Məlumat

Niyə sinir siqnalları keçir?

Niyə sinir siqnalları keçir?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Əvvəlcə bunun normal bir sağlam bir şey olub olmadığını bilmirəm. Çox vaxt qolumda qaşınma olub, cızırdım, ancaq bədənimin başqa yerindəki cızıqları hiss edirdim. Toxunma siqnallarının beynimə keçdiyi bir yerdə siqnalın qarışdığını və səhv işləndiyini düşünürəm.

Beləliklə, mənim suallarım:

  • Bu qarışıqlıq niyə baş verir? (kimyəvi balanssızlıq, zədələnmiş sinirlər və s.)
  • Beynim başqa bir yerə necə toxunur? (bunun arxasında hansı proses dayanır)

Yaxşı sinir keçidi və ya sinir siqnalının beyin tərəfindən yanlış şərh edilməsi hər zaman baş vermir. Tez -tez baş verərsə, çox skleroz və ya Fibromiyalji sindromu ola bilər. Dağınıq sklerozda neyronu əhatə edən miyelin qabığı zədələndikdə sinir siqnalının beyinə ötürülməsində müəyyən problemlər yaradır. Amma əsas səbəb bu deyil. Əsas səbəb nevropatiyada tapıla bilər:

Sinir hüceyrələri zədələndikdə, bəlkə də oksigen əldə etmə müvəqqəti bir məhdudiyyət ilə, onlar da atrofiyaya uğrayır və ya bir qədər kiçilir, beləliklə sinaptik qovşaqlar genişlənir. Avtomobilinizdə və ya çim biçən maşınınızda olduğu kimi, bu boşluq çox geniş olarsa, qığılcım sıçrayış edə bilməz. Normal ölçülü sinir siqnalı da bu genişlənmiş boşluğu atlaya bilməz, ona görə də siqnal ya keçmir, ya da bədənin başqa bir hissəsinə yanlış yönləndirilir və ağrı kimi yanlış təfsir edilir..

Beləliklə deyə bilərəm ki, əsl ağrını hiss etdiyiniz yerdəki sinir hüceyrələri siqnalı qonşu sinir hüceyrəsi vasitəsi ilə beyinə ötürə bilmir, əksinə bu siqnal təsadüfi olaraq başqa bir qovşaqdan keçir (və ya hər dəfə toxunduğunuzda eyni yolu tuta bilər) ağrı sahəsi) və yanlış təfsir olunan beyinə siqnal verir və səhv şərh olunan bölgədə ağrınız olduğunu hiss edirsiniz.


Bu, neyro probleminin bir hissəsidir… rəqəmləri rəngli görmək və ya bir şeyə toxunmaq, ancaq bədəninizin başqa bir hissəsində hiss etmək kimi. Hisslər beynin ünsiyyət sahəsində işlənir və hisslər/hisslər qarışır və ya kəsişir. Əhalinin 4% -i bu təcrübəyə malikdir. Qəribə deyilsən; müstəsna birisən.


Sinir impulsu sinapsdan necə keçir?

Londondakı Cənubi Kensinqton Muzeyinin Elm Muzeyinə görə, sinir impulsları birbaşa elektrik cərəyanı vasitəsilə birləşdirilmiş sinapslar arasında hərəkət edir, impulslar isə toxunmayan sinapsları keçmək üçün xüsusi kimyəvi maddələrdən istifadə edir. Bu kimyəvi maddələrə nörotransmitterlər deyilir və sinirlərin beyində bir -biri ilə əlaqə qurma tərzini dəyişə bilərlər. Mesajı göndərən neyron adətən presinaptik neyron, qəbul edən neyron isə postsinaptik neyron adlanır.

Elm Muzeyi veb saytı, bir sinir hüceyrəsinin sonunda yerləşən sinapslara çatan impulsların bir boşluq boyunca hərəkət etməsini, neyronun nörotransmitter istehsal etməsini və ifraz etməsini stimullaşdırdığını izah edir. Bu nörotransmitter boşluqdan keçir və nəticədə postsinaptik neyronla əlaqə qurur. Nörotransmitter sinaptik neyrona çatdıqda kimyəvi bağlarında olan enerjini elektrik impulsuna çevirir. Bu impuls daha sonra post-sinaptik neyrondan hədəfinə doğru davam edir. Postsinaptik neyronda yalnız düzgün nörotransmitterin yerləşdiyi boşluq var və onun yanlış nörotransmitter tərəfindən təsadüfən stimullaşdırılması şansını aradan qaldırır.

Elm Muzeyinə görə bədən 50-dən çox neyrotransmitterdən istifadə edir. Elektrik impulsları siqnal göndərmək və qəbul etmək üçün daha sürətli bir yol olsa da, nörotransmitterlər daha çox rahatlıq təmin edir. Məsələn, nörotransmitterlər daha mürəkkəb siqnallar göndərə bilirlər. Bu cür qabiliyyətlər insan gözünün işıqla qaranlığı ayırd etməsinə imkan verir.


Sinirlər bədəndəki hər orqanı və funksiyanı necə idarə edir?

Sinirlər böyük bir rol oynasalar da insan bədənindəki hər toxumanı və funksiyanı idarə etmir. Bədən orqanlarının və funksiyalarının idarə olunmasının üç əsas yolu var:

  1. Mərkəzi sinir sistemi vasitəsilə
  2. Endokrin sistem vasitəsilə
  3. Yerli özünütənzimləmə vasitəsilə (buna intrakrin, avtokrin, parakrin və immun tənzimləmə daxildir)

Sinirlər elektrik siqnalları şəklində beyin və onurğa beynindən gələn əmrləri daşıyır. Sinirlər həmçinin toxumaların vəziyyətini hiss etməyə və bu məlumatı beyinə və onurğa beyninə ötürməyə kömək edir, ağrı, həzz, temperatur, görmə, eşitmə və digər hissləri yaşamağa imkan verir. Bədən bir çox funksiyanı idarə etmək üçün sinirlər boyunca göndərilən elektrik siqnallarından istifadə edir, çünki elektrik siqnalları çox sürətlə hərəkət edə bilir. Hər sinirin akson terminallarının sonunda elektrik siqnalları kimyəvi siqnallara çevrilir və sonra hədəf toxumada uyğun cavabı tetikler. Ancaq sinir sistemi tərəfindən edilən nəzarət əslində sinirlərdə deyil, beyində və onurğada olur. Əksər siqnallar beyində işlənir, lakin yüksək refleksli siqnallar beyinə çatmadan onurğa beyni tərəfindən işlənir və cavablandırılır. Bədəni idarə etməkdə mərkəzi sinir sistemi böyük rol oynasa da, onu idarə edən yeganə sistem deyil.

Endokrin sistem bədən boyunca hormonlar adlanan müəyyən kimyəvi siqnalları qan axınına ifraz edən bir sıra endokrin bezlərdir. Daha sonra dövran edən qan hormonları bütün bədənə aparır, burada müxtəlif toxumalar hormonlara xarakterik şəkildə cavab verir. Bir orqan və ya sistemin bir hormona reaksiyası, bu hormonun qanda nə qədər olduğuna bağlıdır. Bu şəkildə, endokrin bezlər, buraxdıqları hormonun miqdarını dəyişdirərək bədənin müxtəlif orqanlarına və funksiyalarına nəzarət edə bilərlər. Mərkəzi sinir sistemindən fərqli olaraq, endokrin sistemə nəzarət yolu sırf kimyəvi və elektrik deyil. Məsələn, boyundakı tiroid bezi bədənin müxtəlif səviyyələrdə tiroid hormonu ifraz edərək enerjini nə qədər tez istifadə etdiyini idarə edir. Tiroid hormonu həddindən artıq çox olarsa, narahat olursan, əsəbi olursan və yata bilmirsən. Tiroid hormonu çox azdırsa, yuxusuz, letargik və düz düşünməyi bacarırsınız. Sağlam bir bədən aktivlik səviyyəsini daim izləyir və lazım olduqda tiroid hormonlarının səviyyəsini tənzimləyir.

Endokrin bezlərin digər nümunələri, bədəni təcili bir vəziyyətlə qarşılaşmağa hazırlayan adrenal bezlər və bədən kütləsini və çoxalmasını nəzarət edən reproduktiv bezlərdir. Bədəndəki hormonlar libido, məhsuldarlıq, menstruasiya, yumurtlama, hamiləlik, uşaq doğuşu, laktasiya, yuxu, qan həcmi, qan təzyiqi, qan şəkəri, immunitet sistemi, uşaqlarda şaquli böyümə, əzələ kütləsi, yaraların sağalması, mineral səviyyələri, iştah və həzm. Nəticədə, endokrin sistemin çox hissəsi hipotalamus vasitəsilə beynə tabedir, lakin endokrin sistem geribildirim döngələrindən istifadə edərək bir qədər müstəqil işləyir.

Nəhayət, bədəndəki orqan və funksiyalar yerli özünü tənzimləmə vasitəsi ilə idarə olunur. Orqan və hüceyrələr hər dəqiqədə bir işi diktə etməkdən asılı olmayaraq, beyin daha vacib işlərə sərbəst buraxılır. Bir orqan, parakrin hormon siqnalı kimi lokallaşdırılmış kimyəvi siqnallardan istifadə edərək, daxili orqanları vasitəsilə tənzimləyici siqnalları ötürə bilər. Tipik olaraq, bu cür hormonlar qan dövranına girmir, sadəcə hüceyrələr arasındakı boşluqda axaraq lokal olaraq nəql olunur. Bu yanaşma işləyir, çünki parakrin hormonları yalnız yaxınlıqdakı hüceyrələrdə işləmək üçün nəzərdə tutulub. Məsələn, qanın laxtalanması və yaraların sağalması parakrin hormonlarının mübadiləsi yolu ilə yerli olaraq idarə olunur. Özünü tənzimləmənin ən yüksək dərəcəsi olan orqan, ehtimal ki, qaraciyərdir. Qaraciyər gözəl bir şəkildə zümzümə edir, bədənin qalan hissəsindən çox istiqamət almadan yüzlərlə funksiyanı bir anda yerinə yetirir. Bir orqan daxili elektrokimyəvi olaraq da əlaqə qura bilər. Məsələn, ürək döyünmür, çünki bunu bir sinir söyləyir. Ürək dövri elektrik impuls dalğası ilə öz -özünə döyünür. Beynin ürəyin sürətini və ya yavaşlamasını deyə bildiyi doğru olsa da, ürəyin faktiki döyüntüləri yerli olaraq idarə olunur.

Ayrıca, bədənin hər bir hüceyrəsi hüceyrənin özündə müəyyən dərəcədə özünü tənzimləməyə malikdir. Bəzi hüceyrələr digərlərindən daha çox daxili nəzarət həyata keçirirlər. Məsələn, ağ qan hüceyrələri sanki muxtar orqanizmlərmiş kimi çox müstəqil şəkildə mikrobları ovlayır və məhv edir. Aktiv ağ qan hüceyrələri, beyninin və ya hormonun işini görməsini söyləməsini gözləmir. Sperma hüceyrələri o qədər avtonomdur ki, kişinin bədənini tamamilə tərk etdikdən sonra da sağ qalmağa və düzgün işləməyə davam edə bilərlər.

Əslində, mərkəzi sinir sistemi, endokrin sistem və lokal tənzimləmə sistemləri müstəqil deyil, bir -birlərinə kompleks şəkildə nəzarət edirlər.


Mesaj sinaps vasitəsilə necə ötürülür?

A sinaps bir neyronun ucu ilə əlaqəli bir qovşaqdır pre-sinaptik neyron) və ya başqa bir neyron ( post-sinaptik neyron) və ya əzələ kimi başqa bir toxuma (məsələn sinir -əzələ qovşağı - ipucu adındadır!). Hər halda, elektrik siqnalları kimyəvi siqnallara köçürülür və sonra orijinal mesajın ötürülməsi üçün yenidən elektrik siqnallarına köçürülür.
Sinaps sözü, bu qovşaqda siqnal ötürmək üçün gedən hər şeyi əhatə edir. The sinaptik yarıq pre-sinaptik terminal ilə post-sinaptik terminal arasındakı boşluqdur. Bu boşluq kiçikdir, cəmi 10-50nm (millimetrdən 100 dəfə kiçik).
Bəs necə işləyir?
Elektrik siqnalı - bir fəaliyyət potensialı - sinaptik akson terminalına çatır. Bu kimi tanınan kanalları açır gərginlikli kalsium kanalları. Onlar sinir terminalındakı gərginlik dəyişikliklərinə cavab verdiyi üçün gərginliyə bağlıdırlar və onlar kalsium kanallarıdır, çünki onlardan yalnız kalsium ionları keçə bilər.
Bu kanallar açıldıqda, kalsium pre-sinaptik terminala axır. Kalsium daha sonra adlı bir proteinə bağlanır sinaptotaqmin kalsiumun artımını təyin edir. Bu, daha sonra "protein" olaraq bilinən zülallara gətirib çıxarır SNARE zülalları əritmək. Bu SNARE protein kompleksi bələdçilər asetilkolin vezikülləri (a neyrotransmitter) membranla bağlandıqları və sinaptik yarığa salındığı sinir terminalının sağ ucuna qədər. Bu kimi tanınır ekzositoz. Asetilkolin yayılır kimi tanınan reseptorlarla bağlandığı post sinaptik terminala qədər olan yarıq boyunca nikotinik asetilkolin reseptorları. Nörotransmitter hədəfinə asanlıqla çatması üçün yarıq kiçikdir. Bağlanma meydana gəldikdə, natrium kanallardan axaraq membranı depolarizasiya edir və səbəb olur əzələ daralması baş vermək.
Əməliyyat keçirdiyimiz zaman, əzələlərin daralmasının baş verməməsi vacibdir, buna görə tubokurarin kimi dərmanlar bu reseptorları bloklayır.
Sinir -əzələ birləşməsinin pozulmasının başqa bir nümunəsi botoksdur. Botoks (əslində botulinum toksin adlanır) veziküllərin membranla birləşməsini dayandırır, beləliklə ekzositoz baş vermir. Bu, əzələləri iflic edir və bəzi insanlar dərisini hamarlaşdırmaq və ya seğirmələri dayandırmaq üçün istifadə edirlər.
Niyə ümumiyyətlə sinapslar var? Niyə yalnız sinirlər və əzələlər arasında birbaşa elektrik əlaqələri olmasın? Yaxşı, sinapslar bədən daxilində göndərilə bilən siqnalların müxtəlifliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Ən yaxşı nümunə beyindədir. Yetkin bir beynin yüz milyard neyronu var və bunların hər birində digər neyronlarla əlaqəli təxminən 7000 sinaps var. Beynin normal işləməsinə imkan verən mesajlar bu sinapslar vasitəsilə göndərilir və süzülür. Xatirələr yaratdıqda və ya yeni bir şey öyrəndiyimiz zaman hər zaman yeni sinapslar hazırlanır. Sinapslar gənc olduğumuzda daha asan hazırlanır, buna görə də insanlar gənc ikən dilləri öyrənməyin daha asan olduğunu söyləyirlər. Xüsusilə yaddaşınızı təsir edən Alzheimer xəstəliyi kimi xəstəliklərdə sinapslar da itirə bilər.
Ümid edirəm ki, bu faydalıdır. Prosesin şəklinə baxmaq onu başa düşməyi asanlaşdıra bilər, ona görə də dərslikinizə baxın və ya Google şəkillərinə baxın.


Soyuq Sensorlar

Foto Kredit: Clipart.com.

Niyə isti otaqda otursanız belə soyuqluq hiss edə bilərsiniz? Elm adamları bunun cavabını tapmış ola bilərlər.

Transkript

Niyə üşümələr dəridən daha dərindir. Mən Bob Hirshonam və bu Elm Güncellemesidir.

Sümüyə qədər soyudulduğunu eşitmisiniz. Ancaq məlum olur ki, sümüyün içərisindən soyudula bilərsiniz və dəqiq desək.

Florida Universitetinin sinirbilim mütəxəssisi Jiango Gu və həmkarları, soyuq hiss edə bilən reseptor adlanan hiss molekullarını axtarırdılar. Və onları yalnız dərinin altındakı sinir hüceyrələrində deyil, həm də soyuq mühitdən izolyasiya edilmiş onurğa beyninin içərisində tapdılar.

Gu:
Və buna görə də maraqlıdır: temperaturun sabit olduğu onurğa beyninin içərisində soyuq və ya soyuq reseptorlara nə üçün (gərəkdir)?

Xəstə və ya qorxduğunuz zaman hiss etdiyiniz kimi, xarici temperaturla əlaqəli olmayan titrəmələri izah edə biləcəyindən şübhələnir. Bundan sonra, Gu komandası bədəndə bu soyuq reseptorları tetikleyebilecek təbii kimyəvi maddələr axtarmağı planlaşdırır.

Gu:
Bu, ilk böyük addımdır, çünki bədəninizdə çoxlu maddələr var və bu reseptorları aktivləşdirə bilən tək bir maddə və ya bir neçə maddəni müəyyən etmək çətin bir iş olacaq.

Uğur qazansalar, o zaman bu kimyəvi maddələrin dalğalanmasının sizə üşütmə verdiyini öyrənə bilərlər. Mən AAAS, Elm Cəmiyyəti üçün Bob Hirshonam.

Araşdırmanın Hiss Edilməsi

Bu tanış səslənirmi? Siz və bir dostunuz eyni otaqda oturursunuz, oxşar paltarlar geyinirsiniz və biriniz tamamilə rahatdır, amma digəriniz soyuqdur. Və iyirmi dəqiqə sonra fərq yox ola bilər. Otaqdakı temperatur soyuqluq hissi yaratmırsa, bu nədir? Bu araşdırmanın cavab verməyi qarşısına qoyduğu sual budur.

İstilik və soyuqluq kimi hisslər, elektrik siqnalları tərəfindən tetiklenir həssas sinirlər. Bu sinirlərin sonunda xüsusi hüceyrələr adlanır reseptorlarya həddindən artıq temperatur və ya müəyyən kimyəvi maddələr tərəfindən aktivləşdirilir. Periferik sinir ucları dərinin altında və ya ətrafdan birbaşa siqnal ala bilən başqa yerlərdə yerləşir.

Mərkəzi sinir uclarıDigər tərəfdən onurğa beyni içərisindədir. Vücudun dərinliyində olduqları üçün otaqdakı temperaturu və ya dərinizdə olan bir maddəni hiss edə bilmirlər. Əksinə, içərinizdə baş verən kimyəvi siqnallara cavab verirlər.

Periferik sinir uclarında soyuq hiss edə bilən reseptorlar elm adamları tərəfindən yaxşı bilinir. İstər qış günündə hava olsun, istərsə də dərinizdə bir buz kubu və ya soyuq bir hovuzdakı su olsun soyuq temperaturlara cavab verirlər. Maraqlıdır ki, öskürək damlasındakı aktiv maddəyə mentol və mdash da cavab verirlər. (Buna görə də onları əmərkən ağzınız sərinləşir.)

Dr. Gu'nun kəşf etdiyi şey, bu soyuq reseptorların bədənin dərinliyində, mərkəzi sinir uclarında da olmasıdır. Çöldəki temperatur bu reseptorlara təsir edə bilmədiyi üçün və mentol insan orqanizmində normal olaraq tapılmadığından, onlar niyə oradadırlar? Bu suala Dr. Qu cavab vermək istəyirdi.

Ən böyük ehtimal, bədənimizin içərisində bu mərkəzi soyuq reseptorları tetikleyebilecek müəyyən kimyəvi maddələrin olmasıdır. Ola bilsin ki, bu kimyəvi maddələrdən bəziləri bədənimiz hərarətin normaldan daha yüksək olmasına baxmayaraq niyə titrəməyimizi izah edəcək hərarətimiz olduqda sərbəst buraxılır. Bəlkə də onlardan bəziləri daha adi şəraitdə sərbəst buraxılır. Doktor Qu qeyd edir ki, digər elm adamları mərkəzi sinir sistemində istilik reseptorlarını aktivləşdirən təbii bədən kimyəvi maddəsini müəyyən ediblər. Beləliklə, bədənimizdəki digər maddələrin soyuqluq hissini tetikleye biləcəyi məntiqli olardı.

Problem bu kimyəvi maddələrin nə olduğunu tapmaqdır. Bu soyuq reseptorlarda bilinən hər bir bədən kimyəvi maddəsini sınamaq, samanlıqda iynə axtarmaq kimi bir şey olardı. Sahəni daraltmaq üçün Dr. Qu-nun komandası istilik reseptorlarını aktivləşdirən kimyəvi maddələrə baxdı.

İndi bu suallara cavab verməyə çalışın:

  1. Mərkəzi və periferik sinir ucları arasındakı fərq nədir?
  2. Reseptorlar nədir? İstilik və ya soyuqluq hissləri ilə necə əlaqəlidirlər?
  3. Bu araşdırmanın əsas nəticəsi nədir? Əvvəllər nə məlum idi? Nə cavabsız qalır?
  4. Elm adamlarının bu soyuq reseptorları işə salan Frigidin adlı təbii bir bədən kimyəvi maddəsi tapdığını düşünün. Frigidinin soyuqluq hissi yaratdığını görmək üçün hansı təcrübəni tərtib edərdiniz?

Cool Menthol 1 və Cool Menthol 2, Avstraliya Yayım Korporasiyasının Dr. Karl Kruszelnickinin bir cüt hekayəsi, mentol və onun soyuq reseptorlara təsiri haqqında daha çox məlumat verir.


İnsan bədənindəki sinirlər

Bizim üçün yazmaq istərdinizmi? Yaxşı, söz yaymaq istəyən yaxşı yazarlar axtarırıq. Bizimlə əlaqə saxlayın və danışaq.

Bu bölmə, bütün orqanlarımızı idarə edən və təşkil edən bədənimizdəki sinirlərə həsr olunmuşdur. Bunlara daxildir:

  • Onurğa siniri
  • Ümumi Plantar Rəqəmsal Sinir
  • Üz siniri
  • Femoral Sinir
  • Yan plantar siniri
  • Medial Plantar Sinir
  • Əzələ-dəri siniri
  • Posterior Femoral dəri siniri
  • Pupandal Sinir
  • Saphenous sinir
  • Siyatik sinir
  • Sural sinir
  • Ulnar sinir

Onurğa sinirlərinin ətraflı təsviri ilə eyni sinir cədvəli ilə başlayacağam.


Bilmək üçün sözləri göstərmək/gizlətmək

Serebral korteks: düşüncə və hiss kimi mühüm beyin funksiyalarından məsul olan beynin xarici təbəqələri. daha çox

Kəllə: kəllə (kəllə) və ya beyinə aiddir. Kranial sinirlər beyin və bədən arasında siqnallar daşıyır.

Vəzi: bədənin müəyyən yerlərində və ya xaricində istifadə üçün material buraxan orqan. daha çox

Nörotransmitter: bir xəbərçi kimi işləyən və beyin və bədən boyunca məlumat ötürən bir kimyəvi maddə. Sinir toxuması ünsiyyət qurmaq üçün nörotransmitterlərdən istifadə edir. daha çox

Reseptor: hüceyrənin səthində xüsusi molekullara cavab verən və digər hüceyrələr tərəfindən göndərilən kimyəvi siqnalları qəbul edən bir molekul.

Talamus: beynin keçid stansiyası kimi işləyən hissəsidir. Beynin bu hissəsi bədəndən gələn məlumatları alır və beyin qabığına göndərir. daha çox


Asetilxolinesteraza

Asetilkolinesteraz mühüm funksiyaya malik olduğundan, sinir sistemimizin potensial zəif nöqtəsidir. Fermentə hücum edən zəhərlər və toksinlər, sinir sinapsında asetilkolinin yığılmasına səbəb olaraq əzələləri iflic edir. İllər keçdikcə asetilkolinesteraza təbii düşmənlər tərəfindən bir çox cəhətdən hücum edildi. Məsələn, bəzi ilan toksinləri asetilkolinesteraza hücum edir. Yuxarıdakı şəkil, PDB girişindən 1b41-dən aktiv sahə tunelindən birbaşa aşağı mənzərəni göstərir və aktiv sahə serinini qırmızı rənglə göstərir. Orta şəkil şərq yaşıl mambadan gələn ölümcül toksinin aktiv sahəni necə blokladığını və fermentin təsirini necə zəhərlədiyini göstərir. İlan toksinləri haqqında daha çox məlumat üçün Avropa Bioinformatika İnstitutunda Ayın Zülalına nəzər salın.

Həkimlər indi Alzheimer xəstəliyinin əlamətlərini aradan qaldırmaq üçün asetilkolinesterazanı qəsdən zəhərləyirlər. Alzheimer xəstəliyi olan insanlar, xəstəlik irəlilədikcə bir çox sinir hüceyrələrini itirirlər. Asetilkolinesterazı qismən bloklayan bir dərman qəbul edərək, qalan sinir siqnallarını gücləndirərək nörotransmitterin səviyyəsini qaldırmaq olar. Bu şəkildə istifadə olunan bir dərman, PDE giriş 1eve -dən aşağıda göstərilmişdir. Aktiv saytın cibinə daxil olur və asetilkolinin girişini müvəqqəti olaraq bloklayır. Digər zəhərlər, aşağıda göstərildiyi kimi, daha qalıcı bir yanaşma tətbiq edirlər.

Strukturu araşdırmaq

Sinir toksini sarin və malation kimi insektisidlər asetilkolinesterazın aktiv sahə mexanizmlərinə birbaşa hücum edir. Burada göstərilən struktur, PDB girişindən 1cfj , sarinlə zəhərləndikdən sonra asetilkolinesterazın aktiv sahə triadasını göstərir. Normal reaksiyada serin amin turşusu, asetilkolinin asetil qrupu ilə əlaqə quraraq molekulu pozur. Daha sonra, bir mikrosaniyədə bir su molekulu sirkə turşusu buraxaraq serini orijinal halına gətirərək yeni əlaqəni kəsir. Ancaq Sarin, pis bir metilfosfonat qrupunu (şəkildəki MeP) serinə köçürür. Fosfonat daha sabitdir və saatlar və ya günlər ərzində fermenti sıradan çıxarır.

Bu şəkil RasMol ilə yaradılıb. Siz qoşulma kodlarının üzərinə klikləməklə və 3D baxış üçün seçimlərdən birini seçməklə oxşar şəkillər yarada bilərsiniz.

Əlaqədar PDB-101 qaynaqları

  • Asetilkolinesteraza haqqında daha çox məlumat
  • Hüceyrə Siqnalına baxın
  • Fermentlərə baxın
  • Toksinlər və Zəhərlərə baxın
  • Sizə və Sağlamlığınıza Baxın
  • Narkotiklərə və Beyinə baxın

İstinadlar

  1. P. Taylor (1991) Xolinesterazlar. Bioloji Kimya jurnalı 266, 4025-4028.
  2. P. Taylor və Z. Radic (1994) Xolinesterazlar: Genlərdən Zülallara. Farmakologiya və Toksikologiyanın illik icmalı 34, 281-320.
  3. K. L. Davis (2002) Alzheimer Xəstəliyinin Cari və Eksperimental Terapevtikası. Neyropsixofarmakologiya üzrə K.L. Davis, D. Charney, J.T. Coyle, C. Nemeroff redaktorları. Nəşriyyatçılar Lippincott, Williams və Wilkins.
  4. J. L. Sussman, M. Harel, F. Frolow, C. Oefner, A. Goldman, L. Toker və I. Silman (1991) Torpedo californica'dan asetilkolinesterazanın atom quruluşu: prototipik asetilkolin bağlayan bir protein. Elm 253, 872-879.

PDB-101 haqqında

PDB-101 müəllimlərə, tələbələrə və geniş ictimaiyyətə zülalların və nuklein turşularının 3D dünyasını araşdırmağa kömək edir. Müxtəlif formaları və funksiyalarını öyrənmək, zülal sintezindən sağlamlığa və xəstəliklərə, bioloji enerjiyə qədər biotibb və kənd təsərrüfatının bütün aspektlərini anlamağa kömək edir.

Niyə PDB-101? Dünyanın hər yerindən tədqiqatçılar bu 3D strukturları Protein Məlumat Bankının (PDB) arxivində sərbəst şəkildə təqdim edirlər. PDB-101, yeni başlayanlara mövzuya başlamağa kömək etmək üçün giriş materialları (giriş səviyyəsi kursunda olduğu kimi "101") və genişləndirilmiş öyrənmə mənbələri hazırlayır.


Boston Universiteti Tibb KampusuCinsi Tibb

Qadın cinsi disfunksiyaları cinsi istək, oyanma, orqazm və/yaxud cinsi ağrı pozğunluqları kimi müəyyən edilir ki, bu da ciddi şəxsi narahatlıqla nəticələnir və həyat keyfiyyətinə və şəxsiyyətlərarası münasibətlərə təsir göstərə bilər. Hər bir spesifik vəziyyət tibbi baxımdan ayrı -ayrılıqda müəyyən edilə bilsə də, klinik cəhətdən əziyyət çəkən xəstələrdə əhəmiyyətli üst -üstə düşür. Qadın anatomiyası, fiziologiyası, biokimyası və qadın cinsi reaksiyasının molekulyar biologiyası haqqında məhdud məlumatlar bu sahəni həm klinisistlər, həm psixoloqlar, həm də əsas elm tədqiqatçıları üçün çətinləşdirir.

Cinsi cavab dövrü arzu, həyəcan, orgazm və qətiyyətdən (həm fizioloji, həm də psixoloji) ibarətdir. İstək, xarici və daxili stimulların yaratdığı və cinsi fəaliyyətə ehtiyac duyan və ya iştirak etmək istəyən ruhi vəziyyətdir. Arzunun aşağıdakilərdən ibarət olduğunu söyləmək olar: 1) qismən androgen və estrogen kimi hormonlara əsaslanan bioloji köklər, 2) qismən yaxınlıq, zövq və əlaqə məsələlərinə əsaslanan motivasiya kökləri və 3) idrak məsələləri risk və arzu. Uyanma, adətən cinsiyyət orqanlarını əhatə edən cinsi fəaliyyətlə əlaqəli xüsusi duyğuları və fizioloji dəyişiklikləri olan bir vəziyyətdir. Oyanmanın aşağıdakılardan ibarət olduğu söylənilə bilər: 1) düşüncələrin, xəyalların və fantaziyaların aktivləşdirilməsi daxil olmaqla mərkəzi mexanizmlər, 2) tüpürcək, tərləmə, dəri damarlarının genişlənməsi və məmə uclarının qurulması kimi qeyri-genital periferik mexanizmlər və 3) klitoral, labial və cinsiyyət orqanları kimi genital mexanizmlər. vajinanın yığılması. Orqazm, ilk növbədə cinsiyyət orqanının duyğu girişi ilə əlaqəli dəyişmiş şüur ​​vəziyyətidir. Orgazm, klitoris, labia, vajina, periuretral glans və s. Kimi tetikleyici nöqtələrdən, ehtimal ki, talamik septumu ehtiva edən supraspinal quruluşlara keçən çoxlu duyğulu afferent məlumatlardan ibarətdir. Kifayət qədər həssas stimullaşdırmadan sonra, orgazm zamanı mərkəzi nörotransmitter axıdılması pelvik döşəmənin 1 saniyəlik təkrar motor sancması ilə nəticələnir (3 – 8/orgazm) və 2 və 4 saniyə ərzində təkrarlanan uterus və vajinal hamar əzələ daralması ilə nəticələnir. Zövqlü sensor məlumat da kortikal həzz sahələrinə aparılır.

Qadın Cinsi Disfunksiyasının Epidemiologiyası

Cinsi funksiyası pozulmuş qadınların yaxşı dizayn edilmiş, təsadüfi nümunə, cəmiyyətə əsaslanan epidemioloji araşdırmaları məhduddur. Mövcud məlumatlar göstərir ki, qadınların 76%-ə qədərində cinsi disfunksiyanın bir növü var. ABŞ əhalisi siyahıyaalınması məlumatları, 50-74 yaşlarında təxminən 10 milyon Amerikalı qadının vajinal yağlanmanın azalması, cinsi əlaqədə ağrı və narahatlıq, həyəcanın azalması və orgazm əldə etməkdə çətinlik çəkmə şikayətləri olduğunu bildirir. Son zamanlar Laumann və Rosen, cinsi disfunksiyanın kişilərə (31%) nisbətən qadınlarda (43%) daha çox olduğunu və yaş, təhsil, fiziki və emosional sağlamlıq kimi müxtəlif psixodemoqrafik xüsusiyyətlərlə əlaqəli olduğunu tapdılar. Daha da əhəmiyyətlisi, qadın cinsi disfunksiya mənfi cinsi əlaqə təcrübəsi ilə əlaqələndirilir.

Genital cinsi həyəcanın anatomiyası və fiziologiyası

Qadınlarda cinsi funksiyanın anatomiyası, fiziologiyası, patofiziologiyası ilə bağlı məlumat azdır. Qadın xarici cinsiyyət orqanları müxtəlif quruluşlardan ibarətdir. Vajina uşaqlığı xarici cinsiyyət orqanı ilə birləşdirən orta xətt silindrik bir orqandır. Vaginal divar üç təbəqədən ibarətdir: a) hormonla əlaqəli siklik dəyişikliklərə məruz qalan qalın lamina propia ilə dəstəklənən daxili selikli tipli təbəqəli skuamöz hüceyrəli epiteli, b) xarici uzununa hamar əzələ liflərindən və daxili dairəvi liflərdən ibarət əzələ təbəqəsi və c) vajinaya struktur dəstək verən kollagen və elastinlə zəngin olan xarici lifli təbəqə. Symphysis pubis, anal sfinkter və ischial tuberosities ilə məhdudlaşan vulva, labial formasiyalardan, interlabial boşluqdan və erektil toxumadan ibarətdir. Dodaq quruluşları iki qoşalaşmış dəri quruluşudur: a) böyük dodaqlar öndən mons veneris və ya simfiz pubisin ön çıxıntısı ilə, arxada isə perineal gövdə və ya posterior komissura ilə birləşən tüklü dəri ilə örtülmüş yağlı qıvrımlardır b) Kiçik dodaqlar, eşitməyən dəri ilə əhatə olunmuş və medial olaraq vajinal mukoza ilə örtülmüş kiçik kıvrımlardır ki, klitorisin ön hissəsini, arxada isə fossa navicularisdə əmələ gətirir. Dodaqlararası boşluq vestibül, sidik kanalı və vaginal açılışdan ibarətdir və kiçik dodaqlar, fossa navicularis və klitorisin medial boşluğu ilə məhdudlaşır. Klitoris glans, bədən və kraradan ibarət 7-13 sm Y şəkilli orqandır. Klitorisin gövdəsi tunica albuginea ilə əhatə olunmuşdur və trabekulyar hamar əzələlərdən və lakunar sinusoidlərdən ibarət iki cütləşmiş korpus kavernozadan ibarətdir. Nəhayət, vestibulyar ampul, kiçik labia dərisinin altında yerləşən cütləşmiş quruluşlardan ibarətdir və kişidə corpus spongiosumun homologunu təmsil edir.

Uterus, serviks və vajina ilə əlaqəli avtonom neyrovaskulyar quruluşların dəqiq yeri haqqında məhdud anlayış var. Uterin sinirləri hipoqastrik sinirlərin (simpatik T10-L1) və splanknik liflərin (parasempatik S2-S4) birləşməsi nəticəsində yaranan aşağı hipoqastrik pleksusdan yaranır. Bu pleksus üç hissədən ibarətdir: vezikal pleksus, düz bağırsağın pleksusu və geniş bağın əsasında, uşaqlıq damarlarına dorsal, uterosakral və kardinal bağın yanal hissəsində yerləşən uterovaginal pleksus (Frankenhauzer qanqlionu). Bu pleksus kardinal bağ və uterosakral bağlar vasitəsilə uşaqlıq boynuna, yuxarı vajinaya, uretraya, vestibulyar ampüllərə və klitorisə innervasiyanı təmin edir. Uşaqlıq boynunda simpatik və parasempatik sinirlər paraservikal qanqliya əmələ gətirir. Daha böyük olana uşaqlıq boynu ganglionu deyilir. Məhz bu səviyyədə histerektomiya zamanı vajinanın, labiyanın, uşaqlıq boynunun vegetativ liflərinin zədələnməsi baş verə bilər. Pudendal sinir (S2-S4) Alcock kanalı ilə perineuma çatır və xarici genital orqanlara həssas və motor innervasiya təmin edir.

Mərkəzi sinir sisteminin qadın cinsi funksiyasını necə idarə etdiyinə dair biliklərimizdə böyük boşluqlar mövcuddur. Məhdud məlumatlar göstərir ki, qadın cinsiyyət orqanının reflekslərinin aşağı enən supraspinal modulyasiyası aşağıdakılardan qaynaqlanır: 1) nüvə paragigantocellularis (serotonin vasitəsilə maneə törədən), locus seruleus (norepinefrin, REM yuxusu zamanı gecə yığılması) və orta beynin hipoal periaquel strukturları2) kimi beyin sapı strukturları. medial pre-optik sahə, ventromedial nüvə və paraventrikulyar nüvə və 3) amigdala kimi ön beyin quruluşu kimi. Bir çox amillər onurğanın cinsi reflekslərinin həyəcanlılığına təsir etmək üçün supraspinal səviyyələrdə qarşılıqlı təsir göstərir, məsələn: 1) gonadal hormonlar, 2) milenləşdirilmiş spinotalamik yol və miyelinsiz spinoretikulyar yol vasitəsilə genital sensor məlumat və 3) daha yüksək kortikal idrak mərkəzlərindən daxil olan giriş.

Çoxlu genital və qeyri-genital periferik anatomik strukturların cinsi həyəcan reaksiyaları əsasən onurğa beyni refleks mexanizmlərinin məhsuludur. Onurğa seqmentləri birdən çox supraspinal yerdən enən eksitator və inhibitor nəzarət altındadır. Afferent refleks qolu əsasən pudendal sinir vasitəsilə olur. Efferent refleks qolu koordinasiyalı somatik və avtonom fəaliyyətdən ibarətdir. Onurğanın cinsi reflekslərindən biri sakral kordonun S 2,3 və 4 seqmentlərini əhatə edən bulbokavernoz refleksidir ki, burada pudendal sinirin stimullaşdırılması çanaq dibinin əzələlərinin daralması ilə nəticələnir. Digər bir onurğa cinsi refleksi vaginal və klitoral kavernozal avtonom sinirin stimullaşdırılmasını əhatə edir ki, bu da klitoral, labial və vaginal dolğunluqla nəticələnir.

Bazal vəziyyətdə, klitoral bədən və vajinal hamar əzələlər kontraktil ton altındadır. Cinsi stimullaşdırmadan sonra nitrat oksidin (NO) neyrogen və endotelial sərbəst buraxılması klitoral kavernozal arteriya və helikin arteriolar hamar əzələlərin gevşəməsində mühüm rol oynayır. Bu, klitoral kavernozal arteriya axınının artmasına, klitoral intrakavernozal təzyiqin artmasına və klitoral yerdəyişməyə səbəb olur. Nəticədə glans klitorisinin ekstruziyası və həssaslığın artmasıdır.

Bazal vəziyyətdə vaginal epitel natriumu submukozal kapilyar plazma transudatından reabsorb edir. Cinsi stimullaşdırmadan sonra, NO və vazoaktiv bağırsaq peptidi (VIP) daxil olmaqla bir sıra nörotransmitterlər vaginal damar və damar olmayan hamar əzələlərin gevşetilməsini modulyasiya edir. Submukozada kapilyar axınının dramatik artması Na-reabsorbsiyanı üstələyir və 3-5 ml vaginal transudata gətirib çıxarır, bu da xoş koitus üçün yağlanmanı artırır. Vaginal hamar əzələlərin gevşəməsi, vajinanın uzunluğunun və luminal diametrinin artmasına səbəb olur, xüsusən də vajinanın üçdə ikisində distalda (Şəkil 1). Vazoaktiv bağırsaq polipeptidi adrenerjik olmayan xolinergik nörotransmitterdir və vaginal qan axınının, yağlanmanın və ifrazatın artırılmasında rol oynayır.

Qadın cinsiyyət orqanlarının həyəcanını araşdırmaq üçün eksperimental modellər

Mən In vivo heyvan araşdırmalarının nəticələri:
Qadın cinsiyyət orqanlarının həyəcanını araşdırmaq üçün qurulmuş heyvan modellərinin olmaması bu sahədə irəliləyişə mane oldu. Bu yaxınlarda, Park et al., Cinsi stimullaşdırmaya cavab olaraq genital həyəcanı təqlid etmək üçün pelvik sinir stimullaşdırılmasına (PNS) cavab olaraq, Yeni Zelandiya dişi dovşanlarının vajinal və klitoral hemodinamikasını araşdırdı. This elegant study showed that pelvic nerve-stimulation caused an increase in vaginal blood flow, vaginal wall pressure, vaginal length, clitoral intracavernosal pressure and clitoral blood flow and a decrease in vaginal luminal pressure. This study represents an approach to study genital arousal in an animal model and paved the way for the investigation of genital arousal in a laboratory setting. Using a rat model, Vachon et al., confirmed genital hemodynamic changes reported by Park et al., in the rabbit model. More recently, Giuliano et al., further demonstrated that PNS induced an increase in vaginal wall tension and a decrease in vaginal vascular resistance in the rat model. In addition, this study showed that atropine did not significantly affect vaginal blood flow response to pelvic nerve stimulation despite the fact that cholinergic fibers innervate vascular smooth muscle in the rat vagina, suggesting that acetylcholine may not be the primary neurotransmitter responsible for the increase in vaginal engorgement during sexual arousal. These studies documented that genital arousal is a neurovascular event characterized by increase in genital blood flow and smooth muscle relaxation. These hemodynamic changes are mediated by neurotransmitters and vasoactive agents and modulated by the hormonal milieu. Park et al., investigated the effects of estrogen deprivation and replacement on genital hemodynamics. They reported that ovariectomy significantly reduced vaginal and clitoral blood flow in response to pelvic nerve stimulation. We also investigated the effects of ovariectomy and estrogen and androgen treatment on genital blood flow using a novel, non-invasive laser oximetry technique. In contrast to the observations made by Park et al. we found that ovariectomy did not significantly alter genital blood flow in the rabbit model. The discrepancy may be attributed to differences in methodologies. In our studies, we determined genital blood flow two-weeks post ovariectomy, while Park et al. performed their studies six weeks after ovariectomy. The longer period of estrogen deprivation may have produced tissue structural changes that altered the engorgement response. Since the female rabbit remains in continuous diestrus until mounted, serum estrogen levels are normally low (32-38 pg/ml), and ovariectomy does not produce a dramatic decrease in estrogen levels (22-25 pg/ml). As a consequence, genital hemodynamic changes before and after ovariectomy may be minimal. In addition, laser oximetry was used in our studies to assess changes in genital blood flow, whereas Park et al., used laser Doppler-flowmetry. Further studies using other animal models that undergo menstrual cycling (e.g. rat) are necessary to investigate this discrepancy.

Park et al., also reported that estrogen replacement normalized genital hemodynamics to control levels. In our studies, treatment of ovariectomized animals with estradiol significantly increased pelvic nerve-stimulated genital blood flow above control levels (Fig.2). Interestingly, treatment with testosterone did not restore blood flow to that observed in control animals. Park et al., also noted marked thinning of the vaginal epithelial layers, decreased vaginal submucosal microvasculature, and diffuse clitoral cavernosal fibrosis in ovariectomized animals. In addition, the percentage of clitoral cavernosal smooth muscle was significantly decreased in ovariectomized animals. These studies suggest that estrogens modulate genital hemodynamics and are critical for maintaining tissue structural integrity.

Vaginal lubrication, an estrogen-dependent physiological process, is one of the indicators of genital arousal and tissue integrity. Min et al., showed that vaginal lubrication in ovariectomized animals under basal conditions and after pelvic nerve stimulation was reduced and normalized with estrogen treatment (Fig 3 and 4). In contrast, androgen treatment of ovariectomized animals with testosterone alone or in combination with estradiol did not restore vaginal lubrication to that observed in control animals. Finally, it was noted that ovariectomy caused vaginal atrophy and reduced vaginal epithelial cell maturation, which was normalized by estrogen but not androgen treatment.

In summary, data derived from in vivo animal models indicates that estrogen but not androgens modulate genital blood flow, vaginal lubrication and vaginal tissue structural integrity. It should be noted that estradiol levels used in these studies were supra-physiological with potential pharmacologic effects different from those achieved physiologically. Although estrogen replacement increases vaginal lubrication and restores vaginal epithelial integrity, this therapy may not be appropriate for all patients, due to associated risk of breast and endometrial cancer. An alternative to hormonal treatment is the utilization of P2Y2 receptor agonists, which have been shown to increase mucin production and blood flow in other systems. We investigated the effects of P2Y2 receptor agonists as a feasible non-hormonal alternative for the treatment of vaginal dryness in an animal model. P2Y2 receptors are expressed in cervical and vaginal tissues, and these agonists increased vaginal lubrication under conditions of estrogen deprivation.

II. Effects of vasoactive substances on genital blood flow
Limited data are available on the effects of vasoactive substances on genital hemodynamics. Park et al., 1997 demonstrated that injection of papaverine hydrochloride and phentolamine mesylate into the vaginal spongy muscularis layer increased vaginal wall pressure and vaginal blood flow. Sildenafil, a PDE5-selective inhibitor, has been utilized in the treatment of women with sexual arousal disorders with mixed results and pre-clinical data supporting the use of this agent in the management of female sexual dysfunction remains equivocal. We have shown that sildenafil administration caused significant increase in genital blood flow and vaginal lubrication in intact and ovariectomized animals. However, this response was more pronounced in animals treated with estradiol. These data suggested that the NO-cGMP pathway is involved, at least in part, in the physiologic mechanism of female genital arousal and that sildenafil facilitates this response in an in vivo animal model.

The effects of apomorphine, a non-selective dopamine receptor agonist, on genital blood flow were investigated by Tarcan et al., who suggested that systemic administration of apomorphine improved clitoral and vaginal engorgement by increasing clitoral intracavernosal and vaginal wall arterial inflow.

In summary, data derived from in vivo animal models indicate that vasoactive agents play a role in genital arousal. Although sildenafil and apomorphine enhanced genital blood flow in the animal model, clinical use of vasoactive agents remains controversial.
Studies in organ baths:

Physiological studies of the arousal phase of the female sexual response involve, in part, an understanding of the various local regulatory mechanisms, which modulate tone in the clitoral erectile tissue and the vaginal muscularis. Immunohistochemical studies in human vaginal tissues have shown the presence of nerve fibers containing NPY, VIP, NOS, CGRP and substance P.10 Previous studies have suggested that VIP may be involved in the regulation of clitoral and vaginal smooth muscle tone but, as yet, no conclusive experimental evidence of its functional involvement has been forthcoming. There is physiological evidence supporting a role for the alpha-adrenergic system in female sexual arousal. The alpha-2 adrenergic agonist clonidine impaired both vaginal engorgement and lubrication when administered to healthy volunteers.

There is limited data on the functional activity of the inhibitory non-adrenergic non-cholinergic transmission in the clitoral corpus cavernosum. Cellek and Moncada have shown that electrical field stimulation induces NANC relaxation responses in the clitoral corpus cavernosum of the rabbit. These responses were inhibited by NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), 1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3,-a]quinoxalin-1-one (ODQ) or tetrodotoxin. In addition, the inhibitory effect of L-NAME was partially reversed by L-arginine but not by D-arginine. EFS-induced relaxations were enhanced by an inhibitor of type V cyclic GMP phosphodiesterase, zaprinast. It was concluded that nitrergic neurotransmission is responsible for the NANC relaxation responses in the clitoral corpus cavernosum of the rabbit. Furthermore, the role of phosphodiesterase type 5 inhibition in the modulation of female sexual dysfunction was investigated by Vemulapalli and Kurowski. Pretreatment of clitoral corpus cavernosum strips with sildenafil enhanced the electrical field stimulation-induced relaxations, both in magnitude and duration. Thus, the NO pathway is critical for smooth muscle relaxation in the clitoris. However, in the vagina, this pathway plays only a partial role, as demonstrated by Ziessen et al. These investigators showed that in the rat and rabbit vaginal wall, NANC relaxations were partly mediated by nitric oxide. The remaining part was neurogenic since it could be inhibited by tetrodotoxin. This non-nitrergic NANC response was not associated with any known neuropeptides or purines. Thus, the nature of the non-adrenergic, non-cholinergic neurotransmitter in the vagina remains elusive.

We have carried out preliminary experiments in organ bath chambers to assess clitoral and vaginal tissue responses to: a) electric field stimulation b) alpha-adrenergic agonists c) NO donors and d) VIP. Electrical field stimulation resulted in a biphasic (contraction/relaxation) response in clitoral and vaginal tissue strips. Bretylium (inhibitor of NE release) abolished the contractile response induced by EFS in both tissues. Exogenously added norepinephrine caused a dose-dependent contraction in vaginal and clitoral tissues. These observations suggest that adrenergic nerves mediate the contractile response. Sodium nitroprusside and papaverine caused dose dependent relaxation of vaginal and clitoral strips pre-contracted with norepinephrine. Alpha-1 (prazosin and tamsulosin) and alpha-2 (delequamine) selective antagonists inhibited contraction of vaginal tissue strips to exogenous norepinephrine. Further studies using specific molecular probes and RNase protection assays have detected mRNA for both alpha 1A and alpha 2A adrenergic receptors in human clitoral and vaginal smooth muscle cells (Traish et al., unpublished data). Thus, vaginal and clitoral smooth muscle contraction is the result of activation of alpha-adrenergic receptors by norepinephrine released from adrenergic nerves. It remains to be determined if other vasoconstrictor agents, such as endothelin, neuropeptide Y (NPY), angiotensin or eicosanoids may play a role in regulating smooth muscle tone in these tissues.

Giraldi et al., have characterized the effect of experimental diabetes on neurotransmission in rat vagina. It was suggested that diabetes interferes with adrenergic-, cholinergic- and NANC-neurotransmitter mechanisms in the smooth muscle of the rat vagina.8 The changes in the nitrergic neurotransmission were attributed to reduction in NOS-activity, but may also be attributed to inhibition of various reactions in the L-arginine/NO/guanylate cyclase/cGMP system.

We investigated the effects of hormonal manipulations on vaginal smooth muscle contractility in response to electrical field stimulation (EFS) and vasoactive substances. Ovariectomy reduced norepinephrine-induced contractile response and treatment with estradiol or testosterone normalized the contractile response. Ovariectomy also attenuated EFS-induced relaxation response and treatment with testosterone facilitated EFS-induced smooth muscle relaxation. Moreover, VIP induced a dose-dependent relaxation response that was attenuated in tissues from ovariectomized animals or in animals treated with estradiol. In contrast, VIP-induced relaxation was facilitated in tissues from ovariectomized animals treated with testosterone. These observations suggest that testosterone and estradiol produce distinct physiological responses in vaginal smooth muscle and that androgens facilitate vaginal smooth muscle relaxation.

In summary, the data reported from several laboratories suggest that NO is a key pathway in mediating clitoral smooth muscle relaxation. However, in the vagina, NO appears to play only a partial role in mediating smooth muscle relaxation. VIP also induces vaginal smooth muscle relaxation yet its exact functional role remains to be determined. Functional alpha-adrenergic receptors are expressed in the vagina and mediate norepinephrine induced contraction. Hyperglycemia affects vaginal smooth muscle response to neurotransmission affecting multiple physiological pathways. We have observed that androgens but not estrogens at pharmacological doses enhanced smooth muscle relaxation. Further studies with hormonal manipulations at physiological doses are necessary to establish the role of hormones on vaginal smooth muscle relaxation.

Studies in cell culture:

Park və s. and Traish et al.recently sub-cultured and characterized human and rabbit vaginal and clitoral smooth muscle cells and investigated the synthesis of second messenger cyclic nucleotides in response to vasodilators and determined the activity and kinetics of phosphodiesterase (PDE) type 5.32,37 Cultured vaginal and clitoral cells exhibited growth characteristics typical of smooth muscle cells and immunostained positively with antibodies against alpha smooth muscle actin. The cells retained functional prostaglandin E, VIP and b adrenergic receptors as demonstrated by increased intracellular cAMP synthesis in response to PGE1, VIP or isoproterenol. The response to these vasoactive substances was augmented with forskolin, suggesting stabilization of G-protein activated adenylyl cyclases. Treatment with the nitric oxide donor, sodium nitroprusside, in the presence of sildenafil, a PDE type 5 inhibitor, enhanced intracellular cGMP synthesis and accumulation. Incubation of rabbit vaginal tissue with sildenafil, sodium nitroprusside and PGE1 or forskolin produced a marked increase in intracellular cGMP. These observations were similar to those obtained with cultured cells and suggest that sub-cultured cells retained functional characteristics exhibited in intact tissue. The cells retained phosphodiesterase type 5 expression as shown by specific cGMP hydrolytic activity. Sildenafil and zaprinast inhibited cGMP hydrolysis competitively and bound with high affinity (inhibition constants Ki= 7 and 250 nM, respectively). These observations suggest that cultured human and rabbit vaginal smooth muscle cells retained their metabolic functional integrity and this experimental system should prove useful in investigating the signaling pathways that modulate vaginal smooth muscle tone.

Investigation of the distribution of NOS in the rat vagina in response to ovariectomy and estrogen replacement was recently performed using immunohistochemical analyses with n-NOS and e-NOS antibodies. In intact cycling animals, e-NOS and n-NOS expression were found to be highest during proestrous and lowest during metestrous while in ovariectomized animals n-NOS and e-NOS expression declined substantially. Estrogen replacement resulted in significant increase in e-NOS and n-NOS expression, when compared with NOS in intact animals. It was suggested that estrogen plays a critical role in regulating vaginal NOS expression of the rat vagina and that NO may modulate both vaginal blood supply and vaginal smooth musculature. More recent studies have shown the opposite observation. They found that rabbit vaginal NOS activity was considerably reduced by treatment with estradiol or estradiol and progesterone. They also noted that progesterone treatment alone up-regulated vaginal NOS. NOS-containing nerves could be demonstrated in vagina by immunohistochemistry. Vaginal smooth muscle responded with relaxation after EFS, which was inhibited by NG-nitro-L-arginine. A tissue specific role for NOS in vagina was suggested based on NO-dependent response of vaginal smooth muscle, expression of relatively high NOS, which is down-regulation by estradiol and up-regulation by progesterone.

This discrepancy in NOS regulation by estrogen in these studies may be due to species differences or to methods for assessment of NOS expression and activity. We have used both immunochemical (Western blots) and enzymatic activity assays to determine regulation of vaginal NOS in the rabbit model. In this study we demonstrated that nitric oxide synthase was predominantly expressed in the proximal vagina. The reason for this tissue distribution is yet to be determined. We further observed that ovariectomy enhanced NOS activity in the proximal vagina suggesting specific regulation of NOS by sex steroid hormones. Treatment of ovariectomized animals with estrogens resulted in decreased expression and activity of NOS in vaginal tissue, consistent with the research by Al-Hijji et al. In contrast, treatment of ovariectomized animals with androgens resulted in increased NOS expression and activity. These observations suggest that NOS in vaginal tissue is regulated by androgens and estrogens in an opposite manner.

Nəticələr

The psychosocial and relationship aspects of female sexuality have been extensively investigated. However, studies concerning the anatomy, physiology and pathophysiology of female sexual function and dysfunction are limited. The paucity of biological data may be attributed to lack of reliable experimental models and tools for the investigation of female sexual function, and to limited funding, which is critical for the development of experimental approaches.
Research efforts by a number of investigators in different laboratories are establishing experimental models needed for the investigation of the physiological mechanisms involved in the genital arousal response of sexual function. These experimental models have permitted assessment of genital hemodynamics, vaginal lubrication, regulation of genital smooth muscle contractility and signaling pathways, providing preliminary information on the role of neurotransmitters and sex steroid hormones in sexual function. Further research is needed to define the neurotransmitters responsible for vaginal smooth muscle relaxation, the role of sex steroid hormones and their receptors in modulating genital hemodynamics, smooth muscle contractility and neurotransmitter receptor expression. Finally, a global and integral understanding of the biologic aspects of female sexual function requires investigation of the vascular, neurological (central and peripheral) and structural components of this extremely complex physiological process.


How Does a Brain Cell Work

They are found in well-organised groups they communicate constantly through long ranging connections there are one hundred billion - 100,000,000,000 - of them, surrounded by at least 10 times that many supporting non-neuronal cells, and they are all inside your head.

They are of course brain cells. Of course there are many different types of cell in the brain most are concerned with protection and supportive functions like fighting disease and providing the necessary environment for the high maintenance nerve cells (also called neurones). We make sense of the world around us by the collective activity of these nerve cells and in turn they direct our response to that world violent rage and philosophical insight both begin with nerve cells but how exactly do they work?

Nerve cells need a lot of energy

The essential job of nerve cells is to send and receive messages, a process that uses electricity and intermittent chemical signals. This electrical signalling requires constant pumping of electrical charges between the inside and outside of the nerve cells to do this the brain uses a disproportionately large amount of energy compared to its size. The movement of electrical charges is performed by pumps or transporter proteins in the membrane of a cell and these are powered by the energy-rich molecule adenosine triphosphate (ATP) (see this link for a video of how a nerve cell works).

The purpose of all this pumping and transporting is to maintain large imbalances in the distribution of charged particles (ions) between the inside and outside of brain cells. Principally this involves keeping the levels of sodium and calcium inside the cell very low and keeping the level of potassium higher than the outside. In addition to producing large differences in concentration between inside and outside a cell, this distribution of ions causes an electrical potential difference - the inside of a brain cell is electrically negative by about, seventy thousandths of a volt (70 millivolts). It doesn't sound much, but when you take into account how thin is the cell membrane - 5 nanometres or 5 thousand millionths of a metre - this translates to an electrical potential gradient of 140,000 volts per centimetre! This is a very powerful electrical field and when combined with large differences in ion concentration, it acts as a powerful driving force to move ions across the cell membrane - but this can't happen until ion channels open.

What are ion channels.

Ion channels are proteins that sit in the cell membrane, the fatty layer that forms the boundary of a cell. They have a central pore, or channel, which allows ions to move between the inside and outside of the cell. Left to themselves these ions move from areas of high to lower concentration, and this is exactly what happens during the normal operation of brain cells.

Why study ion channels?

  • Malfunctioning ion channels are responsible for a large number of health disorders
  • Many drugs act on ion channels to produce their beneficial effects
  • This is particularly true for the nervous system. Tranquilizers, analgesics, anaesthetics and anti-epileptics are some examples of drugs which act directly on ion channels.
  • Anaesthetics open potassium channels,
  • anti-epileptic drugs modify sodium and calcium channel operation as well as some channels operated by inhibitory neurotransmitters.
  • Sodium and calcium channels are also targets of drugs used to improve heart function.
  • Stimulation of insulin release from the pancreas is caused by drugs which block potassium channels.
  • Epilepsy, muscular dystrophy, irregular heartbeat (long QT syndrome), cystic fibrosis, and some kidney ailments all result from inappropriate changes in the way ion channels work.

When ion channels open, charged particles flood across the membrane divide at a tremendous rate (several thousand each time the channel opens). This image conjures the idea of water flowing from the sluice of a dam, but it is more subtle than that. Instead, imagine a packet of vegetable soup with holes in it some holes only allow peas to pass through whereas others are selective for carrots and so on. Likewise a nerve cell possesses selective ion channels for the various different ions, so there are sodium channels and potassium channels etc which all have specific parts to play in the electrical behaviour of nerve cells. This rapid movement of electrically charged particles allows brain cells to produce large but brief electrical signals so they can send messages on a millisecond time scale. For example the basic unit of electrical signalling in the brain cell is a spike of activity lasting about 1 thousandth of a second called an action potential. Action potentials are caused by the sequential opening and closing of sodium channels and potassium channels. Nerve cells can produce a complex and diverse range of electrical signals. This ability stems from the opening and closing of the dozens of varieties of ion channels that have, so far, been discovered.

. and how are they controlled?

Two basic methods have evolved for opening ion channels. The first involves sensitivity to the powerful electrical field across the cell membrane. Changes in this electric field can alter the shape of some ion channels, causing a central channel to open - these are the voltage-dependent channels. The second system of control requires the attachment of a specific chemical signal to a receptor or recognition site on an ion channel this transmits a change in shape to the central channel. This is the way that neurotransmitters work these small molecules are secreted by nerve cells and transmit the signal in those places where the electrical signal won't work, such as the synapse.

What happens at a synapse?

Nerve cells make thousands of special connection points with each other called synapses. On one side is a store of neurotransmitter - the chemical signal. On the other side are the specialized ion channels that contain a recognition site for the neurotransmitter. The electrical signal is unable to cross the gap between the two sides of the synapse. When an action potential arrives at the synapse, the voltage change causes calcium channels to open and calcium pours into the cell. This rise in calcium is a trigger for release of neurotransmitters into the synaptic space where they open clusters of ion channels on the other side of the synapse. Different transmitters are used for increasing (glutamate, acetylcholine) or reducing (glycine, gamma-amino-butyric acid) the electrical activity of the recipient cell. The balance between excitatory and inhibitory activity from all synapses will determine the opening of voltage dependent ion channels and another round of electrical activity in the next cell.

Nature's poisonous bounty

Fish: tetrodotoxin - possibly the most renowned animal toxin named after the four-toothed puffer fish family Tetraodontidae. Famous also as the occasionally deadly raw fish delicacy fugu in Japan. Also found in the blue ringed octopus. Acts on sodium channels.

Plankton: saxitoxin - from the plankton which generate the marine "red tide". Causes paralytic shellfish poisoning of humans - after the shellfish consume the plankton. Acts on sodium channels. Considered sufficiently dangerous to be listed under the Chemical Weapons Convention.

Frogs: batrachotoxin - from Phyllobates terribilis, the name says it all, one of the range of poison arrow frogs. Acts on sodium channels.

Snails: conotoxins - a range of poisons from the venom of sea snails which use them to paralyse their prey (fish). Different forms of conotoxins act on sodium and calcium channels.

Snakes: from the krait family, alpha-bungarotoxin - prevents neurotransmitter from acting on acetylcholine receptors on muscle result paralysis. From the mamba family, dendrotoxin blocks potassium channels. Many snake venoms also contain other chemicals that disable prey by clotting the blood and digesting flesh as well as nerve cell poisons.

Spiders: agatoxins - which block calcium channels and atracotoxins which cause uncontrollable opening of sodium channels are components of the venom injected through the fearsome fangs of the funnel web spider family.

Scorpions: venom components have been found which block potassuim channels and modify sodium channel function.


Videoya baxın: Psikolojinin Bozuk Olduğunu Gösteren 12 İşaret (Dekabr 2022).