WEBVTT

00:00:00.750 --> 00:00:04.480
Wiemy z poprzedniego filmiku, że jeśli mamy wysokie stężenie

00:00:04.480 --> 00:00:09.040
jonów wapniowych wewnątrz komórki mięśniowej, to te jony

00:00:09.040 --> 00:00:13.500
zwiążą się z białkami troponinowymi, które zmienią swój kształt tak,

00:00:13.500 --> 00:00:17.140
że tropomiozyna zostanie odsunięta

00:00:17.140 --> 00:00:20.580
i główki miozynowe będą mogły

00:00:20.580 --> 00:00:23.310
pociągnąć za filamenty aktynowe, powodując

00:00:23.310 --> 00:00:24.950
skurcz mięśni.

00:00:24.950 --> 00:00:29.140
Więc wysokie stężenie wapnia, czy też jonów wapniowych

00:00:29.140 --> 00:00:30.850
- mamy skurcz.

00:00:30.850 --> 00:00:35.560
Niskie stężenie jonów wapniowych,to białka troponinowe

00:00:35.560 --> 00:00:39.060
wracają do poprzedniego stanu i pociągają -- albo inaczej

00:00:39.060 --> 00:00:42.600
przesuwają tropomiozynę z powrotem na miejsce główek

00:00:42.600 --> 00:00:44.165
miozynowych -- i nie mamy skurczu.

00:00:53.750 --> 00:00:57.140
Kolejnym oczywistym pytanie jest: jak to się dzieje, że mięsień

00:00:57.140 --> 00:00:59.850
reguluje stężenie jonów wapniowych, innymi słowy, czy mamy

00:00:59.850 --> 00:01:03.350
napięcie mięśnia, czy jego rozluźnienie?

00:01:03.350 --> 00:01:04.940
Albo inaczej, jak

00:01:04.940 --> 00:01:05.830
układ nerwowy to robi?

00:01:05.830 --> 00:01:09.490
Jak układ nerwowy 'mówi' mięśniom, że mają się kurczyć,

00:01:09.490 --> 00:01:11.550
czyli podnieść poziom jonów wapniowych,

00:01:11.550 --> 00:01:14.010
czy zmniejszyć i rozluźnić mięśnie?

00:01:14.010 --> 00:01:17.900
Żeby to zrozumieć musimy sobie powtórzyć

00:01:17.900 --> 00:01:20.790
czego nauczyliśmy się na filmikach o neuronach.

00:01:20.790 --> 00:01:24.000
Pozwólcie, że narysuję zakończenie

00:01:24.000 --> 00:01:27.500
aksonu tutaj.

00:01:27.500 --> 00:01:30.540
Nie jest to synapsa połączona z dendrytem następnej

00:01:30.540 --> 00:01:32.890
komórki nerwowej, jest to synapsa połączona

00:01:32.890 --> 00:01:35.130
z komórką mięśniową.

00:01:35.130 --> 00:01:37.145
Więc to jest synapsa i komórka mięśniowa.

00:01:44.420 --> 00:01:47.170
To synapsa z komórką mięśniową.

00:01:47.170 --> 00:01:50.070
Oznaczę wszystko, więc wszystko będzie dla was jasne.

00:01:50.070 --> 00:01:51.470
To jest akson.

00:01:51.470 --> 00:01:53.470
Możemy to nazwać zakończeniem aksonu.

00:01:57.610 --> 00:01:58.860
To jest synapsa.

00:02:05.440 --> 00:02:08.150
I troszeczkę terminologii z filmików o neuronach -- ta przestrzeń

00:02:08.150 --> 00:02:10.210
to szczelina synaptyczna.

00:02:10.210 --> 00:02:13.650
To jest neuron presynaptyczny.

00:02:13.650 --> 00:02:15.430
To, jak łatwo się domyślić,

00:02:15.430 --> 00:02:16.830
komórka postsynaptyczna.

00:02:16.830 --> 00:02:19.050
W tym przypadku to nie jest neuron.

00:02:19.050 --> 00:02:21.090
I oto mamy naszą

00:02:21.090 --> 00:02:30.240
błonę komórki mięśniowej.

00:02:30.240 --> 00:02:32.540
I mam zamiar -- może w następnym filmiku

00:02:32.540 --> 00:02:34.530
albo kolejnym, pokazać wam budowę

00:02:34.530 --> 00:02:35.610
komórki mięśniowej.

00:02:35.610 --> 00:02:37.230
W tym filmiku będzie to bardziej abstrakcyjne, ponieważ chcemy

00:02:37.230 --> 00:02:39.300
zrozumieć w jaki sposób stężenie jonów wapniowych

00:02:39.300 --> 00:02:42.810
jest regulowane.

00:02:42.810 --> 00:02:44.060
To się nazywa sarkolemma.

00:02:53.580 --> 00:02:56.120
Więc to jest błona komórki mięśniowej.

00:02:56.120 --> 00:02:59.070
A to tutaj to po prostu zagięcie

00:02:59.070 --> 00:03:00.980
w błonie komórki.

00:03:00.980 --> 00:03:04.000
Gdybyśmy spojrzeli na powierzchnię komórki,

00:03:04.000 --> 00:03:05.850
wyglądałoby to jak mała dziurka,

00:03:05.850 --> 00:03:09.040
albo wgłębienie, które idzie wewnątrz komórki, ale tu mamy przekrój

00:03:09.040 --> 00:03:14.000
poprzeczny, więc możecie wyobrazić to sobie jako wgłębienie zrobione

00:03:14.000 --> 00:03:16.590
np. igłą, lub czymś

00:03:16.590 --> 00:03:17.240
takim.

00:03:17.240 --> 00:03:19.100
Otrzymalibyście wgłębienie w błonie.

00:03:19.100 --> 00:03:20.460
I to właśnie nazywa się kanalikiem T.

00:03:26.360 --> 00:03:28.100
T oznacza po prostu poprzeczny (ang. transverse).

00:03:28.100 --> 00:03:31.720
Kanalik jest poprzecznie w stosunku do powierzchni błony.

00:03:31.720 --> 00:03:35.060
A tutaj -- to najważniejsza część

00:03:35.060 --> 00:03:36.560
w tym filmiku, albo inaczej, najważniejsze

00:03:36.560 --> 00:03:37.520
organellum w tym filmiku.

00:03:37.520 --> 00:03:42.410
To organellum jest wewnątrz komórki mięśniowej i nazywa się

00:03:42.410 --> 00:03:43.890
retikulum sarkoplazmatyczne.

00:03:54.740 --> 00:03:57.700
I jest w rzeczywistości bardzo podobne do retikulum

00:03:57.700 --> 00:04:03.180
endoplazmatycznego, albo może jest

00:04:03.180 --> 00:04:06.750
powiązane z retikulum endoplazmatycznym -- ale jego podstawową

00:04:06.750 --> 00:04:07.760
funkcją jest magazynowanie.

00:04:07.760 --> 00:04:10.400
Retikulum endoplazmatyczne związane jest z

00:04:10.400 --> 00:04:14.470
syntezą białek i posiada rybosomy, podczas gdy

00:04:14.470 --> 00:04:18.860
to jest wyłącznie magazynem.

00:04:18.860 --> 00:04:22.500
Retikulum sarkoplazmatyczne posiada pompy

00:04:22.500 --> 00:04:32.920
jonów wapniowych na swojej błonie, a te wykorzystują

00:04:32.920 --> 00:04:37.530
ATP do napędzania pompy.

00:04:37.530 --> 00:04:42.450
Więc ATP podchodzi, dołącza się,

00:04:42.450 --> 00:04:52.620
jon wapniowy też się dołącza, a kiedy ATP ulega hydrolizie

00:04:52.620 --> 00:05:01.470
do ADP+ i grupy fosforanowej, zmienia się

00:05:01.470 --> 00:05:04.140
biegunowość tego białka i wpycha jon wapniowy

00:05:04.140 --> 00:05:05.700
do środka.

00:05:05.700 --> 00:05:08.230
Więc jon wapniowy zostaje wtłoczony.

00:05:08.230 --> 00:05:12.610
Więc końcowy efekt tych wszystkich pomp wapniowych

00:05:12.610 --> 00:05:16.540
na błonie retikulum sarkoplazmatycznego w nienapiętym

00:05:16.540 --> 00:05:20.700
mięśniu jest takie, że mamy wysokie stężenie jonów wapniowych

00:05:20.700 --> 00:05:21.950
w środku.

00:05:26.630 --> 00:05:28.570
Pewnie już się domyślacie

00:05:28.570 --> 00:05:29.980
co dalej się wydarzy.

00:05:29.980 --> 00:05:33.010
Kiedy mięsień się kurczy, te jony wapniowe

00:05:33.010 --> 00:05:37.320
zostają wyrzucone do cytoplazmy tej komórki.

00:05:37.320 --> 00:05:42.610
Wtedy mogą się związać z troponiną, o tutaj,

00:05:42.610 --> 00:05:45.120
i zrobić to wszystko, o czym mówiliśmy ostatnio.

00:05:45.120 --> 00:05:49.180
To co nas interesuje, to skąd wiadomo, kiedy wypuścić

00:05:49.180 --> 00:05:51.760
jony wapniowe do komórki?

00:05:51.760 --> 00:05:53.140
To jest wnętrze komórki.

00:06:00.370 --> 00:06:06.360
I to właśnie w tej przestrzeni znajdują się filamenty aktynowe i

00:06:06.360 --> 00:06:09.350
główki miozynowe, troponina,

00:06:09.350 --> 00:06:12.230
tropomiozyna i cała reszta występująca

00:06:12.230 --> 00:06:13.320
w tym środowisku.

00:06:13.320 --> 00:06:15.280
Więc możecie sobie wyobrazić -- narysuję to tutaj

00:06:15.280 --> 00:06:16.530
aby było przejrzyściej.

00:06:21.480 --> 00:06:22.690
Rysuję to niedokładnie.

00:06:22.690 --> 00:06:24.480
Zobaczycie budowę tego w następnym filmie.

00:06:38.650 --> 00:06:40.870
To bardzo prowizoryczny obrazek, ale wydaje mi się,

00:06:40.870 --> 00:06:42.650
że da wam ogólne pojęcie tego, o czym mowa.

00:06:42.650 --> 00:06:45.510
Więc powiedzmy, że to jest neuron

00:06:45.510 --> 00:06:54.380
motoryczny -- i nakazuje skurcz mięśnia.

00:06:54.380 --> 00:06:57.610
Wiemy już jak sygnał biegnie wzdłuż neuronów,

00:06:57.610 --> 00:07:01.100
zwłaszcza wzdłuż aksonu z potencjałem czynnościowym.

00:07:01.100 --> 00:07:04.460
Tu może być kanał sodowy.

00:07:04.460 --> 00:07:07.410
Jest naładowany, więc mamy niewielki ładunek

00:07:07.410 --> 00:07:08.500
dodatni tutaj.

00:07:08.500 --> 00:07:12.420
Ten naładowany dodatnie kanał otwiera się.

00:07:12.420 --> 00:07:16.160
Otwiera się, dzięki czemu więcej sodu może napłynąć.

00:07:16.160 --> 00:07:18.340
To sprawia, że tutaj ma trochę większy ładunek dodatni.

00:07:18.340 --> 00:07:21.880
To powoduje otwarcie kolejnego kanału

00:07:21.880 --> 00:07:25.010
i tak dalej wzdłuż błony

00:07:25.010 --> 00:07:28.410
aksonu, aż w końcu, kiedy jest wystarczająco duży ładunek,

00:07:28.410 --> 00:07:32.590
naładowany kanał wapniowy otwiera się.

00:07:36.060 --> 00:07:37.680
To powtórzenie z tego, co zobaczyliśmy

00:07:37.680 --> 00:07:39.740
w filmie o neuronach.

00:07:39.740 --> 00:07:41.760
Więc ostatecznie, kiedy jest wystarczająco duży ładunek pozytywny w pobliżu

00:07:41.760 --> 00:07:44.290
kanałów jonów wapniowych, umożliwiają przepływ

00:07:44.290 --> 00:07:46.300
jonów.

00:07:46.300 --> 00:07:50.060
I te jony łączą się z tym specjalnym

00:07:50.060 --> 00:07:53.950
białkiem w pobliżu błony synaptycznej, albo nawet

00:07:53.950 --> 00:07:54.850
presynaptycznej właśnie tutaj.

00:07:54.850 --> 00:07:56.010
To są jony wapniowe.

00:07:56.010 --> 00:08:00.990
Wiążą się z białkami, które są pęcherzykami.

00:08:00.990 --> 00:08:08.170
Pamiętajcie, pęcherzyki to po prostu błony wokół

00:08:08.170 --> 00:08:09.420
neuroprzekaźników.

00:08:13.250 --> 00:08:17.500
Kiedy wapń łączy się z tym białkiem, umożliwia

00:08:17.500 --> 00:08:18.840
zajście egzocytozy.

00:08:18.840 --> 00:08:22.850
Pozwala błonie pęcherzyków łączyć się z

00:08:22.850 --> 00:08:25.190
błoną właściwego neuronu

00:08:25.190 --> 00:08:26.600
i zawartość zostaje wyrzucona.

00:08:26.600 --> 00:08:28.670
To powtórka z lekcji o neuronach.

00:08:28.670 --> 00:08:31.470
Dokładnie wyjaśniłem to w tamtych filmikach,

00:08:31.470 --> 00:08:32.490
więc w skrócie,

00:08:32.490 --> 00:08:34.500
neuroprzekaźniki zostają uwolnione.

00:08:34.500 --> 00:08:38.809
Mowa tu o synapsie między neuronem i

00:08:38.809 --> 00:08:39.450
komórką mięśniową.

00:08:39.450 --> 00:08:41.059
Neuroprzekaźnikiem tutaj jest acetylocholina.

00:08:47.130 --> 00:08:49.320
Ale tak samo, jak miałoby to miejsce w dendrycie,

00:08:49.320 --> 00:08:53.990
acetylocholina łączy się z receptorami w sarkolemmie,

00:08:53.990 --> 00:08:57.410
inaczej błonie komórki mięśniowej, i to otwiera

00:08:57.410 --> 00:08:58.820
kanały sodowe w komórce mięśniowej.

00:08:58.820 --> 00:09:02.330
Komórka mięśniowa także ma naprężenie elektryczne wzdłuż

00:09:02.330 --> 00:09:07.210
błony, tak samo jak neuron.

00:09:07.210 --> 00:09:11.150
Więc gdy ten koleżka dostanie trochę acetylocholiny,

00:09:11.150 --> 00:09:16.240
sód może wejść do komórki.

00:09:16.240 --> 00:09:18.580
Więc mamy tutaj plus i to wytwarza potencjał czynnościowy

00:09:18.580 --> 00:09:19.990
w komórce mięśniowej.

00:09:19.990 --> 00:09:22.510
Więc mamy tu mały ładunek pozytywny.

00:09:22.510 --> 00:09:26.680
Kiedy jest wystarczająco duży, otworzy

00:09:26.680 --> 00:09:29.100
kolejny kanał, który wpuści

00:09:29.100 --> 00:09:32.380
więcej sodu do środka.

00:09:32.380 --> 00:09:35.080
Więc będzie trochę bardziej dodatnia.

00:09:35.080 --> 00:09:37.035
Oczywiście jest też potas do odwrócenia tego procesu.

00:09:37.035 --> 00:09:38.870
Tak samo jak w neuronie.

00:09:38.870 --> 00:09:41.970
W końcu ten potencjał czynnościowy -- jest tu

00:09:41.970 --> 00:09:43.170
kanał sodowy tu.

00:09:43.170 --> 00:09:44.780
Staje się bardziej dodatni.

00:09:44.780 --> 00:09:47.710
Kiedy jest wystarczająco dodatni otwiera się i

00:09:47.710 --> 00:09:49.750
wpuszcza więcej sodu do środka.

00:09:49.750 --> 00:09:51.250
Więc mamy potencjał czynnościowy.

00:09:51.250 --> 00:09:53.230
I ten potencjał, jest też kanał sodowy

00:09:53.230 --> 00:09:57.950
tutaj -- ten potencjał wchodzi przez kanalik T.

00:09:57.950 --> 00:10:00.230
Więc cała informacja z neuronu -- jak wiecie,

00:10:00.230 --> 00:10:03.930
potencjał czynnościowy zmienia się w sygnał chemiczny,

00:10:03.930 --> 00:10:06.370
który tworzy inny potencjał,

00:10:06.370 --> 00:10:07.880
który wędruje wgłąb kanalika T.

00:10:07.880 --> 00:10:10.560
I to jest najciekawsze, bo jest to jeszcze

00:10:10.560 --> 00:10:13.670
niezbadany element, więc dam wam kilka

00:10:13.670 --> 00:10:17.860
wskazówek, jeśli chcielibyście o tym poczytać.

00:10:17.860 --> 00:10:20.940
Tu jest łańcuch białkowy, który łączy

00:10:20.940 --> 00:10:23.010
retikulum sarkoplazmatyczne z kanalikiem T.

00:10:23.010 --> 00:10:28.600
Zaznaczę to jako dużą rurkę o tutaj.

00:10:28.600 --> 00:10:31.180
Więc tu jest łańcuch białkowy.

00:10:31.180 --> 00:10:34.970
Zapiszę wam tu parę białek, które

00:10:34.970 --> 00:10:36.270
tworzą ten łańcuch.

00:10:36.270 --> 00:10:44.170
Zawiera różne białka, między innymi triodynę, junktynę

00:10:44.170 --> 00:10:51.180
kalsekwestrynę, czy rianodynę.

00:10:56.290 --> 00:10:59.550
Są one jakoś związane w łańcuchu białkowym, który

00:10:59.550 --> 00:11:04.550
łączy kanalik T z retikulum sarkoplazmatycznym,

00:11:04.550 --> 00:11:06.720
ale najlepsze jest to, co dzieje się, gdy potencjał

00:11:06.720 --> 00:11:09.880
czynnościowy wędruje tutaj, więc mamy wystarczająco dodatni

00:11:09.880 --> 00:11:16.280
ładunek tutaj i ten łańcuch białkowy powoduje

00:11:16.280 --> 00:11:17.610
uwolnienie wapnia.

00:11:17.610 --> 00:11:20.920
Uważa się, że rianodyna bierze udział

00:11:20.920 --> 00:11:23.930
w uwalnianiu wapnia, natomiast możemy stwierdzić, że

00:11:23.930 --> 00:11:27.790
dzieje się to właśnie tutaj.

00:11:27.790 --> 00:11:30.330
Kiedy potencjał czynnościowy wędruję tutaj -- pozwólcie, że

00:11:30.330 --> 00:11:31.010
zmienię kolor.

00:11:31.010 --> 00:11:33.100
Za dużo tego fioletowego tutaj.

00:11:33.100 --> 00:11:36.980
Kiedy potencjał czynnościowy dochodzi wystarczająco daleko -- użyję czerwonego

00:11:36.980 --> 00:11:40.070
o tutaj -- kiedy potencjał jest wystarczająco daleko,

00:11:40.070 --> 00:11:42.260
całe środowisko przyjmuje ładunek dodatni dzięki tym

00:11:42.260 --> 00:11:45.920
jonom sodowym napływającym do tego tajemniczego miejsca. Możecie

00:11:45.920 --> 00:11:47.100
poszukać w Internecie informacji nt. tego łańcucha.

00:11:47.100 --> 00:11:49.030
Naukowcy nadal starają się zrozumieć jak

00:11:49.030 --> 00:11:52.570
to tajemnicze miejsce działa -- powoduje

00:11:52.570 --> 00:11:57.290
uwolnienie jonów wapniowych z retikulum.

00:11:57.290 --> 00:12:03.870
Więc wszystkie te jony są uwalniane

00:12:03.870 --> 00:12:07.610
z retikulum do wnętrza komórki,

00:12:07.610 --> 00:12:10.230
do cytoplazmy tej komórki.

00:12:10.230 --> 00:12:12.550
I kiedy co się stanie to co dalej?

00:12:12.550 --> 00:12:14.670
No cóż, wysokie stężenie wapnia powoduje,

00:12:14.670 --> 00:12:17.390
że jony wiążą się z troponiną, jak wspominałem

00:12:17.390 --> 00:12:18.750
na początku tej lekcji.

00:12:18.750 --> 00:12:23.390
jony wapniowe łączą się z troponiną, odsuwają

00:12:23.390 --> 00:12:26.520
tropomiozynę i miozyna, przy pomocy ATP, jak widzieliśmy

00:12:26.520 --> 00:12:30.050
dwa filmiki temu, zaczyna przyciągać aktynę.

00:12:30.050 --> 00:12:35.030
Natomiast gdy sygnał zniknie, wszystko się

00:12:35.030 --> 00:12:39.290
wyłącza i pompy wapniowe zmniejszą stężenie

00:12:39.290 --> 00:12:41.180
jonów wapniowych.

00:12:41.180 --> 00:12:45.070
Wtedy skurcz ustanie i mięsień powróci

00:12:45.070 --> 00:12:46.090
do pozycji początkowej.

00:12:46.090 --> 00:12:49.070
Najważniejsze to to, że mamy ten magazyn

00:12:49.070 --> 00:12:52.440
jonów wapniowych, który przetrzymuje te jony

00:12:52.440 --> 00:12:55.330
gdy mięsień jest w spoczynku, więc

00:12:55.330 --> 00:12:58.830
miozyna nie może przyciągnąć filamentów

00:12:58.830 --> 00:13:00.330
aktynowych.

00:13:00.330 --> 00:13:03.190
Kiedy pojawi się bodziec, wypuszcza jony

00:13:03.190 --> 00:13:06.040
i wtedy mamy do czynienia ze skurczem mięśnia

00:13:06.040 --> 00:13:11.280
ponieważ tropomiozyna jest odsuwana przez troponinę.

00:13:11.280 --> 00:13:11.430
No nie wiem.

00:13:11.430 --> 00:13:12.090
Dla mnie to fascynujące.

00:13:12.090 --> 00:13:14.160
Najlepsze jest to, że ten temat

00:13:14.160 --> 00:13:16.200
jest jeszcze nieprzebadany.

00:13:16.200 --> 00:13:19.140
To otwarty temat, więc jeśli chcecie stać się

00:13:19.140 --> 00:13:21.360
badaczami, to może być ciekawy temat do

00:13:21.360 --> 00:13:22.330
zgłębienia.

00:13:22.330 --> 00:13:25.740
Przede wszystkim to jest ciekawe z naukowego punktu

00:13:25.740 --> 00:13:27.900
widzenia, ale właściwie

00:13:27.900 --> 00:13:31.630
może są jakieś choroby, które

00:13:31.630 --> 00:13:34.210
wynikają ze złego działania białek tutaj.

00:13:34.210 --> 00:13:37.050
Może będziecie w stanie poprawić ich działanie,

00:13:37.050 --> 00:13:37.770
kto wie.

00:13:37.770 --> 00:13:41.960
Na pewno byłoby to niesamowite gdybyście

00:13:41.960 --> 00:13:44.750
odkryli w jaki sposób

00:13:44.750 --> 00:13:47.440
potencjał czynnościowy otwiera

00:13:47.440 --> 00:13:48.490
kanał wapniowy.

00:13:48.490 --> 00:13:49.770
To jest niesamowite.

00:13:49.770 --> 00:13:53.770
Wiemy jak neuron może wywołać skurcz w

00:13:53.770 --> 00:14:00.240
komórce mięśniowej poprzez retikulum, które

00:14:00.240 --> 00:14:03.490
uwalnia jony wapniowe

00:14:03.490 --> 00:14:04.590
do cytoplazmy komórki.

00:14:04.590 --> 00:14:07.240
Trochę czytałem przed stworzeniem tego filmu.

00:14:07.240 --> 00:14:08.740
Te pompy są niesłychanie skuteczne.

00:14:08.740 --> 00:14:11.980
Kiedy impuls zanika i te drzwiczki się zamykają,

00:14:11.980 --> 00:14:16.900
retikulum sarkoplazmatyczne jest w stanie przywrócić

00:14:16.900 --> 00:14:19.070
stężenie jonów w około 30 milisekund!

00:14:19.070 --> 00:14:22.100
Dlatego bez trudu potrafimy powstrzymać skurcz, to wyjaśnia

00:14:22.100 --> 00:14:25.820
dlaczego mogę wykonać uderzenie i cofnąć ramię do pozycji spoczynku

00:14:25.820 --> 00:14:28.870
w ułamkach sekundy. Dlatego, że potrafię wstrzymać

00:14:28.870 --> 00:14:33.520
skurcz mięśnia w 30 milisekund, czyli mniej niż

00:14:33.520 --> 00:14:34.670
1/30 sekundy.

00:14:34.670 --> 00:14:37.500
A już w następnym filmiku poznamy

00:14:37.500 --> 00:14:40.030
budowę komórki mięśniowej

00:14:40.030 --> 00:14:41.840
o wiele dokładniej.