0:00:00.600,0:00:02.159
A legutóbbi videóból tudjuk,

0:00:02.159,0:00:07.570
hogy magas Ca²⁺-ion koncentráció esetén[br]az izomsejtben

0:00:07.570,0:00:12.231
a Ca²⁺-ionok hozzákötődnek[br]a troponin fehérjemolekulákhoz,

0:00:12.231,0:00:15.489
amelyek alakot változtatva

0:00:15.489,0:00:18.870
a tropomiozin elmozdulását okozzák,

0:00:18.870,0:00:22.870
így a miozinfejek[br]elcsúszhatnak az aktinszálak mentén,

0:00:22.870,0:00:24.887
és az izom összehúzódik.

0:00:24.887,0:00:29.140
Tehát a magas Ca²⁺-ion koncentráció

0:00:29.140,0:00:30.850
összehúzódást okoz.

0:00:30.850,0:00:33.367
Alacsony Ca²⁺-ion koncentráció hatására

0:00:33.367,0:00:37.236
a troponinmolekulák visszanyerik[br]eredeti konformációjukat,

0:00:37.236,0:00:40.899
és visszahúzzák a tropomiozint

0:00:40.899,0:00:43.045
a miozin fejek kötőhelyére,

0:00:43.045,0:00:44.476
és az összehúzódás megszűnik.

0:00:44.476,0:00:49.453
Ez okozza tehát az izomösszehúzódást,

0:00:49.453,0:00:53.680
az alacsony Ca²⁺-koncentráció[br]pedig az elernyedést.

0:00:53.680,0:00:55.390
Jogosan merül fel a kérdés,

0:00:55.390,0:00:57.694
hogy miként szabályozza az izom

0:00:57.694,0:01:00.494
a magas Ca²⁺-koncentrációval[br]járó összehúzódást,

0:01:00.494,0:01:03.350
illetve az alacsony Ca²⁺-koncentrácót[br]kisérő elernyedést.

0:01:03.350,0:01:04.583
Pontosabban fogalmazva:

0:01:04.583,0:01:08.480
hogyan idézi elő[br]az idegrendszer az izomban,

0:01:08.480,0:01:12.250
hogy a Ca²⁺ koncentrációját[br]megnövelve összehúzódjon,

0:01:12.250,0:01:14.110
majd csökkentse és elernyedjen?

0:01:14.110,0:01:16.800
Ennek a megértéséhez

0:01:16.800,0:01:20.600
ismételjük át,[br]amit korábban a neuronokról tanultunk!

0:01:20.600,0:01:27.500
Ide rajzolok egy axonvégződést,

0:01:27.500,0:01:31.045
amely nem egy másik neuron[br]dendritjével alkot szinapszist,

0:01:31.045,0:01:38.100
hanem egy izomsejttel.

0:01:38.100,0:01:44.420
Így ni, mindjárt kész.

0:01:44.420,0:01:47.070
Ez egy izomsejttel alkotott szinapszis.

0:01:47.070,0:01:50.070
Az érthetőség kedvéért feliratozom.

0:01:50.070,0:01:51.830
Ez itt az axon,

0:01:51.830,0:01:57.610
vagyis az axonvégződés.

0:01:57.610,0:02:05.440
Ez a szinapszis[br](arrébb kell húznom az ábrát),

0:02:05.440,0:02:07.481
és pár szakkifejezés[br]a neuronos videókból.

0:02:07.481,0:02:10.210
Ez a hézag a szinaptikus rés,

0:02:10.210,0:02:13.650
ez a szinapszis előtti idegsejt[br](preszinaptikus neuron),

0:02:13.650,0:02:16.830
ez pedig a szinapszis utáni[br](posztszinaptikus) sejt,

0:02:16.830,0:02:19.050
ami ebben az esetben nem idegsejt,

0:02:19.050,0:02:30.280
ez pedig az izomsejt membránja.

0:02:30.280,0:02:33.470
Készítek majd egy videót

0:02:33.470,0:02:35.169
az izomsejtek szerkezetéről,

0:02:35.169,0:02:36.837
de most csak vázlatosan mutatom be,

0:02:36.837,0:02:40.990
hogy megértsük[br]a Ca²⁺-ion koncentráció szabályozását.

0:02:40.990,0:02:42.619
Ez tehát az izomsejt membránja,

0:02:42.619,0:02:53.520
más néven a szarkolemma.

0:02:53.520,0:02:56.020
Ez tehát az izomsejt membránja,

0:02:56.020,0:03:00.980
ez pedig egy betűrődés[br]az izomsejt membránjában.

0:03:00.980,0:03:04.000
Az izomsejt felszínéről nézve

0:03:04.000,0:03:07.920
olyan lenne, mint valami lyuk[br]vagy horpadás a sejten,

0:03:07.920,0:03:09.333
de keresztmetszetben

0:03:09.333,0:03:16.224
úgy néz ki, mintha[br]belenyomtuk volna egy tűt,

0:03:16.224,0:03:17.050
valahogy így.

0:03:17.050,0:03:19.128
A membrán betűrődik,

0:03:19.128,0:03:24.338
ez az úgynevezett T-tubulus.

0:03:24.338,0:03:28.100
A T betű jelentése transzverz (átlós),

0:03:28.100,0:03:31.720
azaz merőleges a membrán felszínére.

0:03:31.720,0:03:35.560
Most jön az egész videó[br]legfontosabb része,

0:03:35.560,0:03:42.030
a legfontosabb sejtalkotó[br]az izomsejtben,

0:03:42.030,0:03:54.810
a szarkoplazmatikus retikulum.

0:03:54.810,0:04:05.640
Tulajdonképpen olyan,[br]mint az endoplazmatikus retikulum,

0:04:05.640,0:04:07.629
de főként tárolást végez.

0:04:07.629,0:04:12.230
Míg az endoplazmatikus retikulum[br]a fehérjeszintézis helye,

0:04:12.230,0:04:14.218
és riboszómák kapcsolódnak hozzá,

0:04:14.218,0:04:18.860
ez a sejtalkotó kimondottan[br]csak tárolást végez.

0:04:18.860,0:04:29.960
A szarkoplazmatikus retikulum mebránjában[br]Ca²⁺-ionpumpák vannak.

0:04:29.960,0:04:33.760
Ezek egyben ATP-ázok is,

0:04:33.760,0:04:37.530
vagyis ATP felhasználásával működnek.

0:04:37.530,0:04:41.920
Az ide érkező ATP hozzájuk kapcsolódik,

0:04:41.920,0:04:50.429
a Ca²⁺-ionok úgyszintén[br](ezeket rózsaszínnel jelölöm).

0:04:50.429,0:05:00.860
Az ATP hidrolízissel[br]ADP-re és foszfátcsoportra válik szét,

0:05:00.860,0:05:03.180
ettől megváltozik[br]a fehérje konformációja,

0:05:03.180,0:05:08.270
és Ca²⁺-ionokat pumpál a sejtbe.

0:05:08.270,0:05:12.230
A Ca²⁺-ionpumpák összesített hatására

0:05:12.230,0:05:15.705
a szarkoplazmatikus retikulum membránjában

0:05:15.705,0:05:20.485
az elernyedt izomban nagyon megnő[br]a Ca²⁺-ion koncentráció

0:05:20.485,0:05:26.630
a szarkoplazmatikus retikulum belsejében.

0:05:26.630,0:05:29.980
Gondolom, sejted, hogy mi sül ki ebből.

0:05:29.980,0:05:31.739
Az izom összehúzódásához

0:05:31.739,0:05:37.320
ez a rengeteg Ca²⁺-ion[br]mind kizúdul a sejtplazmába,

0:05:37.320,0:05:42.610
ahol hozzá tudnak kötődni a troponinhoz,

0:05:42.610,0:05:45.120
és végbemegy mindaz,[br]amiről legutóbb beszéltünk.

0:05:45.120,0:05:48.090
Most az a kérdés, hogy honnan tudja,

0:05:48.090,0:05:51.723
hogy mikor kell Ca²⁺-ionokkal[br]elárasztani a sejtet,

0:05:51.723,0:06:00.400
vagyis az izomsejt belsejét.

0:06:00.400,0:06:07.971
Itt találhatók az aktinszálak,[br]a miozin fejek és minden egyéb,

0:06:07.971,0:06:10.280
a troponin, a tropomiozin

0:06:10.280,0:06:13.320
ebben a környezetben.

0:06:13.320,0:06:15.965
Akár ide is rajzolhatom.

0:06:15.965,0:06:21.480
Ez egy aktinszál.

0:06:21.480,0:06:25.237
Vázlatosan rajzolom,[br]majd később beszélünk a szerkezetéről.

0:06:25.237,0:06:28.350
Mondjuk ez egy miozin fej,

0:06:28.350,0:06:32.380
meg a tropomiozin,[br]az aktin köré tekeredve,

0:06:32.380,0:06:38.650
ezt a troponin szögezi hozzá az aktinhoz.

0:06:38.650,0:06:39.983
Ez csak vázlatrajz,

0:06:39.983,0:06:42.650
de így is látszik a lényeg.

0:06:42.650,0:06:51.860
Tegyük fel, hogy ez az idegsejt,[br]az úgynevezett mozgató neuron

0:06:51.860,0:06:54.380
átadja a jelet,[br]ami kiváltja az izomösszehúzódást.

0:06:54.380,0:06:57.610
Először lássuk,[br]hogyan halad a jel a neuronban,

0:06:57.610,0:07:01.100
az axonban haladó[br]akciós potenciál formájában.

0:07:01.100,0:07:03.877
Itt egy Na⁺-ioncsatorna

0:07:03.877,0:07:08.500
amely feszültségfüggő,[br]szóval itt van egy kis pozitív töltés,

0:07:08.500,0:07:12.420
ami megnyitja[br]ezt a feszültségfüggő Na⁺-ioncsatornát.

0:07:12.420,0:07:16.160
Ez megnyílik,[br]és még több Na⁺-iont enged be,

0:07:16.160,0:07:18.340
ami tovább növeli[br]a pozitív töltéstöbbletet,

0:07:18.340,0:07:21.880
ettől megnyílik[br]a szomszédos feszültségfüggő csatorna,

0:07:21.880,0:07:25.687
így terjed tovább az axon membránjában,

0:07:25.687,0:07:29.830
míg végül egy küszöbszintet elérve,

0:07:29.830,0:07:32.770
feszültségfüggő [br]Ca²⁺-ioncsatornák nyílnak meg.

0:07:32.770,0:07:36.060
Mindez csak ismétlés,

0:07:36.060,0:07:37.680
csak átismételjük, amit tanultunk

0:07:37.680,0:07:39.740
a neuronokról szóló videókban.

0:07:39.740,0:07:41.080
Végül, amikor a pozitív töltés

0:07:41.080,0:07:43.365
megközelíti a Ca²⁺-ioncsatornákat,

0:07:43.365,0:07:46.300
azok elkezdik beengedni a Ca²⁺-ionokat,

0:07:46.300,0:07:53.170
amik hozzákötődnek egyes fehérjékhez[br]a szinaptikus membránban,

0:07:53.170,0:07:56.010
azaz a preszinaptikus membránban.

0:07:56.010,0:07:58.180
Olyan fehérjékhez kötődnek,

0:07:58.180,0:08:00.890
amelyek vezikulumok rögzülnek.

0:08:00.890,0:08:06.640
Emlékezz, a vezikulumok[br]olyan membránhólyagok,

0:08:06.640,0:08:13.360
amelyek átvivőanyagokat tartalmaznak.

0:08:13.360,0:08:18.840
A Ca²⁺ kötődése exocitózist vált ki.

0:08:18.840,0:08:22.850
A vezikulumok membránja összeolvad

0:08:22.850,0:08:24.911
a neuron sejtmembránjával,

0:08:24.911,0:08:26.600
és a tartalmuk kiürül a sejtből.

0:08:26.600,0:08:28.670
Ez csak ismétlés a neuronos videókból.

0:08:28.670,0:08:31.340
Ott mindez sokkal[br]részletesebben hangzott el.

0:08:31.340,0:08:34.500
Szóval kiürült ez a sok átvivőanyag.

0:08:34.500,0:08:39.450
Ez a szinapszis[br]idegsejtet és izomsejtet közt működik,

0:08:39.450,0:08:47.130
ezért az átvivőanyaga acetilkolin.

0:08:47.130,0:08:49.320
De a dendrithez hasonlóan itt is

0:08:49.320,0:08:53.760
az acetilkolint megkötő[br]receptorok a szarkolemmában,

0:08:53.760,0:08:55.930
vagyis az izomsejt membránjában vannak.

0:08:55.930,0:08:58.820
Ez pedig az izomsejt membránjában[br]nyitja meg a Na⁺-ion csatornákat.

0:08:58.820,0:09:00.860
Tehát az izomsejtben is vannak

0:09:00.860,0:09:03.058
feszültségfüggő membráncsatornák,

0:09:03.058,0:09:05.340
akárcsak az idegsejtekben.

0:09:05.340,0:09:07.210
Ennek hatására...

0:09:07.210,0:09:10.470
amikor ide kapcsolódik az acetilkolin,

0:09:10.470,0:09:16.160
az kiváltja a Na⁺-ionok[br]beáramlását az izomsejtbe.

0:09:16.160,0:09:17.445
Ezt egy + jellel jelöljük.

0:09:17.445,0:09:19.990
Ez akciós potenciált[br]vált ki az izomsejtben.

0:09:19.990,0:09:22.510
Vagyis itt kialakul[br]egy kis pozitív töltéstöbblet,

0:09:22.510,0:09:25.603
és egy adott küszöbszintet elérve

0:09:25.603,0:09:28.534
kinyitja ezt a feszültségfüggő csatornát,

0:09:28.534,0:09:31.096
amely még több[br]Na⁺-iont enged be a sejtbe.

0:09:31.096,0:09:35.080
Ez ismét pozitív töltéstöbbletet alakít ki[br]egy távolabbi pontban,

0:09:35.080,0:09:37.035
és persze káliumionok ellensúlyozzák

0:09:37.035,0:09:38.870
Ez történik az idegsejtben.

0:09:38.870,0:09:43.170
Az akciós potenciál[br]újabb Na⁺-ioncsatornát ér el,

0:09:43.170,0:09:44.780
körülötte kialakul egy pozitív töltéstöbblet,

0:09:44.780,0:09:47.710
és amikor ez elég nagy, akkor a hatására

0:09:47.710,0:09:49.750
még több Na⁺ áramlik be.

0:09:49.750,0:09:52.726
Tehát ez az akciós potenciál....

0:09:52.726,0:09:54.506
Itt egy újabb Na⁺-csatorna

0:09:54.506,0:09:57.950
elindul lefelé a T-tubulus mentén.

0:09:57.950,0:10:00.230
A neurontól érkező információ tehát,

0:10:00.230,0:10:03.930
amely előbb akciós potenciál,[br]majd kémiai jel formájában haladt,

0:10:03.930,0:10:06.370
amely egy újabb[br]akciós potenciált váltott ki,

0:10:06.370,0:10:07.575
lejut a T-tubulus mentén,

0:10:07.575,0:10:09.240
Ez a legérdekesebb rész,

0:10:09.240,0:10:12.300
amelynek még most is[br]kutatják a részleteit.

0:10:12.300,0:10:13.987
Megadok majd néhány forrást,

0:10:13.987,0:10:17.631
ha érdekel ez a kutatás.

0:10:17.631,0:10:20.940
Itt van egy fehérjekomplex,[br]amely összeköti

0:10:20.940,0:10:23.215
a szarkoplazmatikus retikulumot[br]és a T-tubulust.

0:10:23.215,0:10:28.600
Ezt csak egy kerettel jelölöm.

0:10:28.600,0:10:31.180
Ez tehát egy fehérjekomplex.

0:10:31.180,0:10:34.970
és

0:10:34.970,0:10:36.270
ideírok pár szót.

0:10:36.270,0:10:56.290
triadin, junctin,[br]calsequestrin és ryanodin.

0:10:56.290,0:10:59.550
Ezek a részei a fehérjekomplexnek,

0:10:59.550,0:11:01.431
amely összeköti a T-tubulust

0:11:01.431,0:11:04.550
és a szarkoplazmatikus retikulumot.

0:11:04.550,0:11:06.720
De a lényeg az,

0:11:06.720,0:11:08.200
hogy amikor[br]az akciós potenciál lejut ide,

0:11:08.200,0:11:12.017
és itt pozitív töltéstöbblet alakul ki,

0:11:12.017,0:11:15.710
ez a fehérjekomplexum

0:11:15.710,0:11:17.610
előidézi a Ca²⁺ felszabadulását.

0:11:17.610,0:11:20.920
Úgy vélik, hogy a ryanodin váltja ki

0:11:20.920,0:11:23.080
a Ca²⁺ kiszabadulását.

0:11:23.080,0:11:27.790
Mondjuk itt.

0:11:27.790,0:11:29.850
Amikor az akciós potenciál lejut ide

0:11:29.850,0:11:33.100
tollat cserélek, sok lesz már a lila

0:11:33.100,0:11:35.921
Amikor az akciós potenciál[br]elég messzire jut,

0:11:35.921,0:11:38.630
ez a piros itt

0:11:38.630,0:11:39.880
Amikor az akciós potenciál[br]elég messzire jut,

0:11:39.880,0:11:41.510
szóval ezen a részen[br]kialakul a pozitív töltéstöbblet

0:11:41.510,0:11:43.727
a beáramló Na⁺-ionok miatt

0:11:43.727,0:11:44.882
ez a rejtélyes doboz...

0:11:44.882,0:11:47.100
akár a weben is rákereshetsz ezekre a fehérjékre,

0:11:47.100,0:11:50.260
mert még ma sem ismert pontosan,[br]hogyan működnek

0:11:50.260,0:11:52.060
megnyitja az összes

0:11:52.060,0:11:57.290
és a sok Ca²⁺-ion kiszabadul[br]a szarkoplazmatikus retikulumból,

0:11:57.290,0:12:03.200
és mind átkerül

0:12:03.200,0:12:05.510
a szarkoplazmatikus retikulumon kívülre,

0:12:05.510,0:12:10.230
bele a sejt citoplazmájába.

0:12:10.230,0:12:12.550
No és mi történik ekkor?

0:12:12.550,0:12:14.670
A magas Ca²⁺-koncentráció

0:12:14.670,0:12:16.570
a Ca²⁺-ionok a troponinhoz kötődnek,

0:12:16.570,0:12:18.750
ahogy a videó[br]elején is mutattuk.

0:12:18.750,0:12:21.923
A Ca²⁺-ionok a troponinhoz kötődnek,

0:12:21.923,0:12:24.220
elhúzzák az útból a tropomiozint,

0:12:24.220,0:12:27.650
és a miozin ATP felhasználása közben[br](ahogy két videóval ezelőtt)

0:12:27.650,0:12:29.750
elkezd felkapaszkodni az aktinon.

0:12:29.750,0:12:34.370
Ugyanekkor, a jel megszűnésével együtt

0:12:34.370,0:12:35.905
ez a kapu becsukódik,

0:12:35.905,0:12:41.180
a Ca²⁺-ion pumpa pedig[br]ismét lecsökkenti a Ca²⁺ szintjét,

0:12:41.180,0:12:43.980
így megszűnik az összehúzódás,

0:12:43.980,0:12:46.090
az izom pedig ismét ellazul.

0:12:46.090,0:12:49.865
Tehát itt ez a nagy tartály,[br]tele Ca²⁺-ionokkal,

0:12:49.865,0:12:52.028
és az izom elernyedésekor

0:12:52.028,0:12:55.330
kivonja a Ca²⁺-ionokat[br]a sejtplazmából,

0:12:55.330,0:12:56.690
így az izom elernyed,

0:12:56.690,0:13:00.330
a miozin nem tud elcsúszni az aktinon,

0:13:00.330,0:13:03.190
de egy következő jel hatására[br]újra visszaborítja az egészet,

0:13:03.190,0:13:05.431
és ettől újra összehúzódik az izom,

0:13:05.431,0:13:11.060
mivel a troponin [br]félrehúzza az útból a tropomiozint.

0:13:11.060,0:13:13.044
Szóval, hogy is mondjam:[br]ez tök jó, még úgy is,

0:13:13.044,0:13:15.160
hogy ezt a részt még nem is igazán értjük.

0:13:15.160,0:13:19.380
Akát te is lehetsz az a biológus kutató,

0:13:19.380,0:13:22.012
akinek ez érdekes lehet.

0:13:22.012,0:13:25.740
Egyrészt tudományos szempotból érdekes,

0:13:25.740,0:13:27.615
hogy mindez hogyan is működik,

0:13:27.615,0:13:31.630
de akár betegségek háttere is lehet,

0:13:31.630,0:13:34.210
ha itt valami fehérje[br]nem működik rendesen.

0:13:34.210,0:13:37.770
Talán fokozható[br]vagy gátolhatő itt valami, ki tudja.

0:13:37.770,0:13:41.960
ha sikerült kikutatni,

0:13:41.960,0:13:44.750
hogy pontosan mi is történik itt,

0:13:44.750,0:13:48.350
amikor megjelenik az akciós potenciál,[br]hogy megnyissa a Ca-csatornát.

0:13:48.350,0:13:49.799
Szóval erről van szó.

0:13:49.799,0:13:51.962
Most már értjük,[br]hogy egy mozgatóneuron

0:13:51.962,0:13:53.890
hogyan idézi elő[br]egy sejt összehúzódását.

0:13:53.890,0:14:02.596
a szarkoplazmatikus retikulum[br]Ca-kiömlésén keresztül.

0:14:02.596,0:14:04.590
a sejt citoplazmjába.

0:14:04.590,0:14:07.240
Egy kicsit utánaolvasgattam[br]a videó elkészítése előtt,

0:14:07.240,0:14:08.740
ezek a pumpák nagyon hatékonyak.

0:14:08.740,0:14:12.710
Amikor megszűnik a jel,[br]és bezárul ez a kapu,

0:14:12.710,0:14:16.900
a szarkopolazmatikus retikulum

0:14:16.900,0:14:19.070
30 milliszekundum alatt[br]visszaállítja az ionkoncentrációt.

0:14:19.070,0:14:22.100
Ezért met annyira jól[br]az összehúzódás megszüntetése.

0:14:22.100,0:14:25.820
Ezért tudom pl egy ütés után[br]gyorsan visszahúzni a karomat,

0:14:25.820,0:14:27.298
és elernyeszteni a másidperc tört része alatt.

0:14:27.298,0:14:33.520
Az összehúzódás[br]pár ezredmásodperc után megszüntethető.

0:14:33.520,0:14:34.670
ami kevesebb,[br]mint a másodperc 1/30-ad része.

0:14:34.670,0:14:37.500
Viszlát a következő videóban,

0:14:37.500,0:14:40.030
ahol az izomsejtekkel foglalkozunk

0:14:40.030,0:14:41.840
valamivel részletesebben.