0:00:00.750,0:00:04.480 Wiemy z poprzedniego filmiku, że jeśli mamy wysokie stężenie 0:00:04.480,0:00:09.040 jonów wapniowych wewnątrz komórki mięśniowej, to te jony 0:00:09.040,0:00:13.500 zwiążą się z białkami troponinowymi, które zmienią swój kształt tak, 0:00:13.500,0:00:17.140 że tropomiozyna zostanie odsunięta 0:00:17.140,0:00:20.580 i główki miozynowe będą mogły 0:00:20.580,0:00:23.310 pociągnąć za filamenty aktynowe, powodując 0:00:23.310,0:00:24.950 skurcz mięśni. 0:00:24.950,0:00:29.140 Więc wysokie stężenie wapnia, czy też jonów wapniowych 0:00:29.140,0:00:30.850 - mamy skurcz. 0:00:30.850,0:00:35.560 Niskie stężenie jonów wapniowych,to białka troponinowe 0:00:35.560,0:00:39.060 wracają do poprzedniego stanu i pociągają -- albo inaczej 0:00:39.060,0:00:42.600 przesuwają tropomiozynę z powrotem na miejsce główek 0:00:42.600,0:00:44.165 miozynowych -- i nie mamy skurczu. 0:00:53.750,0:00:57.140 Kolejnym oczywistym pytanie jest: jak to się dzieje, że mięsień 0:00:57.140,0:00:59.850 reguluje stężenie jonów wapniowych, innymi słowy, czy mamy 0:00:59.850,0:01:03.350 napięcie mięśnia, czy jego rozluźnienie? 0:01:03.350,0:01:04.940 Albo inaczej, jak 0:01:04.940,0:01:05.830 układ nerwowy to robi? 0:01:05.830,0:01:09.490 Jak układ nerwowy 'mówi' mięśniom, że mają się kurczyć, 0:01:09.490,0:01:11.550 czyli podnieść poziom jonów wapniowych, 0:01:11.550,0:01:14.010 czy zmniejszyć i rozluźnić mięśnie? 0:01:14.010,0:01:17.900 Żeby to zrozumieć musimy sobie powtórzyć 0:01:17.900,0:01:20.790 czego nauczyliśmy się na filmikach o neuronach. 0:01:20.790,0:01:24.000 Pozwólcie, że narysuję zakończenie 0:01:24.000,0:01:27.500 aksonu tutaj. 0:01:27.500,0:01:30.540 Nie jest to synapsa połączona z dendrytem następnej 0:01:30.540,0:01:32.890 komórki nerwowej, jest to synapsa połączona 0:01:32.890,0:01:35.130 z komórką mięśniową. 0:01:35.130,0:01:37.145 Więc to jest synapsa i komórka mięśniowa. 0:01:44.420,0:01:47.170 To synapsa z komórką mięśniową. 0:01:47.170,0:01:50.070 Oznaczę wszystko, więc wszystko będzie dla was jasne. 0:01:50.070,0:01:51.470 To jest akson. 0:01:51.470,0:01:53.470 Możemy to nazwać zakończeniem aksonu. 0:01:57.610,0:01:58.860 To jest synapsa. 0:02:05.440,0:02:08.150 I troszeczkę terminologii z filmików o neuronach -- ta przestrzeń 0:02:08.150,0:02:10.210 to szczelina synaptyczna. 0:02:10.210,0:02:13.650 To jest neuron presynaptyczny. 0:02:13.650,0:02:15.430 To, jak łatwo się domyślić, 0:02:15.430,0:02:16.830 komórka postsynaptyczna. 0:02:16.830,0:02:19.050 W tym przypadku to nie jest neuron. 0:02:19.050,0:02:21.090 I oto mamy naszą 0:02:21.090,0:02:30.240 błonę komórki mięśniowej. 0:02:30.240,0:02:32.540 I mam zamiar -- może w następnym filmiku 0:02:32.540,0:02:34.530 albo kolejnym, pokazać wam budowę 0:02:34.530,0:02:35.610 komórki mięśniowej. 0:02:35.610,0:02:37.230 W tym filmiku będzie to bardziej abstrakcyjne, ponieważ chcemy 0:02:37.230,0:02:39.300 zrozumieć w jaki sposób stężenie jonów wapniowych 0:02:39.300,0:02:42.810 jest regulowane. 0:02:42.810,0:02:44.060 To się nazywa sarkolemma. 0:02:53.580,0:02:56.120 Więc to jest błona komórki mięśniowej. 0:02:56.120,0:02:59.070 A to tutaj to po prostu zagięcie 0:02:59.070,0:03:00.980 w błonie komórki. 0:03:00.980,0:03:04.000 Gdybyśmy spojrzeli na powierzchnię komórki, 0:03:04.000,0:03:05.850 wyglądałoby to jak mała dziurka, 0:03:05.850,0:03:09.040 albo wgłębienie, które idzie wewnątrz komórki, ale tu mamy przekrój 0:03:09.040,0:03:14.000 poprzeczny, więc możecie wyobrazić to sobie jako wgłębienie zrobione 0:03:14.000,0:03:16.590 np. igłą, lub czymś 0:03:16.590,0:03:17.240 takim. 0:03:17.240,0:03:19.100 Otrzymalibyście wgłębienie w błonie. 0:03:19.100,0:03:20.460 I to właśnie nazywa się kanalikiem T. 0:03:26.360,0:03:28.100 T oznacza po prostu poprzeczny (ang. transverse). 0:03:28.100,0:03:31.720 Kanalik jest poprzecznie w stosunku do powierzchni błony. 0:03:31.720,0:03:35.060 A tutaj -- to najważniejsza część 0:03:35.060,0:03:36.560 w tym filmiku, albo inaczej, najważniejsze 0:03:36.560,0:03:37.520 organellum w tym filmiku. 0:03:37.520,0:03:42.410 To organellum jest wewnątrz komórki mięśniowej i nazywa się 0:03:42.410,0:03:43.890 retikulum sarkoplazmatyczne. 0:03:54.740,0:03:57.700 I jest w rzeczywistości bardzo podobne do retikulum 0:03:57.700,0:04:03.180 endoplazmatycznego, albo może jest 0:04:03.180,0:04:06.750 powiązane z retikulum endoplazmatycznym -- ale jego podstawową 0:04:06.750,0:04:07.760 funkcją jest magazynowanie. 0:04:07.760,0:04:10.400 Retikulum endoplazmatyczne związane jest z 0:04:10.400,0:04:14.470 syntezą białek i posiada rybosomy, podczas gdy 0:04:14.470,0:04:18.860 to jest wyłącznie magazynem. 0:04:18.860,0:04:22.500 Retikulum sarkoplazmatyczne posiada pompy 0:04:22.500,0:04:32.920 jonów wapniowych na swojej błonie, a te wykorzystują 0:04:32.920,0:04:37.530 ATP do napędzania pompy. 0:04:37.530,0:04:42.450 Więc ATP podchodzi, dołącza się, 0:04:42.450,0:04:52.620 jon wapniowy też się dołącza, a kiedy ATP ulega hydrolizie 0:04:52.620,0:05:01.470 do ADP+ i grupy fosforanowej, zmienia się 0:05:01.470,0:05:04.140 biegunowość tego białka i wpycha jon wapniowy 0:05:04.140,0:05:05.700 do środka. 0:05:05.700,0:05:08.230 Więc jon wapniowy zostaje wtłoczony. 0:05:08.230,0:05:12.610 Więc końcowy efekt tych wszystkich pomp wapniowych 0:05:12.610,0:05:16.540 na błonie retikulum sarkoplazmatycznego w nienapiętym 0:05:16.540,0:05:20.700 mięśniu jest takie, że mamy wysokie stężenie jonów wapniowych 0:05:20.700,0:05:21.950 w środku. 0:05:26.630,0:05:28.570 Pewnie już się domyślacie 0:05:28.570,0:05:29.980 co dalej się wydarzy. 0:05:29.980,0:05:33.010 Kiedy mięsień się kurczy, te jony wapniowe 0:05:33.010,0:05:37.320 zostają wyrzucone do cytoplazmy tej komórki. 0:05:37.320,0:05:42.610 Wtedy mogą się związać z troponiną, o tutaj, 0:05:42.610,0:05:45.120 i zrobić to wszystko, o czym mówiliśmy ostatnio. 0:05:45.120,0:05:49.180 To co nas interesuje, to skąd wiadomo, kiedy wypuścić 0:05:49.180,0:05:51.760 jony wapniowe do komórki? 0:05:51.760,0:05:53.140 To jest wnętrze komórki. 0:06:00.370,0:06:06.360 I to właśnie w tej przestrzeni znajdują się filamenty aktynowe i 0:06:06.360,0:06:09.350 główki miozynowe, troponina, 0:06:09.350,0:06:12.230 tropomiozyna i cała reszta występująca 0:06:12.230,0:06:13.320 w tym środowisku. 0:06:13.320,0:06:15.280 Więc możecie sobie wyobrazić -- narysuję to tutaj 0:06:15.280,0:06:16.530 aby było przejrzyściej. 0:06:21.480,0:06:22.690 Rysuję to niedokładnie. 0:06:22.690,0:06:24.480 Zobaczycie budowę tego w następnym filmie. 0:06:38.650,0:06:40.870 To bardzo prowizoryczny obrazek, ale wydaje mi się, 0:06:40.870,0:06:42.650 że da wam ogólne pojęcie tego, o czym mowa. 0:06:42.650,0:06:45.510 Więc powiedzmy, że to jest neuron 0:06:45.510,0:06:54.380 motoryczny -- i nakazuje skurcz mięśnia. 0:06:54.380,0:06:57.610 Wiemy już jak sygnał biegnie wzdłuż neuronów, 0:06:57.610,0:07:01.100 zwłaszcza wzdłuż aksonu z potencjałem czynnościowym. 0:07:01.100,0:07:04.460 Tu może być kanał sodowy. 0:07:04.460,0:07:07.410 Jest naładowany, więc mamy niewielki ładunek 0:07:07.410,0:07:08.500 dodatni tutaj. 0:07:08.500,0:07:12.420 Ten naładowany dodatnie kanał otwiera się. 0:07:12.420,0:07:16.160 Otwiera się, dzięki czemu więcej sodu może napłynąć. 0:07:16.160,0:07:18.340 To sprawia, że tutaj ma trochę większy ładunek dodatni. 0:07:18.340,0:07:21.880 To powoduje otwarcie kolejnego kanału 0:07:21.880,0:07:25.010 i tak dalej wzdłuż błony 0:07:25.010,0:07:28.410 aksonu, aż w końcu, kiedy jest wystarczająco duży ładunek, 0:07:28.410,0:07:32.590 naładowany kanał wapniowy otwiera się. 0:07:36.060,0:07:37.680 To powtórzenie z tego, co zobaczyliśmy 0:07:37.680,0:07:39.740 w filmie o neuronach. 0:07:39.740,0:07:41.760 Więc ostatecznie, kiedy jest wystarczająco duży ładunek pozytywny w pobliżu 0:07:41.760,0:07:44.290 kanałów jonów wapniowych, umożliwiają przepływ 0:07:44.290,0:07:46.300 jonów. 0:07:46.300,0:07:50.060 I te jony łączą się z tym specjalnym 0:07:50.060,0:07:53.950 białkiem w pobliżu błony synaptycznej, albo nawet 0:07:53.950,0:07:54.850 presynaptycznej właśnie tutaj. 0:07:54.850,0:07:56.010 To są jony wapniowe. 0:07:56.010,0:08:00.990 Wiążą się z białkami, które są pęcherzykami. 0:08:00.990,0:08:08.170 Pamiętajcie, pęcherzyki to po prostu błony wokół 0:08:08.170,0:08:09.420 neuroprzekaźników. 0:08:13.250,0:08:17.500 Kiedy wapń łączy się z tym białkiem, umożliwia 0:08:17.500,0:08:18.840 zajście egzocytozy. 0:08:18.840,0:08:22.850 Pozwala błonie pęcherzyków łączyć się z 0:08:22.850,0:08:25.190 błoną właściwego neuronu 0:08:25.190,0:08:26.600 i zawartość zostaje wyrzucona. 0:08:26.600,0:08:28.670 To powtórka z lekcji o neuronach. 0:08:28.670,0:08:31.470 Dokładnie wyjaśniłem to w tamtych filmikach, 0:08:31.470,0:08:32.490 więc w skrócie, 0:08:32.490,0:08:34.500 neuroprzekaźniki zostają uwolnione. 0:08:34.500,0:08:38.809 Mowa tu o synapsie między neuronem i 0:08:38.809,0:08:39.450 komórką mięśniową. 0:08:39.450,0:08:41.059 Neuroprzekaźnikiem tutaj jest acetylocholina. 0:08:47.130,0:08:49.320 Ale tak samo, jak miałoby to miejsce w dendrycie, 0:08:49.320,0:08:53.990 acetylocholina łączy się z receptorami w sarkolemmie, 0:08:53.990,0:08:57.410 inaczej błonie komórki mięśniowej, i to otwiera 0:08:57.410,0:08:58.820 kanały sodowe w komórce mięśniowej. 0:08:58.820,0:09:02.330 Komórka mięśniowa także ma naprężenie elektryczne wzdłuż 0:09:02.330,0:09:07.210 błony, tak samo jak neuron. 0:09:07.210,0:09:11.150 Więc gdy ten koleżka dostanie trochę acetylocholiny, 0:09:11.150,0:09:16.240 sód może wejść do komórki. 0:09:16.240,0:09:18.580 Więc mamy tutaj plus i to wytwarza potencjał czynnościowy 0:09:18.580,0:09:19.990 w komórce mięśniowej. 0:09:19.990,0:09:22.510 Więc mamy tu mały ładunek pozytywny. 0:09:22.510,0:09:26.680 Kiedy jest wystarczająco duży, otworzy 0:09:26.680,0:09:29.100 kolejny kanał, który wpuści 0:09:29.100,0:09:32.380 więcej sodu do środka. 0:09:32.380,0:09:35.080 Więc będzie trochę bardziej dodatnia. 0:09:35.080,0:09:37.035 Oczywiście jest też potas do odwrócenia tego procesu. 0:09:37.035,0:09:38.870 Tak samo jak w neuronie. 0:09:38.870,0:09:41.970 W końcu ten potencjał czynnościowy -- jest tu 0:09:41.970,0:09:43.170 kanał sodowy tu. 0:09:43.170,0:09:44.780 Staje się bardziej dodatni. 0:09:44.780,0:09:47.710 Kiedy jest wystarczająco dodatni otwiera się i 0:09:47.710,0:09:49.750 wpuszcza więcej sodu do środka. 0:09:49.750,0:09:51.250 Więc mamy potencjał czynnościowy. 0:09:51.250,0:09:53.230 I ten potencjał, jest też kanał sodowy 0:09:53.230,0:09:57.950 tutaj -- ten potencjał wchodzi przez kanalik T. 0:09:57.950,0:10:00.230 Więc cała informacja z neuronu -- jak wiecie, 0:10:00.230,0:10:03.930 potencjał czynnościowy zmienia się w sygnał chemiczny, 0:10:03.930,0:10:06.370 który tworzy inny potencjał, 0:10:06.370,0:10:07.880 który wędruje wgłąb kanalika T. 0:10:07.880,0:10:10.560 I to jest najciekawsze, bo jest to jeszcze 0:10:10.560,0:10:13.670 niezbadany element, więc dam wam kilka 0:10:13.670,0:10:17.860 wskazówek, jeśli chcielibyście o tym poczytać. 0:10:17.860,0:10:20.940 Tu jest łańcuch białkowy, który łączy 0:10:20.940,0:10:23.010 retikulum sarkoplazmatyczne z kanalikiem T. 0:10:23.010,0:10:28.600 Zaznaczę to jako dużą rurkę o tutaj. 0:10:28.600,0:10:31.180 Więc tu jest łańcuch białkowy. 0:10:31.180,0:10:34.970 Zapiszę wam tu parę białek, które 0:10:34.970,0:10:36.270 tworzą ten łańcuch. 0:10:36.270,0:10:44.170 Zawiera różne białka, między innymi triodynę, junktynę 0:10:44.170,0:10:51.180 kalsekwestrynę, czy rianodynę. 0:10:56.290,0:10:59.550 Są one jakoś związane w łańcuchu białkowym, który 0:10:59.550,0:11:04.550 łączy kanalik T z retikulum sarkoplazmatycznym, 0:11:04.550,0:11:06.720 ale najlepsze jest to, co dzieje się, gdy potencjał 0:11:06.720,0:11:09.880 czynnościowy wędruje tutaj, więc mamy wystarczająco dodatni 0:11:09.880,0:11:16.280 ładunek tutaj i ten łańcuch białkowy powoduje 0:11:16.280,0:11:17.610 uwolnienie wapnia. 0:11:17.610,0:11:20.920 Uważa się, że rianodyna bierze udział 0:11:20.920,0:11:23.930 w uwalnianiu wapnia, natomiast możemy stwierdzić, że 0:11:23.930,0:11:27.790 dzieje się to właśnie tutaj. 0:11:27.790,0:11:30.330 Kiedy potencjał czynnościowy wędruję tutaj -- pozwólcie, że 0:11:30.330,0:11:31.010 zmienię kolor. 0:11:31.010,0:11:33.100 Za dużo tego fioletowego tutaj. 0:11:33.100,0:11:36.980 Kiedy potencjał czynnościowy dochodzi wystarczająco daleko -- użyję czerwonego 0:11:36.980,0:11:40.070 o tutaj -- kiedy potencjał jest wystarczająco daleko, 0:11:40.070,0:11:42.260 całe środowisko przyjmuje ładunek dodatni dzięki tym 0:11:42.260,0:11:45.920 jonom sodowym napływającym do tego tajemniczego miejsca. Możecie 0:11:45.920,0:11:47.100 poszukać w Internecie informacji nt. tego łańcucha. 0:11:47.100,0:11:49.030 Naukowcy nadal starają się zrozumieć jak 0:11:49.030,0:11:52.570 to tajemnicze miejsce działa -- powoduje 0:11:52.570,0:11:57.290 uwolnienie jonów wapniowych z retikulum. 0:11:57.290,0:12:03.870 Więc wszystkie te jony są uwalniane 0:12:03.870,0:12:07.610 z retikulum do wnętrza komórki, 0:12:07.610,0:12:10.230 do cytoplazmy tej komórki. 0:12:10.230,0:12:12.550 I kiedy co się stanie to co dalej? 0:12:12.550,0:12:14.670 No cóż, wysokie stężenie wapnia powoduje, 0:12:14.670,0:12:17.390 że jony wiążą się z troponiną, jak wspominałem 0:12:17.390,0:12:18.750 na początku tej lekcji. 0:12:18.750,0:12:23.390 jony wapniowe łączą się z troponiną, odsuwają 0:12:23.390,0:12:26.520 tropomiozynę i miozyna, przy pomocy ATP, jak widzieliśmy 0:12:26.520,0:12:30.050 dwa filmiki temu, zaczyna przyciągać aktynę. 0:12:30.050,0:12:35.030 Natomiast gdy sygnał zniknie, wszystko się 0:12:35.030,0:12:39.290 wyłącza i pompy wapniowe zmniejszą stężenie 0:12:39.290,0:12:41.180 jonów wapniowych. 0:12:41.180,0:12:45.070 Wtedy skurcz ustanie i mięsień powróci 0:12:45.070,0:12:46.090 do pozycji początkowej. 0:12:46.090,0:12:49.070 Najważniejsze to to, że mamy ten magazyn 0:12:49.070,0:12:52.440 jonów wapniowych, który przetrzymuje te jony 0:12:52.440,0:12:55.330 gdy mięsień jest w spoczynku, więc 0:12:55.330,0:12:58.830 miozyna nie może przyciągnąć filamentów 0:12:58.830,0:13:00.330 aktynowych. 0:13:00.330,0:13:03.190 Kiedy pojawi się bodziec, wypuszcza jony 0:13:03.190,0:13:06.040 i wtedy mamy do czynienia ze skurczem mięśnia 0:13:06.040,0:13:11.280 ponieważ tropomiozyna jest odsuwana przez troponinę. 0:13:11.280,0:13:11.430 No nie wiem. 0:13:11.430,0:13:12.090 Dla mnie to fascynujące. 0:13:12.090,0:13:14.160 Najlepsze jest to, że ten temat 0:13:14.160,0:13:16.200 jest jeszcze nieprzebadany. 0:13:16.200,0:13:19.140 To otwarty temat, więc jeśli chcecie stać się 0:13:19.140,0:13:21.360 badaczami, to może być ciekawy temat do 0:13:21.360,0:13:22.330 zgłębienia. 0:13:22.330,0:13:25.740 Przede wszystkim to jest ciekawe z naukowego punktu 0:13:25.740,0:13:27.900 widzenia, ale właściwie 0:13:27.900,0:13:31.630 może są jakieś choroby, które 0:13:31.630,0:13:34.210 wynikają ze złego działania białek tutaj. 0:13:34.210,0:13:37.050 Może będziecie w stanie poprawić ich działanie, 0:13:37.050,0:13:37.770 kto wie. 0:13:37.770,0:13:41.960 Na pewno byłoby to niesamowite gdybyście 0:13:41.960,0:13:44.750 odkryli w jaki sposób 0:13:44.750,0:13:47.440 potencjał czynnościowy otwiera 0:13:47.440,0:13:48.490 kanał wapniowy. 0:13:48.490,0:13:49.770 To jest niesamowite. 0:13:49.770,0:13:53.770 Wiemy jak neuron może wywołać skurcz w 0:13:53.770,0:14:00.240 komórce mięśniowej poprzez retikulum, które 0:14:00.240,0:14:03.490 uwalnia jony wapniowe 0:14:03.490,0:14:04.590 do cytoplazmy komórki. 0:14:04.590,0:14:07.240 Trochę czytałem przed stworzeniem tego filmu. 0:14:07.240,0:14:08.740 Te pompy są niesłychanie skuteczne. 0:14:08.740,0:14:11.980 Kiedy impuls zanika i te drzwiczki się zamykają, 0:14:11.980,0:14:16.900 retikulum sarkoplazmatyczne jest w stanie przywrócić 0:14:16.900,0:14:19.070 stężenie jonów w około 30 milisekund! 0:14:19.070,0:14:22.100 Dlatego bez trudu potrafimy powstrzymać skurcz, to wyjaśnia 0:14:22.100,0:14:25.820 dlaczego mogę wykonać uderzenie i cofnąć ramię do pozycji spoczynku 0:14:25.820,0:14:28.870 w ułamkach sekundy. Dlatego, że potrafię wstrzymać 0:14:28.870,0:14:33.520 skurcz mięśnia w 30 milisekund, czyli mniej niż 0:14:33.520,0:14:34.670 1/30 sekundy. 0:14:34.670,0:14:37.500 A już w następnym filmiku poznamy 0:14:37.500,0:14:40.030 budowę komórki mięśniowej 0:14:40.030,0:14:41.840 o wiele dokładniej.