WEBVTT

00:00:00.750 --> 00:00:02.159
Az elő videóból megtudtuk,

00:00:02.159 --> 00:00:07.110
hogy magas Ca-ion koncentráció esetén
az izomsejtben

00:00:07.110 --> 00:00:11.921
a Ca-ionok hozzákötődnek a troponin fehérjéhez,

00:00:11.921 --> 00:00:15.489
amely úgy változtatja meg az alakját,

00:00:15.489 --> 00:00:18.870
hogy a tropomiozin elmozdul az útból,

00:00:18.870 --> 00:00:22.870
így a miozinfejek végig tudnak haladni az aktinon,

00:00:22.870 --> 00:00:24.887
és összehúzódik az izom.

00:00:24.887 --> 00:00:29.140
Tehát a magas Ca-koncentráció

00:00:29.140 --> 00:00:30.850
összehúzódást okoz.

00:00:30.850 --> 00:00:33.367
Alacsony Ca-koncentrációtól

00:00:33.367 --> 00:00:37.236
a troponinmolekulák visszanyerik eredeti konformációjukat,

00:00:37.236 --> 00:00:40.513
és visszajuttatják (húzzák) a tropomiozint

00:00:40.513 --> 00:00:42.802
a miozin fejek útjába,

00:00:42.802 --> 00:00:44.628
és az összehúzódás megszűnik.

00:00:44.628 --> 00:00:49.453
Ez okozza tehát az izomösszehúzódást,

00:00:49.453 --> 00:00:53.750
az alacsony Ca-koncentráció pedig az elernyedést.

00:00:53.750 --> 00:00:55.460
Ebből ered a következő kérdés:

00:00:55.460 --> 00:00:57.744
miként váltakozik az izomban

00:00:57.744 --> 00:01:00.494
a magas Ca-koncentráció és összehúzódás

00:01:00.494 --> 00:01:03.350
illetve az alacsony Ca-koncentráció és elernyedés.

00:01:03.350 --> 00:01:04.940
Vagy még pontosabban:

00:01:04.940 --> 00:01:08.480
Hogyan idéz elő az idegrendszer az izomban

00:01:08.480 --> 00:01:12.250
magas Ca-koncentrációt és összehúzódást

00:01:12.250 --> 00:01:14.110
illetve alacsony Ca-koncentrációt és elernyedést.

00:01:14.110 --> 00:01:16.800
Ennek megértéséhez

00:01:16.800 --> 00:01:20.600
ismételjük át azt, amit korábban a neuronokról tanultunk!

00:01:20.600 --> 00:01:27.500
Ide rajzolok egy axonvégződést,

00:01:27.500 --> 00:01:31.045
amely nem egy másik neuron dendritjével alkot szinapszist

00:01:31.045 --> 00:01:38.180
hanem egy izomsejttel.

00:01:38.180 --> 00:01:44.420
Így ni, mindjárt kész.

00:01:44.420 --> 00:01:47.170
Ez egy szinapszis egy izomsejttel.

00:01:47.170 --> 00:01:50.070
Feliratozom, hogy érthető legyen.

00:01:50.070 --> 00:01:51.830
Ez itt az axon,

00:01:51.830 --> 00:01:57.610
vagyis az axonvégződés.

00:01:57.610 --> 00:02:05.440
Ez a szinapszis (kimentem az ábrából)

00:02:05.440 --> 00:02:07.481
Rémlik a neve az idegsejtes videókból

00:02:07.481 --> 00:02:10.210
ez a hézag a szinaptikus rés,

00:02:10.210 --> 00:02:13.650
ez a szinapszis előtti idegsejt (preszinaptikus neuron),

00:02:13.650 --> 00:02:16.830
ez pedig a szinapszis utáni (posztszinaptikus) sejt,

00:02:16.830 --> 00:02:19.050
ami ebben az esetben nem idegsejt,

00:02:19.050 --> 00:02:30.240
ez pedig az izomsejt membránja.

00:02:30.240 --> 00:02:33.470
Készítek majd egy videót

00:02:33.470 --> 00:02:35.169
az izomsejt szerkezetéről,

00:02:35.169 --> 00:02:37.230
most csak vázlatosan mutatom,

00:02:37.230 --> 00:02:40.990
hogy megértsük a Ca-ion koncentráció szabályozását.

00:02:40.990 --> 00:02:42.619
Ez tehát az izomsejt membránja,

00:02:42.619 --> 00:02:53.520
más néven szarkolemma.

00:02:53.520 --> 00:02:56.120
Ez tehát az izomsejt membránja,

00:02:56.120 --> 00:03:00.980
ez pedig egy betűrődés az izomsejt membránjában.

00:03:00.980 --> 00:03:04.000
Az izomsejt felszínéről nézve

00:03:04.000 --> 00:03:07.920
olyan lenne, mint valami lyuk vagy horpadás,

00:03:07.920 --> 00:03:09.400
de ezen a keresztmetszeti rajzon

00:03:09.400 --> 00:03:14.916
olyan mintha benyomtuk volna

00:03:14.916 --> 00:03:16.224
mondjuk egy tűvel

00:03:16.224 --> 00:03:17.050
akkor ilyesmit kapnánk

00:03:17.050 --> 00:03:19.250
benyomódik a membrán,

00:03:19.250 --> 00:03:24.338
ez az úgynevezett T-tubulus.

00:03:24.338 --> 00:03:28.100
A T betű jelentése transzverz (átlós)

00:03:28.100 --> 00:03:31.720
mivel merőleges a membránra.

00:03:31.720 --> 00:03:35.550
És itt van a legfontosabb rész az egész videóban

00:03:35.550 --> 00:03:37.430
a legfontosabb sejtalkotó,

00:03:37.430 --> 00:03:42.030
egy sejtalkotó az izomsejtben,

00:03:42.030 --> 00:03:54.810
a szarkoplazmatikus retikulum.

00:03:54.810 --> 00:04:05.518
Ez tulajdonképpen olyan, mint az endoplazmatikus retikulum,

00:04:05.518 --> 00:04:07.629
de ennek a feladata a tárolás.

00:04:07.629 --> 00:04:12.230
Mig az endoplazmatikus retikulum a fehérjeszintézis helye,

00:04:12.230 --> 00:04:14.118
és rioszómák kapcsolódnak hozzá,

00:04:14.118 --> 00:04:18.860
ez a sejtalkotó viszont kimondottan csak tárolást végez.

00:04:18.860 --> 00:04:20.810
A szarkoplazmatikus retikulumnak

00:04:20.810 --> 00:04:29.960
Ca-ion pumpák találhatók a membránjában.

00:04:29.960 --> 00:04:33.760
Ezek ATP-ázok,

00:04:33.760 --> 00:04:37.530
vagyis ATP felhasználásával működtetik a pumpákat.

00:04:37.530 --> 00:04:41.920
ATP kapcsolódik hozzájuk,

00:04:41.920 --> 00:04:50.359
esetleg Ca-ion is (ezt rózsaszínnel jelölöm).

00:04:50.359 --> 00:05:00.860
Az ATP hidrolizál ADP-re és foszfátcsoporta,

00:05:00.860 --> 00:05:03.180
ettől megváltozik a fehérje konformációja,

00:05:03.180 --> 00:05:08.230
és Ca-ionokat pumpál a sejtbe.

00:05:08.230 --> 00:05:12.230
A Ca-ionpumpák összesített hatása

00:05:12.230 --> 00:05:15.410
a szarkoplazmatikus retikulum membránjában

00:05:15.410 --> 00:05:20.485
az elernyedt izomban igen magas a Ca-ion koncentráció

00:05:20.485 --> 00:05:26.630
a szarkoplazmatikus retikulum belsejében.

00:05:26.630 --> 00:05:28.570
Gondolom, sejted,

00:05:28.570 --> 00:05:29.980
hogy mi lesz ebből.

00:05:29.980 --> 00:05:31.739
Az izom összehúzódásához

00:05:31.739 --> 00:05:37.320
ez a rengeteg Ca-ion kizúdúl a sejtplazmába,

00:05:37.320 --> 00:05:42.610
ahol hozzá tudnak kötődni a troponinhoz,

00:05:42.610 --> 00:05:45.120
és végbemegy mindaz, amiről a múlltkori videóban beszéltünk.

00:05:45.120 --> 00:05:48.040
Most az a kérdés, hogy honnan lehet tudni,

00:05:48.040 --> 00:05:51.600
hogy mikor kell Ca-ionokkal elárasztani a sejtet,

00:05:51.600 --> 00:06:00.400
az izomsejt belsejét.

00:06:00.400 --> 00:06:07.971
Itt találhatók az aktinszálak, a miozin és minden egyéb

00:06:07.971 --> 00:06:10.280
a troponin, a tropomiozin

00:06:10.280 --> 00:06:13.320
ebben a környezetben.

00:06:13.320 --> 00:06:15.965
Akár ide is rajzolhatom.

00:06:15.965 --> 00:06:21.480
Itt egy aktinszál.

00:06:21.480 --> 00:06:25.237
Vázlatosan rajzolom,
majd később beszélünk a szerkezetéről.

00:06:25.237 --> 00:06:28.440
Mondjuk itt egy miozin fej,

00:06:28.440 --> 00:06:32.380
meg a tropomiozin, az aktin? köré tekeredve.

00:06:32.380 --> 00:06:38.650
amit a troponin szögez az aktinhoz.

00:06:38.650 --> 00:06:39.983
Ez csak vázlatrajz,

00:06:39.983 --> 00:06:42.650
de így is látszik a lényeg.

00:06:42.650 --> 00:06:51.880
Tegyük fel, hogy ez az idegsejt,
az úgynevezett mozgató neuron

00:06:51.880 --> 00:06:54.380
átadja a jelet, ami kiváltja az izomösszehúzódást.

00:06:54.380 --> 00:06:57.610
Először lássuk, hogyan halad a jel a neuronban,

00:06:57.610 --> 00:07:01.100
azon belül is az axonban akciós potenciál formájában.

00:07:01.100 --> 00:07:04.460
Itt egy Na-ioncsatorna

00:07:04.460 --> 00:07:08.500
amely feszültségfüggő, szóval itt egy kis pozitív töltés,

00:07:08.500 --> 00:07:12.420
ami megnyitja ezt a feszültségfüggő Na-ioncsatornát

00:07:12.420 --> 00:07:16.160
Ez megnyílik, és még több Na-iont enged be

00:07:16.160 --> 00:07:18.340
ami tovább növeli a pozitív töltéstöbbletet

00:07:18.340 --> 00:07:21.880
aminek hatására megnyílik a következő feszültségfüggő csatorna

00:07:21.880 --> 00:07:25.687
így terjed tovább az axon membránjában,

00:07:25.687 --> 00:07:29.830
míg végül egy küszöb elérésekor

00:07:29.830 --> 00:07:32.770
feszültségfüggő Ca²⁺-ioncsatornák nyílnak meg.

00:07:32.770 --> 00:07:36.060
Mindez csak ismétlés, tehát Ca²⁺-ionok.

00:07:36.060 --> 00:07:37.680
Mindez csak ismétlés, amit már tanultunk

00:07:37.680 --> 00:07:39.740
a neuronokról szóló videókban.

00:07:39.740 --> 00:07:41.080
Végül, amikor a pozitív töltés

00:07:41.080 --> 00:07:43.365
megközelíti a Ca²⁺-ioncsatornákat,

00:07:43.365 --> 00:07:46.300
elkezdenek beáramlani a Ca²⁺-ionok,

00:07:46.300 --> 00:07:53.170
amik hozzákötődnek egyes fehérjékhez a szinaptikus membránban

00:07:53.170 --> 00:07:56.010
azaz a preszinaptikus membránban.

00:07:56.010 --> 00:07:58.180
Olyan fehérjékhez kötődnek,

00:07:58.180 --> 00:08:00.890
amelyek vezikulumok kapcsolódnak.

00:08:00.890 --> 00:08:06.640
Emlékezz, a vezikulumok membránhólyagok

00:08:06.640 --> 00:08:13.360
amelyek átvivőanyagokat tartalmaznak.

00:08:13.360 --> 00:08:15.220
A Ca²⁺ hatására

00:08:15.220 --> 00:08:18.840
exocitózis történik.

00:08:18.840 --> 00:08:22.850
A vezikulumok membránja összeolvad

00:08:22.850 --> 00:08:24.911
a neuron sejtmembránjával,

00:08:24.911 --> 00:08:26.600
és a tartalma kiürül a sejtből.

00:08:26.600 --> 00:08:28.670
Ez csak ismétlés a neuronos videókból.

00:08:28.670 --> 00:08:31.340
Ott ennél sokkal részletesebben hangzott el.

00:08:31.340 --> 00:08:34.500
Szóval kiürült ez a sok átvivőanyag.

00:08:34.500 --> 00:08:39.450
Ez a szinapszis idegsejtet és izomsejtet köt össze,

00:08:39.450 --> 00:08:47.130
ezért az átvivőanyaga az acetilkolin.

00:08:47.130 --> 00:08:49.320
De a dendrithez hasonlóan itt is

00:08:49.320 --> 00:08:53.990
az acetilkolint megkötő receptorok a szarkolemmában,

00:08:53.990 --> 00:08:55.930
vagyis az izomsejt membránjában vannak.

00:08:55.930 --> 00:08:58.820
Ez pedig az izomsejt membránjában nyitja meg a Na⁺-ion csatornákat.

00:08:58.820 --> 00:09:00.860
Tehát az izomsejtben is vannak

00:09:00.860 --> 00:09:03.058
feszültségfüggő membráncsatornák,

00:09:03.058 --> 00:09:05.340
akárcsak az idegsejtekben.

00:09:05.340 --> 00:09:07.210
Ennek hatására...

00:09:07.210 --> 00:09:10.470
amikor ide kapcsolódik az acetilkolin,

00:09:10.470 --> 00:09:16.160
az kiváltja a Na⁺-ionok beáramlását az izomsejtbe.

00:09:16.160 --> 00:09:17.445
Ezt egy + jellel jelöljük.

00:09:17.445 --> 00:09:19.990
Ez akciós potenciált vált ki az izomsejtben.

00:09:19.990 --> 00:09:22.510
Vagyis itt kialakul egy ki pozitív töltéstöbblet,

00:09:22.510 --> 00:09:25.603
és egy adott küszöberősség felett

00:09:25.603 --> 00:09:28.664
kinyitja ezt a feszültségfüggő csatornát,

00:09:28.664 --> 00:09:31.096
amely még több Na⁺-iont ereszt be a sejtbe.

00:09:31.096 --> 00:09:35.080
Ez ismét pozitív töltéstöbbletet alakít ki egy távolabbi pontban,

00:09:35.080 --> 00:09:37.035
és persze káliumionok ellensúlyozzák

00:09:37.035 --> 00:09:38.870
Ez történik az idegsejtben.

00:09:38.870 --> 00:09:43.170
Az akciós potenciál újabb Na⁺-ioncsatornát ér el,

00:09:43.170 --> 00:09:44.780
körülötte kialakul egy pozitív töltéstöbblet,

00:09:44.780 --> 00:09:47.710
és amikor ez elég nagy, akkor a hatására

00:09:47.710 --> 00:09:49.750
még több Na⁺ áramlik be.

00:09:49.750 --> 00:09:52.726
Tehát ez az akciós potenciál....

00:09:52.726 --> 00:09:54.506
Itt egy újabb Na⁺-csatorna

00:09:54.506 --> 00:09:57.950
elindul lefelé a T-tubulus mentén.

00:09:57.950 --> 00:10:00.230
A neurontól érkező információ tehát,

00:10:00.230 --> 00:10:03.930
amely előbb akciós potenciál, majd kémiai jel formájában haladt,

00:10:03.930 --> 00:10:06.370
amely egy újabb akciós potenciált váltott ki,

00:10:06.370 --> 00:10:07.575
lefelé hala a T-tubulus mentén,

00:10:07.575 --> 00:10:09.240
Ez a legérdekesebb rész,

00:10:09.240 --> 00:10:12.300
amelynek még most is kutatják a részleteit.

00:10:12.300 --> 00:10:13.987
Megadok majd néhány forrást,

00:10:13.987 --> 00:10:17.631
ha érdekel ez a kutatás.

00:10:17.631 --> 00:10:20.940
itt van egy fehérjekomplex, amely összeköti

00:10:20.940 --> 00:10:23.215
a szarkoplazmatikus retikulumot és a T-tubulust.

00:10:23.215 --> 00:10:28.600
Ezt csak egy kerettel jelölöm.

00:10:28.600 --> 00:10:31.180
Ez tehát egy fehérjekomplex.

00:10:31.180 --> 00:10:34.970
és

00:10:34.970 --> 00:10:36.270
ideírok pár szót.

00:10:36.270 --> 00:10:56.290
triadin, junctin, calsequestrin és ryanodine.

00:10:56.290 --> 00:10:59.550
Ezek részei a fehérjekomplexnek,

00:10:59.550 --> 00:11:04.550
amely összeköti a szarkoplazmatikus retikulumot és a T-tubulust.

00:11:04.550 --> 00:11:06.720
De a lényeg,

00:11:06.720 --> 00:11:08.200
amikor az akciós potenciál lejut ide

00:11:08.200 --> 00:11:12.017
és itt pozitív töltéstöbblet alakul ki

00:11:12.017 --> 00:11:15.710
ez a fehérjekomplexum

00:11:15.710 --> 00:11:17.610
előidézi a Ca² felszabadulását.

00:11:17.610 --> 00:11:20.920
Úgy vélik, hogy a ryanodin váltja ki

00:11:20.920 --> 00:11:23.080
a Ca²⁺ kiaszabadulását.

00:11:23.080 --> 00:11:27.790
Mondjuk itt.

00:11:27.790 --> 00:11:29.850
Amikor az akciós potenciál lejut ide

00:11:29.850 --> 00:11:33.100
tollat cserélek, sok lesz már a lila

00:11:33.100 --> 00:11:35.921
Amikor az akciós potenciál elég messzire jut,

00:11:35.921 --> 00:11:38.630
ez a piros itt

00:11:38.630 --> 00:11:39.880
Amikor az akciós potenciál elég messzire jut,

00:11:39.880 --> 00:11:41.510
szóval ezen a részen kialakul a pozitív töltéstöbblet

00:11:41.510 --> 00:11:43.727
a beáramló Na⁺-ionok miatt

00:11:43.727 --> 00:11:44.882
ez a rejtélyes doboz...

00:11:44.882 --> 00:11:47.100
akár a weben is rákereshetsz ezekre a fehérjékre,

00:11:47.100 --> 00:11:50.260
mert még ma sem ismert pontosan, hogyan működnek

00:11:50.260 --> 00:11:52.060
megnyitja az összes

00:11:52.060 --> 00:11:57.290
és a sok Ca²⁺-ion kiszabadul a szarkoplazmatikus retikulumból,

00:11:57.290 --> 00:12:03.200
és mind átkerül

00:12:03.200 --> 00:12:05.510
a szarkoplazmatikus retikulumon kívülre,

00:12:05.510 --> 00:12:10.230
bele a sejt citoplazmájába.

00:12:10.230 --> 00:12:12.550
No és mi történik ekkor?

00:12:12.550 --> 00:12:14.670
A magas Ca²⁺-koncentráció

00:12:14.670 --> 00:12:17.390
a Ca²⁺-ionok a troponinhoz kötődnek,

00:12:17.390 --> 00:12:18.750
ahogy a videó elején is mutattuk.

00:12:18.750 --> 00:12:21.923
A Ca²⁺-ionok a troponinhoz kötődnek,

00:12:21.923 --> 00:12:24.220
elmozdítják a tropomiozint az útból.

00:12:24.220 --> 00:12:27.650
és ekkor a miozin ATP felhasználása közben (ahogy két videóval ezelőtt)

00:12:27.650 --> 00:12:29.750
elkezd felkapaszkodni az aktinon.

00:12:29.750 --> 00:12:34.370
Ugyanekkor, a szignél megszűnésévek együtt

00:12:34.370 --> 00:12:35.905
ez becsukódik,

00:12:35.905 --> 00:12:41.180
a Ca²⁺-ion pumpa pedig ismét lecsökkenti a Ca²⁺ szintjét,

00:12:41.180 --> 00:12:43.980
Így az összehúzódás megszűnik

00:12:43.980 --> 00:12:46.090
az izom pedig ismét ellazul.

00:12:46.090 --> 00:12:49.865
Tehát itt ez a nagy tartály, tele Ca²⁺-ionokkal,

00:12:49.865 --> 00:12:52.028
és az izom elernyedésekor

00:12:52.028 --> 00:12:55.330
eltávolítja a Ca²⁺-ionokat a sejtplazmából,

00:12:55.330 --> 00:12:56.690
így az izom elernyed,

00:12:56.690 --> 00:13:00.330
a miozin nem tud elcsúszni az aktinon

00:13:00.330 --> 00:13:03.190
de amikor jel érkezik, újra visszaborítja az egészet,

00:13:03.190 --> 00:13:05.431
és ettől újra összehúzódik az izom,

00:13:05.431 --> 00:13:11.060
mivel a troponin félrehúzza útból a tropomiozint.

00:13:11.060 --> 00:13:13.044
Szóval, hogy is mondjam: ez tök jó, még attól is,

00:13:13.044 --> 00:13:15.160
hogy ezt a részt még nem is igazán értjük.

00:13:15.160 --> 00:13:19.140
Akát te is lehetsz az, aki...

00:13:19.140 --> 00:13:22.330
ez érdekes kutatási téma lehet.

00:13:22.330 --> 00:13:25.740
Egyrészt tudományos szempotból

00:13:25.740 --> 00:13:27.615
hogy mindez hogyan is működik,

00:13:27.615 --> 00:13:31.630
de akár betegségek háttere is lehet

00:13:31.630 --> 00:13:34.210
ha itt valami fehérje nem működik rendesen.

00:13:34.210 --> 00:13:37.770
Talán fokozható vagy gátolhatő itt valami, ki tudja.

00:13:37.770 --> 00:13:41.960
ha sikerült kikutatni,

00:13:41.960 --> 00:13:44.750
hogy pontosan mi is történik itt

00:13:44.750 --> 00:13:48.350
amikor megjelenik az akciós potenciál, hogy megnyissa a Ca-csatornát . .

00:13:48.350 --> 00:13:49.799
Szóval bagy vonalakban erről van szó.

00:13:49.799 --> 00:13:52.972
Most már értjük, hogyan idézi elő egy mozgató neuron

00:13:52.972 --> 00:13:53.890
egy sejt összehúzódását.

00:13:53.890 --> 00:14:02.596
a szarkoplazmatikus retikulum Ca-kiömléséne keresztül.

00:14:02.596 --> 00:14:04.590
a sejt citoplazmjába.

00:14:04.590 --> 00:14:07.240
Egy kicsit utánaolvasgattam a videó elkészítése előtt,

00:14:07.240 --> 00:14:08.740
ezek a pumpák naygon hatékonyak.

00:14:08.740 --> 00:14:12.710
Amikor megszűnik a jel, és bezárul ez a kapu,

00:14:12.710 --> 00:14:16.900
a szarkopolazmatikus retikulum

00:14:16.900 --> 00:14:19.070
30 milliszekundum alatt visszaállítja az ionkoncentrációt.

00:14:19.070 --> 00:14:22.100
Ezért met annyira jól az összehúzódás megszüntetése.

00:14:22.100 --> 00:14:25.820
Ezért tudom pl egy ütés után gyorsan visszahúzni a karomat,

00:14:25.820 --> 00:14:27.298
és elernyeszteni a másidperc tört része alatt.

00:14:27.298 --> 00:14:33.520
Az összehúzódás pár ezredmásodperc után megszüntethető.

00:14:33.520 --> 00:14:34.670
ami kevesebb, minr a másodoerc 1/30-ad része.

00:14:34.670 --> 00:14:37.500
Viszlát a következő videóban,

00:14:37.500 --> 00:14:40.030
ahol az izomsejtekkel foglakkozunk

00:14:40.030 --> 00:14:41.840
valamivel részletesebben.