juurde
ning kaob kontraktsioon.
See tähistab kontraktsiooni, see aga hoopis lõdvestusfaasi.
Järgmine küsimus on ilmselt selline, et kuidas lihas reguleerib,
et kontraktsiooni korral oleks kõrge kaltsiumi sisaldus ning
lõdvestuse ajal aga hoopiski madal?
Või õigemini , kuidas
teeb seda närvisüsteem?
Kuidas annab närvisüsteem teada lihasele millal kontrakteeruda ehk
viia kaltsiumi sisaldus kõrgeks ning millal
viia see madalaks ning lõdvestuda ?
Selleks, et seda mõista, võtame kokku selle,
mida oleme õppinud neuronite videotest.
Joonistan aksonite kokkupuute
koha siia.
Sünapsi,mis sisaldab teise neuroni dendriiti asemel on meil
hoopiski vaja sünapsit, mis
sisaldaks lihasrakku.
See on sünaps lihasrakuga.
Nii....
See on sünaps lihasrakuga.
Ma märgistan nad kõik ära,et te ei satuks segadusse kirjust pildist.
See on akson.
Selle kohtab võib öelda ka aksonite ühenduse lõpp-punkt.
See aga sünaps.
Natuke meeldetuletuseks neuronite videotest:
see koht on sünaptiline lõhe.
See on eelsünaptiline neuron.
See aga sünaptilisjärgne
rakk.
Ta ei ole enam närvirakk.
Ning siin on aga kujutatud
lihasraku membraan .
Järgmistes videotest tutvustan
ma teile
lihasraku anatoomiat.
Praegu oleks see liiga abstraktne , sest hetkel
soovime mõista , kuidas
reguleeritakse kaltsiumi sisalduse taset.
Membraani kohta öeldakse ka sarkolemma.
Kasutada võib mõlemat .
See on siis lihasraku membraan.
Ning seda siin aga võib ettekujutada kui
volti lihasraku membraani.
Kui vaataksime lihasraku pinda, siis see
näeks välja nagu väike auk või süvik,
mis läheb rakku, siin aga tegime ristlõikelise
kujutise , et tuleks ettekujutus süvikust ,
kuid kui rakku torgata nõelaga,
siis saaksime samasuguse tulemuse.
Tekiks membraanilõhe.
Ning seda kutsutakse T-toruks.
Seletame lahti .
T tähendab risti.
Ta asub risti membraanipinnaga.
Ning siin asub aga väga tähis asi selles videos,
õigemine väga tähtis
organell.
See organell asub lihasraku sees ning teda nimetatakse
sarkoplasmaatiliseks retiikulumiks
Sarkoplasmaatiline retiikulum.
See on väga sarnane tsütoplasmavõrgustikuga,
kindlasti tekib teil küsimus, kuidas see
saab olla sarnane tsütoplasmavõrgustikuga, aga
neil mõlemal on varundus funktsioon.
Sellal kui tsütoplasmavõrgustik on haaratud valgutootmises
ning talle kinnituvad ribosoomid,kuid
sarkoplasmaatiline retiikulum on puhtal salvestus organell.
Sarkoplasmaatilisel retiikulumil on membraanil kaltsiumi
pumbad, mis kasutavad
käigusolemiseks ATP´d.
ATP tuleb sisse, kinnitub pumba külge ning kaltsiumiioon
kinnitub selle külge ja kui ATP hüdrolüüsub
ADP'ks pluss veel mõned fosfaadid, siis see
muudab valgu ehitust ning pumpab
kaltsiumiiooni sisse.
Kaltsiumiioon pumbatakse sisse.
Põhiline kaltsiumipumpade efekt
on selles , et sarkoplasmaatiline retiikulum paikneb puhkavas
lihases,milles on väga kõrge kaltsiumiioonide
sisaldus.
Väga kõrge kontsentratsioon.
Nüüd te ilmselt mõistate,
kuhu see kõik viib.
Kui lihas peab kontrakteeruma ,
siis kaltsiumiioonid pumbatakse raku tsütoplasmasse.
Ning nad on võimelised siduma troponiini
ja teevad kõike, millest rääkisime eelmises videos.
Meid huvitab aga, kuidas saadakse teada, millal on
vaja kaltsiumiioonid pumbata rakku?
See on raku sisemus.
Raku sisemus.
See on ala,kus aktiini kiud ning müosiinipead ja kõik
teised ning ka troponiin ja tropomüosiin
on
nähtavad.
Parema ettekujutuse saamiseks joonistan
selle siia.
Osakesed siia.
Ma joonistan nad väga abstraktselt.
Struktuuril peatume lähemalt järgmises videos.
See on väga abstraktne joonistus, kuid ma arvan ,et see
annab teile üldpildist aimu.
Ütleme, et see neuron,kutsume seda motoorseks neuroniks,
annab lihasele impulsi kokkutõmbeks.
See signaal liigub mööda neuroneid,
eriti mööda aksoneid.
Siin võib asuda naatriumikanal.
See on laenguga kaetud, seega võib
esineda siin positiivset laengut.
Impulss käsib naatriumikanalil avaneda.
See avaneb ning laseb üha enam naatriumil juurde voolata.
See muudab aga laengut veel rohkem positiivsemaks.
See omakorda käsib järgmisel kanalil avaneda ja
nii edasi ,
kuni tekib piisavalt positiivset pinget,
et kaltsiumikanal avaneks.
See kõik on praegu ülevaade sellest,
mida õppisime neuronite videotest.
Lõpuks, kui pinge muutub piisavaks
kaltsiumikanalite jaoks, siis nad lubavad
kaltsiumiioonidel sisse voolata.
Kaltsiumiioonid voolavad sisse ning nad seovad
ennast valkudega, mis asuvad sünaptilisemembraani või
eelsünaptilisemembraani juures.
Need on kaltsiumiioonid.
Nad seostuvad valkudega, mis on nagu põiekesed.
Mäletate, et põiekesed olid need membraanid
neuromediaatorite ümbruses.
Need kõik sisaldavad neuromediaatoreid.
Kui kaltsium loob nendega sideme,
siis see võimaldab endotsütoosi peale hakkamist.
Protsess lubab põiekese membraanil kokkusulanduda
neuroni membraaniga ning
põiekeste sisu tühjeneb.
See on kõik ülevaade eelmistest videotest.
Ma seletasin seda protsessi täpsemalt
eelnevates videotes,
kuid kõik neuromediaatorid lüüakse minema antud kohast.
Käsitleme ikka veel sünapsi neuroni
ja lihasraku vahel.
Antud juhul on neuromediaatoriks atsetüülkoliin.
Dendriidiga toimub järgmine tegevus: atsetüülkoliin seob ennast
sarkolemma retseptoritega või lihasraku
membraaniga ning see avab
naatriumikanalid lihasrakku.
Seega on ka lihasrakkude membraani peal laeng,
just nagu neuronitelgi.
Kui see tegelane saab natuke atsetüülkoliini,
siis lubab ta naatriumil lihasrakku voolata.
Seega on seal positiivne laeng ning see põhjustab
lihasrakus tegevuste jada.
Kui on väike positiivne laeng.
Kui laeng läheb piisavalt suureks,siis käivitab see
aga selle kanali,
mis laseb naatriumil juurde voolata.
Siin muutub laeng positiivsemaks.
Muidugi on selle protsessi ümberpööramiseks olemas kaalium.
See läheb neuronisse.
Seega lõpuks kutsutakse esile mingi tegevus
----Naatriumi kanal asub siin----
See muutub natukene positiivsemaks.
Kui see muutub piisavalt positiivseks,siis avaneb see ning lubab
üha enam naatriumit juurde.
Seega on meil protsessi käitaja.
Ning edasi liigub see käitaja
T-torukese juurde.
Seega muunub neuroni impulss
keemiliseks signaaliks,
mis käivitab järjekordese tegevuse,
mis liigub T-torukesse.
See on huvitav koht, ning see teema
on praegu suure uurimise all ning ma annan
teile mõned viited, kus saate lisalugeda,
sest on liitvalk, mis pakub ühendust sarkoplasmaatilise retiikulumi
ja T-torukese vahel.
Joonistan siia suure kasti.
Liitavalk asub siin.
Ma kirjutan need valgud, mis asuvad liitvalgus
siia kõrvale välja.
See sisaldab valke triodiin
Nii...
Nad on kuidagi hõlmatud liitvalgus ,
mis pakub sidet T-torukes ja sarkoplasmaatilise retiikulumi vahel,
kuid meie jaoks on tähtsam hetkel see ,
mis toimub kui potentsiaal liigub siia --- ehk laeng muutub
siin piisavalt positiivseks, see omakorda käivitab
kaltsiumi vabastamise.
Arvatakse, et ryanodine on tegelikult kaltsiumi
vabastamise taga,
kuid see pole kindel.
Kui protsessi käitaja jõuab siia,
vahetan värvi.
Kasutan liialt liiga palju.
Kui tegevuse käivitaja jõuab piisavalt kaugele ---
kasutan punast--- siis
see keskkond muutub natukene positiivsemaks tänu juurde
tulevatele naatriumiioonidele, mis suunduvad
siia huvipakkuvasse liitvalku.
Siiani üritatakse mõista,
kuidas see liitvalk toimib.
See käivitab protsessi,mis vabastab kaaliumiioonid sarkoplasmaatilisse retiikulumisse.
Seega surutakse kaltsiumiioonid
sarkoplasmaatilise retiikulumi ümbrusesse ehk teisisõnu,
nad suunatakse raku tsütoplasmasse.
Kui see on ära juhtunud, siis mis edasi?
Kõrge kaltsiumi sisalduse tõttu seovad kaltsiumiioonid
troponiini,
nagu ma video alguses seletasin.
Kaltsiumiioonid seovad troponiini, liigutavd tropomüosiini tee pealt eest ära
ning siis kasutab müosiin ATP'd ,nagu
me juba varasemast teame,
ning samal ajal kui signaal kaob,
lülitub protsess välja ning kaltsiumiioonpumbad
vähendavad kaltsiumi sisaldust.
Kontraktsioon lõppeb ning lihas läheb
lõdvestus seisu.
Seega seisneb põhiidee selles, et on olemas anum kaltsiumiioonidega,
mis siis kui lihased lõdvestuvad,
eemaldavad kaltsiumiioone rakust, et lihas
saaks pikeneda , et müosiinikimbu ei
oleks aktiinis.
Kuid kui tuleb signaal,siis lastakse kaltsiumiioonid taaskord
lihasesse ning tekib kontraktsioon, sest
tropomüosiin liigub eest ära .
Ma ei tea .....
See tundub päris huvitav.
See isegi huvitavam kui fakt,
et seda protsessi ei mõisteta veel täielikult.
Sellega kaasneb aktiivne uurimustöö,
seega on see huvitav ala neile,
kes soovivad saada teaduriks.
Ühel poolt on see huvitav teaduslikust vaatevinklist,
kuidas see tegelikult toimib,
teisalt aga on ka palju haigusi,
mis on põhjustatud valkude väärast funktsioneerimisest.
Võib olla saate te neid asju paremaks
või halvemaks teha.
Seega on tegelikult olemas ka
positiivne mõju , kui te mõtlete välja,
kuidas see protsess
tegelikult toimib.
Nüüd on meil sellest ülevaade olemas.
Me teame kuidas mootorneuron suudab
pakkuda rakule sidet,
lubades kaltsiumiioonidel liikuda mööda seda membraani
raku tsütoplasmasse.
Ma tegin enne seda videot ka suhteliselt mahuka uurimuse protsessi kohta.
Need pumbad on väga suure kasuteguriga.
Kui signaal kaob ning uks sulgub,
siis sarkoplasmaatiline retiikulum saavutab eelneva
kaltsiumi sisalduse umbes 30 millisekundiga.
Sellepärast me olemgi nii head kontraktsioonide peatamisel,
ma saan teha löögi ning seejärel käe tagasi tõmmata ning
siis see lõdvestub millisekunditega , sest
organism on võimeline kontraktsiooni peatama 30 ms'ga, mis on
vähem 1/30 sekundit.
Vaadake ka järgmist videot, kus tutvustame
lihasraku anatoomiat
detailsemalt.
CIAO!