{"id":521,"date":"2013-08-22T00:44:12","date_gmt":"2013-08-21T23:44:12","guid":{"rendered":"http:\/\/platyna.org\/blog\/?p=521"},"modified":"2013-09-16T14:16:30","modified_gmt":"2013-09-16T12:16:30","slug":"uklad-nerwowy-przewodnictwo-nerwowe-jak-dziala-kurara-cykuta-strychnina-i-botulina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/platyna.info\/blog\/2013\/08\/22\/uklad-nerwowy-przewodnictwo-nerwowe-jak-dziala-kurara-cykuta-strychnina-i-botulina\/","title":{"rendered":"Uk\u0142ad nerwowy – przewodnictwo nerwowe czyli jak dzia\u0142a cykuta kurara, strychnina i botulina."},"content":{"rendered":"

Kurar\u0119, strychnin\u0119 i botulin\u0119, ze s\u0142yszenia, zna na pewno wi\u0119kszo\u015b\u0107 z Czytelnik\u00f3w, postanowi\u0142am wi\u0119c napisa\u0107 par\u0119 s\u0142\u00f3w o mechanizmie ich dzia\u0142ania. Aby zrozumie\u0107 te mechanizmy nale\u017cy mniej wi\u0119cej rozumie\u0107 jak dzia\u0142a przesy\u0142anie sygna\u0142\u00f3w w uk\u0142adzie nerwowym – od tego wi\u0119c zaczn\u0119. Warto przeczyta\u0107, gdy\u017c stara\u0142am si\u0119 zawrze\u0107 odpowiedzi na cz\u0119ste pytania. Je\u015bli kto\u015b czuje si\u0119 mocny w fizjologii uk\u0142adu nerwowego albo nie ma ochoty czyta\u0107 d\u0142u\u017cszego wywodu na ten temat mo\u017ce przej\u015b\u0107 od razu do podsumowania<\/strong>. <\/p>\n

\"synapsa_chemiczna\"<\/a><\/p>\n

Zapewne wszyscy kojarzymy powy\u017cszy obrazek ale przypomnijmy: W synapsie przedstawionej na rysunku czyli synapsie chemicznej<\/strong> wyr\u00f3\u017cniamy kilka istotnych element\u00f3w: B\u0142on\u0119 presynaptyczn\u0105<\/strong> – czyli b\u0142on\u0119 zako\u0144czenia (aksonu<\/strong>) neuronu (jest to po prostu b\u0142ona kom\u00f3rkowa tego neuronu), kt\u00f3ry przekazuje sw\u00f3j sygna\u0142 dalej – a wi\u0119c mo\u017cemy go nazwa\u0107 pierwszym (chocia\u017c tak naprawd\u0119 mo\u017ce ich by\u0107 wiele po drodze). B\u0142on\u0119 postsynaptyczn\u0105<\/strong> kom\u00f3rki, na kt\u00f3r\u0105 nasz pierwszy neuron przekazuje sw\u00f3j sygna\u0142 – pisz\u0119 kom\u00f3rki gdy\u017c b\u0142on\u0105 postsynaptyczn\u0105 mo\u017ce by\u0107 b\u0142ona nale\u017c\u0105ca do kolejnej kom\u00f3rki nerwowej<\/strong> ale te\u017c np. kom\u00f3rki mi\u0119\u015bniowej<\/strong> (w tzw. p\u0142ytce nerwowo-mi\u0119\u015bniowej). B\u0142ony te s\u0105 rozdzielone tzw. szczelin\u0105 synaptyczn\u0105<\/strong> (jest to po prostu wolna przestrze\u0144). <\/p>\n

Mo\u017cna powiedzie\u0107, \u017ce w obr\u0119bie synapsy sygna\u0142 jest przekazywany drog\u0105 chemiczn\u0105<\/strong> (przez przeka\u017aniki w p\u0119cherzykach<\/strong>) a dalej jest przekazywany drog\u0105 elektryczn\u0105<\/strong> – przez jony<\/strong>.<\/p>\n

Niekt\u00f3rzy mogli si\u0119 zastanawia\u0107, jeszcze w szkole, po co s\u0105 te p\u0119cherzyki, szczeliny, neuroprzeka\u017aniki itd. – po co to komplikowa\u0107? Dlaczego neurony np. nie przekazuj\u0105 sobie sygna\u0142\u00f3w elektrycznych jak np. w kablu elektrycznym?<\/p>\n

Ot\u00f3\u017c istniej\u0105 r\u00f3wnie\u017c synapsy elektryczne<\/strong>, gdzie nie ma p\u0119cherzyk\u00f3w<\/strong> z neuroprzeka\u017anikami do przenoszenia sygna\u0142u. Problem jest jednak taki, w du\u017cym uproszczeniu, \u017ce w danym obwodzie elektrycznym (a takim s\u0105 poszczeg\u00f3lne grupy neuron\u00f3w w naszym uk\u0142adzie elektrycznym) pr\u0105d jest albo go nie ma<\/strong> (0 albo 1). Jest to du\u017ce uproszczenie gdy\u017c w rzeczywisto\u015bci ma\u0142y pr\u0105d te\u017c mo\u017ce dochodzi\u0107 do neuron\u00f3w ale aby neuron zosta\u0142 pobudzony i przekaza\u0142 sygna\u0142 dalej pr\u0105d ten musi osi\u0105gn\u0105\u0107 jak\u0105\u015b konkretn\u0105 warto\u015b\u0107 (r\u00f3\u017cne kom\u00f3rki maj\u0105 r\u00f3\u017cn\u0105 warto\u015b\u0107, z regu\u0142y -40 do -45 mV). Pr\u0105d te\u017c nie mo\u017ce by\u0107 za silny aby nie uszkodzi\u0142 kom\u00f3rki – ograniczeniem jest zawarto\u015b\u0107 r\u00f3\u017cnych jon\u00f3w w takiej kom\u00f3rce (zw\u0142aszcza sodu, potasu, wapnia i chlorkowego). <\/p>\n

W ka\u017cdym razie je\u015bli co\u015b jest, w przybli\u017ceniu, zerojedynkowe to mamy tak naprawd\u0119 niewiele opcji dost\u0119pnych sygna\u0142\u00f3w<\/strong> – sygna\u0142 b\u0119dzie przekazany dalej lub nie, aby to wystarcza\u0142o nasz uk\u0142ad nerwowy musia\u0142by by\u0107 bardzo, bardzo prosty – nawet meduzom nie wystarczaj\u0105 do funkcjonowania wy\u0142\u0105cznie synapsy elektryczne. <\/p>\n

U cz\u0142owieka synapsy elektryczne wyst\u0119puj\u0105 tam gdzie skomplikowane sygna\u0142y nie s\u0105 potrzebne – np. w neuronach odpowiadaj\u0105cych za proste, pierwotne, odruchy takie jak cofanie r\u0119ki po dotkni\u0119ciu czego\u015b gor\u0105cego (prosta informacja: skurcz jednego lub kilku mi\u0119\u015bni, tak jak na obrazku poni\u017cej). <\/p>\n

\"schemat_\u0142uku_odruchowego\"<\/a><\/p>\n

Sygna\u0142y chemiczne<\/strong> maj\u0105 to do siebie, \u017ce mog\u0105 by\u0107 bardzo zr\u00f3\u017cnicowane – w uk\u0142adzie nerwowym jest wiele neuroprzeka\u017anik\u00f3w maj\u0105cych r\u00f3\u017cne w\u0142a\u015bciwo\u015bci. Najpowszechniejszym neuroprzeka\u017anikiem jest acetylocholina<\/strong> ale neuroprzeka\u017anikami mog\u0105 by\u0107 te\u017c r\u00f3\u017cne inne substancje np. aminokwasy (glicyna<\/strong>, kwas glutaminowy<\/strong>). Aby neuroprzeka\u017anik m\u00f3g\u0142 zadzia\u0142a\u0107 musi si\u0119 zwi\u0105za\u0107 z odpowiednim receptorem<\/strong> w b\u0142onie kom\u00f3rki przyjmuj\u0105cej sygna\u0142 (postsynaptycznej). <\/p>\n

St\u0119\u017cenie neuroprzeka\u017anika mo\u017ce by\u0107 zr\u00f3\u017cnicowane – mo\u017ce go by\u0107 malutko, ma\u0142o, \u015brednio, du\u017co… – daje to o wiele szersze spektrum sygna\u0142\u00f3w<\/strong> a co za tym idzie zdolno\u015b\u0107 do przekazywania o wiele bardziej skomplikowanych informacji. Dlatego w\u0142a\u015bnie zdecydowana wi\u0119kszo\u015b\u0107 synaps w naszym organizmie to synapsy chemiczne. <\/p>\n

Kolejnym powodem, dla kt\u00f3rego proste odruchy s\u0105 obs\u0142ugiwane przez synapsy elektryczne jest fakt i\u017c s\u0105 to cz\u0119sto odruchy “ratuj\u0105ce” np. przed uszkodzeniem cia\u0142a – tak wi\u0119c wa\u017cna jest szybka reakcja – a synapsy elektryczne s\u0105 du\u017co szybsze<\/strong> ni\u017c chemiczne. Szybko\u015b\u0107 jest tu tak istotna, \u017ce odruch taki, jak na obrazku powy\u017cej, zachodzi bez udzia\u0142u m\u00f3zgu<\/strong> poniewa\u017c jest on skomplikowanym uk\u0142adem neuron\u00f3w po\u0142\u0105czonych g\u0142\u00f3wnie synapsami chemicznymi<\/strong> tak wi\u0119c pytanie go o zgod\u0119 na cofni\u0119cie r\u0119ki pod wp\u0142ywem wysokiej temperatury p\u0142omienia by\u0142oby nieop\u0142acalne.<\/p>\n

Co jeszcze warto wiedzie\u0107 o przesy\u0142aniu impuls\u00f3w, a co przyda si\u0119 nam do wyja\u015bnienia dzia\u0142ania przewodnictwa nerwowego i toksyn? <\/p>\n

Ot\u00f3\u017c w szczelinie synaptycznej znajduje si\u0119 enzym – acetylocholinesteraza<\/strong> – rozk\u0142ada on nadmiar acetylocholiny (kt\u00f3ry nie wnikn\u0105\u0142 do kolejnej kom\u00f3rki – postsynaptycznej) na kwas octowy i cholin\u0119<\/strong>, dzi\u0119ki czemu mo\u017ce ona z powrotem wnikn\u0105\u0107 do neuronu, kt\u00f3ry przekaza\u0142 sygna\u0142 (presynaptycznego). Jest to wa\u017cne gdy\u017c acetylocholina jest neuroprzeka\u017anikiem<\/strong> podczas gdy cholina nie<\/strong> – dzi\u0119ki czemu sygna\u0142 si\u0119 nie cofa si\u0119 ani te\u017c nie wzmacnia w obr\u0119bie synapsy. Gdyby tak by\u0142o, to im wi\u0119cej neuron\u00f3w by\u0142oby po drodze np. do m\u00f3zgu tym bardziej bola\u0142aby nas np. r\u0119ka albo \u017co\u0142\u0105dek, kt\u00f3ry wys\u0142a\u0142 sygna\u0142 poza tym m\u00f3zg nie zdawa\u0142aby sobie sprawy z prawdziwej skali problemu. <\/p>\n

Podsumowanie:<\/strong><\/p>\n

    \n
  1. Sygna\u0142 elektryczny p\u0142ynie zako\u0144czeniem kom\u00f3rki presynaptycznej (przekazuj\u0105cej sygna\u0142).\n<\/li>\n
  2. \nGdy sygna\u0142 dochodzi do synapsy powoduje on wydzielenie p\u0119cherzyk\u00f3w z neuroprzeka\u017anikiem do szczeliny synaptycznej. Neuroprzeka\u017aniki mog\u0105 by\u0107 r\u00f3\u017cne – np. acetylocholina, glicyna, kwas glutaminowy.\n<\/li>\n
  3. \nCz\u0105steczki neuroprzeka\u017anika \u0142\u0105cz\u0105 si\u0119 z receptorem na b\u0142onie kom\u00f3rki przyjmuj\u0105cej sygna\u0142 (postsynaptycznej) a nie przyj\u0119te cz\u0105steczki neuroprzeka\u017anika s\u0105 rozk\u0142adane i wychwytywane przez b\u0142on\u0119 presynaptyczn\u0105.\n<\/li>\n
  4. \nPo wnikni\u0119ciu do \u015brodka powoduj\u0105 wytworzenie sygna\u0142u elektrycznego, kt\u00f3ry p\u0142ynie dalej a\u017c do docelowego narz\u0105du np. mi\u0119\u015bnia.\n<\/li>\n<\/ol>\n

    W porz\u0105dku, teraz mo\u017cemy przej\u015b\u0107 do rzeczy.<\/p>\n

    \"\u015amier\u0107<\/p>\n

    Kurara i cykuta<\/strong>
    \nTurbokuraryna<\/strong> jest to toksyna, kt\u00f3ra zwiotcza mi\u0119\u015bnie – w\u0142\u0105czaj\u0105c w to mi\u0119\u015bnie oddechowe. Jak dzia\u0142a? Ot\u00f3\u017c kurara dzia\u0142a na synapsy nerwowo mi\u0119\u015bniowe. Konkuruje z acetylocholin\u0105<\/strong> o miejsce na receptorze w b\u0142onie postsynaptycznej, wi\u0105\u017ce si\u0119 z nim (a wtedy nie mo\u017ce zwi\u0105za\u0107 si\u0119 acetylocholina) ale nie przekazuje dalej sygna\u0142u. Kom\u00f3rka docelowa, kt\u00f3r\u0105 jest mi\u0119sie\u0144, nie jest wi\u0119c pobudzana przez uk\u0142ad nerwowy co z tym idzie ulega rozkurczeniu, co z kolei powoduje parali\u017c i \u015bmier\u0107 przez uduszenie. Tak samo dzia\u0142a cykuta<\/strong>, a konkretnie zawarta w niej koniina<\/strong>. Kurary u\u017cywaj\u0105 Indianie znad rzeki Orinoko za\u015b cykut\u0105 otru\u0142 si\u0119 Sokrates<\/strong>. Wcze\u015bniej wspomina\u0142am o acetylocholinoesterazie – enzymie rozk\u0142adaj\u0105cym acetylocholin\u0119 – poniewa\u017c substancje hamuj\u0105ce ten enzym (inhibitory) pomagaj\u0105 zminimalizowa\u0107 dzia\u0142anie kurary. Dzieje si\u0119 to w prosty spos\u00f3b – je\u015bli acetylocholina nie jest rozk\u0142adana to jest jej wi\u0119cej a je\u015bli jest jej wi\u0119cej to ma ona szans\u0119 “wygra\u0107” konkurencj\u0119 z kurara lub cykut\u0105 o miejsce na receptorze. Mo\u017cna te\u017c ocali\u0107 \u017cycie zatrutej osoby przez sztuczne podtrzymywanie oddychania. <\/p>\n

    \"Cosmetic<\/a><\/p>\n

    Botulina<\/strong>
    \nBotulina to toksyna produkowana przez bakteri\u0119 Clostridium botulin\u0105 (laseczk\u0119 jadu kie\u0142basianego). Popularny u r\u00f3\u017cnych celebryt\u00f3w botox to nic innego ni\u017c botulina. Dzia\u0142a ona na synapsy nerwowo-mi\u0119\u015bniowe ale inaczej ni\u017c kurara czy cykuta. Nie blokuje ona receptor\u00f3w dla acetylocholiny. Zamiast tego blokuje ona bia\u0142ko<\/strong> (SNAP-25), kt\u00f3re pozwala p\u0119cherzykom z neuroprzeka\u017anikiem (tu acetylocholin\u0105) \u0142\u0105czy\u0107 si\u0119 z b\u0142on\u0105 presynaptyczn\u0105 i wyrzuca\u0107 go do szczeliny synaptycznej. Rezultatem jest pora\u017cenie mi\u0119\u015bni – efekt jest cz\u0119sto widoczny na twarzach starszych aktorek. Zatrucia botulin\u0105 leczy si\u0119 za pomoc\u0105 specjalnych przeciwcia\u0142, kt\u00f3re j\u0105 wi\u0105\u017c\u0105. <\/p>\n

    \"strychnine_580\"<\/a><\/p>\n

    Strychnina<\/strong>
    \nStrychnina dzia\u0142a na neurony motoryczne (czyli te, kt\u00f3re odpowiedzialne s\u0105 np. za chodzenie czy m\u00f3wienie). Tak jak wspomnia\u0142am wy\u017cej, aby istnia\u0142o napi\u0119cie mi\u0119\u015bniowe mi\u0119sie\u0144 musi by\u0107 przez ca\u0142y czas stymulowany przez uk\u0142ad nerwowy. Neuronami odpowiedzialnymi za napi\u0119cie mi\u0119\u015bniowe s\u0105 neurony Renshaw<\/strong> znajduj\u0105ce si\u0119 w rdzeniu kr\u0119gowym. Opr\u00f3cz utrzymywania napi\u0119cia mi\u0119\u015bniowego maj\u0105 one jeszcze jedn\u0105 wa\u017cn\u0105 funkcj\u0119, mianowicie dzia\u0142aj\u0105 one hamuj\u0105co – czyli po po otrzymaniu sygna\u0142u z innego neuronu (np. czuciowego) os\u0142abiaj\u0105 go. Jest to bardzo wa\u017cne – s\u0142u\u017cy zapobieganiu nadpobudliwo\u015bci mi\u0119\u015bni. Ca\u0142y czas oddzia\u0142uj\u0105 na nas r\u00f3\u017cne bod\u017ace – s\u0142absze lub silniejsze. Wa\u017cne jest aby nasze cia\u0142o, np. mi\u0119\u015bnie, reagowa\u0142o adekwatnie do si\u0142y bod\u017ac\u00f3w np. aby\u015bmy nie zwijali si\u0119 z b\u00f3lu albo by nasze mi\u0119\u015bnie nie kurczy\u0142y si\u0119 z ca\u0142\u0105 si\u0142\u0105 gdy nas kto\u015b tylko lekko dotknie – a tak by si\u0119 dzia\u0142o gdyby nie neurony hamuj\u0105ce, kt\u00f3re wygaszaj\u0105 s\u0142abe bod\u017ace. W neuronach Renshaw neuroprzeka\u017anikiem jest glicyna, strychnina konkuruje z glicyn\u0105<\/strong> o miejsce na receptorze. Bez wi\u0105zania swojego neuroprzeka\u017anika neurony te nie mog\u0105 dzia\u0142a\u0107 (hamowa\u0107 sygna\u0142\u00f3w). Rezultatem jest zniesienie napi\u0119cia mi\u0119\u015bniowego wszystkich mi\u0119\u015bni, w tym oddechowych, oraz silny skurcz (tzw. skurcz t\u0119\u017ccowy) wszystkich mi\u0119\u015bni pod wp\u0142ywem nawet najl\u017cejszego bod\u017aca (np. lekkiego dotkni\u0119cia). Strychnina jest stosowana jako lek na zaburzenia kr\u0105\u017cenia. <\/p>\n

    Wszystkie wymienione tu substancje s\u0105 alkaloidami o gorzkim smaku, produkowanymi przez ro\u015bliny – przypuszcza si\u0119 \u017ce ich rol\u0105 jest zniech\u0119canie zwierz\u0105t do ich zjadania. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Kurar\u0119, strychnin\u0119 i botulin\u0119, ze s\u0142yszenia, zna na pewno wi\u0119kszo\u015b\u0107 z Czytelnik\u00f3w, postanowi\u0142am wi\u0119c napisa\u0107 par\u0119 s\u0142\u00f3w o mechanizmie ich dzia\u0142ania. Aby zrozumie\u0107 te mechanizmy nale\u017cy mniej wi\u0119cej rozumie\u0107 jak dzia\u0142a przesy\u0142anie sygna\u0142\u00f3w w uk\u0142adzie nerwowym – od tego wi\u0119c zaczn\u0119. Warto przeczyta\u0107, gdy\u017c stara\u0142am si\u0119 zawrze\u0107 odpowiedzi na cz\u0119ste pytania. Je\u015bli kto\u015b czuje si\u0119 […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[321,1,322],"tags":[360,115,357,358,352,351,349,361,363,348,362,365,117,160,364,161,347,355,350,356,359,354,353,346],"class_list":["post-521","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-biologiczne","category-misc","category-naukowe","tag-acetylocholina","tag-biologia","tag-blona-postsynaptyczna","tag-blona-presynaptyczna","tag-botox","tag-botulina","tag-cykuta","tag-glicyna","tag-glutaminian","tag-kurara","tag-kwas-glutaminowy","tag-mozg","tag-nauka","tag-neurony","tag-neuroprzekaznik","tag-rdzen-kregowy","tag-renshaw","tag-sokrates","tag-strychnina","tag-synapsa","tag-szczelina-synaptyczna","tag-toksyny","tag-tosykologia","tag-uklad-nerwowy"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/521"}],"collection":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=521"}],"version-history":[{"count":19,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/521\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":590,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/521\/revisions\/590"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=521"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=521"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=521"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}