Hemoreceptor
Hemoreceptor je periferna struktura senzornog sistema osetljiva na efekte hemikalija sa zadatkom da prikuplja informacije o životnoj sredini. Hemoreceptori pretvaraju hemijske signale u ekscitaciju (nervne impulse) koji se šire do centralnih struktura čulnog sistema. Dele na receptore ukusa i mirisa. Sadrže proteinski kompleks, koji u interakciji sa određenom supstancom menjaju svoja svojstva, što izaziva kaskadu unutrašnjih reakcija u telu.
U zavisnosti od prirode percipirane informacije, ljudski hemoreceptori se mogu klasifikovati kao eksteroceptori ili interoreceptori .
Struktura
[uredi | uredi izvor]Hemoreceptori se takođe razlikuju po strukturi. Ako su konačni receptivni element hemoreceptora slobodni terminali aferentnih nervnih vlakana, onda se takav receptor naziva primarni senzorni receptor. Ako je konačni perceptivni element receptora specijalizovana struktura koja nije povezana sa nervnim tkivom, onda se takav receptor naziva sekundarni senzorni receptor. Posebno, specijalizovane strukture su senzorne epitelne ćelije na receptoru ukusa i senzorne epitelne ćelije na olfaktornom receptoru. Na ovim senzornim epitelnim ćelijama, terminali aferentnih nervnih vlakana završavaju se u sinapsama, odakle prenose informacije do centralnih struktura senzornih sistema.
Ćelijski hemoreceptori
[uredi | uredi izvor]Kod prokariota
[uredi | uredi izvor]Bakterije koriste kompleksne dugačke spiralne proteine kao hemoreceptore, koji im omogućavaju da signali putuju na velike udaljenosti kroz ćelijsku membranu. Hemoreceptori omogućavaju bakterijama da reaguju na hemijske stimuluse u svom okruženju i u skladu s tim regulišu svoje kretanje.[1]
Kod arhea transmembranski receptori čine samo 57% hemoreceptora, dok se kod bakterija taj procenat povećava na 87%. Ovo je pokazatelj da hemoreceptori igraju važnu ulogu u prenosu citosolnih signala kod arheja.[2]
Kod eukariota
[uredi | uredi izvor]Primarne cilije, prisutne u mnogim tipovima ćelija sisara, služe kao ćelijske antene.[3] Pokretna funkcija ovih cilija se gubi u korist njihove senzorne specijalizacije.[4]
Hemoreceptori biljaka
[uredi | uredi izvor]Biljke imaju različite mehanizme da uoče opasnost u svom okruženju. Biljke su u stanju da otkriju patogene i mikrobe preko površinskih receptorskih kinaza (PRK). Dodatno, proteini slični receptorima (RLP) koji sadrže domene receptora za vezivanje liganda hvataju molekularne obrasce povezane sa patogenom (PAMPS) i molekularne obrasce povezane sa oštećenjem (DAMPS) što posledično pokreće urođeni imunitet biljke za odbrambeni odgovor.[5]
Kinaze biljnih receptora se takođe koriste za rast i indukciju hormona između ostalih važnih biohemijskih procesa. Ove reakcije se pokreću nizom signalnih puteva koje pokreću hemijski osetljivi receptori biljaka.[6] Receptori biljnih hormona mogu biti integrisani u biljne ćelije ili se nalaze van ćelije, kako bi se olakšala hemijska struktura i sastav. Postoji 5 glavnih kategorija hormona koje su jedinstvene za biljke:
- auksin,
- apscizinsku kiselinu,
- giberelin,
- citokinin,
- etilen
Kada se ovi hormoni vežu za receptor, oni pokreću odgovor u ciljnim ćelijama. Jednom vezani, hormoni mogu da indukuju, inhibiraju ili održavaju funkciju ciljnog odgovora.[7]
Klasifikacija
[uredi | uredi izvor]- Receptori čulnih organa
- Olfaktorni receptori
- Okusni pupoljci
- Receptori slatkog ukusa
- Receptori gorkog ukusa
- Receptori kiselog ukusa
- Receptori slanog ukusa
- Umami receptori ukusa
- Alkalni receptori ukusa (kod Drosofila )
- Receptori unutrašnjeg stanja
- Respiratorni centar za receptore ugljen-dioksida
- pH receptori za unutrašnje tečnosti
Fiziologija
[uredi | uredi izvor]Karotidna aortna tela detektuju promene prvenstveno u koncentraciji pCO2 i H+ jona. Oni takođe osećaju smanjenje parcijalnog pritiska kiseonika, ali u manjem stepenu nego kod koncentracije pCO2 i H+ jona.
Zona okidača hemoreceptora je oblast medule u mozgu koja prima inpute od lekova ili hormona koji se prenose krvlju i komunicira sa centrom za povraćanje (area postrema) da izazove povraćanje.
Primarne cilije igraju važnu ulogu u hemosenzaciji. U tkivima odraslih, ove cilije regulišu proliferaciju ćelija kao odgovor na spoljašnje stimuluse, kao što je oštećenje tkiva. Kod ljudi, nepravilno funkcionisanje primarnih cilija je povezano sa važnim bolestima poznatim kao ciliopatije.[8]
Kontrola disanja
[uredi | uredi izvor]Određeni hemoreceptori, zvani ASIC, otkrivaju nivoe ugljen-dioksida u krvi. Da bi to obavili, oni prate koncentraciju vodoničnih jona u krvi, koji smanjuju pH vrednost krvi. Ovo može biti direktna posledica povećanja koncentracije ugljen-dioksida, jer vodeni rastvor ugljen-dioksida u prisustvu karboanhidraze reaguje i formira proton i bikarbonatni jon.[9]
Odgovor je da respiratorni centar (u meduli) šalje nervne impulse spoljašnjim interkostalnim mišićima i dijafragmi, preko interkostalnog i freničnog nerva, kako bi se povećala brzina disanja i zapremina pluća tokom udisanja.
Hemoreceptori koji regulišu dubinu i ritam disanja podeljeni su u dve kategorije:
- Centralni hemoreceptori: koji se nalaze na ventrolateralnoj površini produžene moždine i otkrivaju promene pH vrednosti likvora. Takođe je eksperimentalno pokazano da oni reaguju na hiperkapničnu hipoksiju (povećan ugljen-dioksid, smanjen kiseonik) i na kraju desenzibiliziraju, delimično zbog redistribucije bikarbonata iz cerebrospinalne tečnosti (CSF) i povećanog izlučivanja bikarbonata putem bubrega.[10] Oni su osetljivi na pH vrednost i ugljen-dioksid.[11]
- Periferni hemoreceptori: sastoje se od aortog i karotidnog tela. Aortno telo detektuje promene kiseonika i ugljen-dioksida u krvi, ali ne i pH vrednost, dok karotidno telo detektuje sve tri vrednosti. Oni ne desenzibiliziraju. A njihov efekat na brzinu disanja je manji od uticaja centralnih hemoreceptora.
Otkucaji srca
[uredi | uredi izvor]Odgovor na stimulaciju hemoreceptora i srčanu frekvenciju je komplikovan. Hemoreceptori u srcu ili obližnjim velikim arterijama, kao i hemoreceptori u plućima, mogu uticati na rad srca. Aktivacija ovih perifernih hemoreceptora nastaje kao posledica registrovanja smanjene koncentracije kisonika, povećane koncentracije ugljen-dioksida i smanjene pH vrednosti, koju receptor prenosi u srčane centre preko vagusnih i glosofaringealnih nerava do medule moždanog stabla. Ovo povećava stimulaciju simpatikusa, koji na srcu dovodi do odgovarajućeg povećanje srčane frekvencije i kontraktilnosti srčanog mišića u većini slučajeva.[traži se izvor] Ovi faktori uključuju i aktivaciju receptora za istezanje usled povećane ventilacije i oslobađanja cirkulišućih kateholamina.
Međutim, ako je respiratorna aktivnost zaustavljena (npr. kod pacijenta sa visokom povredom kičmene moždine), onda je primarni srčani refleks javlja na prolaznu hiperkapniju i hipoksiju, duboku bradikardiju i koronarnu vazodilatacija kroz vagalnu stimulaciju i sistemsku vazokonstrikciju simpatičkom stimulacijom.[12]
U normalnim slučajevima, ako postoji refleksno povećanje respiratorne aktivnosti kao odgovor na aktivaciju hemoreceptora, povećana aktivnost simpatikusa na kardiovaskularnom sistemu deluje na povećanje broja otkucaja srca i njegovu kontraktilnost.
Izvori
[uredi | uredi izvor]- ^ Samanta, Dipanjan; P. Borbat, Peter; Dzikovski, Boris; H. Freed, Jack; R. Crane, Brian (9. 2. 2015). „Bacterial chemoreceptor dynamics correlate with activity state and are coupled over long distances”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (8): 2455—2460. Bibcode:2015PNAS..112.2455S. PMC 4345563
. PMID 25675479. doi:10.1073/pnas.1414155112 .
- ^ Krell, Tino (1. 4. 2007). „Exploring the (Almost) Unknown: Archaeal Two-Component Systems”. Journal of Bacteriology. 200 (7). PMC 5847645 . PMID 29339416. doi:10.1128/JB.00774-17.
- ^ Satir, Peter; Christensen, Søren T. (2008). „Structure and function of mammalian cilia”. Histochemistry and Cell Biology. 129 (6): 687—93. PMC 2386530 . PMID 18365235. doi:10.1007/s00418-008-0416-9.
- ^ R. Mitchell, David (10. 4. 2012). „The Evolution of Eukaryotic Cilia and Flagella as Motile and Sensory Organelles”. Eukaryotic Membranes and Cytoskeleton. Advances in Experimental Medicine and Biology. 607. str. 130—140. ISBN 978-0-387-74020-1. PMC 3322410 . PMID 17977465. doi:10.1007/978-0-387-74021-8_11.
- ^ Zipfel, Cyril (jul 2014). „Plant pattern-recognition receptors”. Trends in Immunology. 35 (7): 345—351. PMID 24946686. doi:10.1016/j.it.2014.05.004.
- ^ Haffani, Yosr Z.; Silva, Nancy F.; Goring, Daphne R. (2. 2. 2011). „Receptor kinase signalling in plants”. Canadian Journal of Botany. 82: 1—15. S2CID 53062169. doi:10.1139/b03-126.
- ^ Armitage, Lynne; Leyser, Ottoline (2021). „Plant hormone receptors”. Access Science. doi:10.1036/1097-8542.900137.
- ^ Satir, Peter; Christensen, Søren T. (2008). „Structure and function of mammalian cilia”. Histochemistry and Cell Biology (na jeziku: engleski). 129 (6): 687—693. ISSN 0948-6143. doi:10.1007/s00418-008-0416-9.
- ^ Lumb, Andrew B.; Horner, Deborah (2013). „Pulmonary Physiology”. Pharmacology and Physiology for Anesthesia. str. 445—457. ISBN 9781437716795. doi:10.1016/B978-1-4377-1679-5.00025-9.
- ^ Lumb, Andrew B.; Horner, Deborah (2013). „Pulmonary Physiology”. Pharmacology and Physiology for Anesthesia. str. 445—457. ISBN 9781437716795. doi:10.1016/B978-1-4377-1679-5.00025-9.
- ^ „Central Chemoreceptors”. pathwaymedicine.org (na jeziku: engleski). Arhivirano iz originala 2021-04-13. g. Pristupljeno 2021-03-16.
- ^ Berk, James L.; Levy, Matthew N. (1977). „Profound Reflex Bradycardia Produced by Transient Hypoxia or Hypercapnia in Man”. European Surgical Research. 9 (2): 75—84. PMID 852474. doi:10.1159/000127928.
Spoljašnje veze
[uredi | uredi izvor] | Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja). |
| Državne | |
|---|---|
| Ostale | |
