Termoreseptör - Thermoreceptor

Bir termoreseptör , özellikle zararsız aralıktaki sıcaklıktaki mutlak ve nispi değişiklikleri kodlayan , özel olmayan bir duyu reseptörü veya daha doğrusu bir duyu nöronunun alıcı kısmıdır . Memeli periferik sinir sisteminde, sıcaklık reseptörlerinin miyelinsiz C lifleri (düşük iletim hızı) olduğu düşünülürken , soğuğa tepki verenlerin hem C lifleri hem de ince miyelinli A delta lifleri (daha hızlı iletim hızı) olduğu düşünülmektedir . Sıcak bir reseptör için yeterli uyaran ısınmadır, bu da aksiyon potansiyeli boşalma hızında bir artışa neden olur. Soğutma, sıcak reseptör deşarj hızında bir azalmaya neden olur. Soğuk reseptörleri için ateşleme hızları soğutma sırasında artar ve ısınma sırasında azalır. Bazı soğuk alıcılar ayrıca yüksek sıcaklıklara, yani tipik olarak 45 °C'nin üzerine kısa bir aksiyon potansiyeli deşarjı ile tepki verir ve bu, ısıya karşı paradoksal bir tepki olarak bilinir. Bu davranıştan sorumlu mekanizma belirlenmemiştir.

Konum

İnsanlarda, sıcaklık hissi omuriliğe Lissauer yolunun aksonları boyunca girer ve dorsal boynuzun gri maddesindeki birinci sıra nöronlarla sinaps yapar , bir veya iki vertebral seviye yukarı. Bu ikinci sıra nöronların aksonları sonra decussate katılarak spinotalamik yolu da nöron yükselmek olarak ventral arka-çekirdeği arasında talamus .

Memelilerde, sıcaklık reseptörleri deri ( kutanöz reseptörler olarak ), kornea ve mesane dahil olmak üzere çeşitli dokuları innerve eder . Beynin pre-optik ve hipotalamik bölgelerinden gelen ve sıcaklıktaki küçük değişikliklere tepki veren nöronlar da tanımlanmış ve çekirdek sıcaklık hakkında bilgi verilmiştir. Hipotalamus, termoregülasyonda yer alır, termoreseptörler , değişen çevresel koşullara yanıt olarak çekirdek vücut sıcaklığındaki öngörülen bir değişikliğe ileri besleme yanıtlarına izin verir .

Yapı

Termoreseptörler klasik olarak 'serbest' özel olmayan uçlara sahip olarak tanımlanmıştır ; sıcaklık değişikliklerine tepki olarak aktivasyon mekanizması tam olarak anlaşılmamıştır.

İşlev

Gösterilen kanallar: TRPA1 , TRPM8 , TRPV4 , TRPV3 , TRPV1 , TRPM3 , ANO1 , TRPV2

Soğuğa duyarlı termoreseptörler, soğutma, soğuk ve tazelik hislerine yol açar. Korneada soğuk reseptörlerinin, gözyaşı sıvısı 'gözyaşlarının' buharlaşmasıyla üretilen soğumaya ateşleme hızında bir artışla yanıt verdiği ve böylece göz kırpma refleksini ortaya çıkardığı düşünülmektedir. Diğer termoreseptörler, zıt tetikleyicilere tepki verecek ve ısıya ve hatta bazı durumlarda yanma hissine yol açacaktır. Bu genellikle kırmızı biberlerde yaygın olarak bulunan aktif bir kimyasal olan kapsaisin ile temas edildiğinde yaşanır . Dilinizle (veya herhangi bir iç yüzeyle) temas ettiğinde, kapsaisin sinir liflerini depolarize ederek liflere sodyum ve kalsiyum girmesine izin verir. Liflerin bunu yapabilmeleri için belirli bir termoreseptöre sahip olmaları gerekir. Kapsaisin ve diğer ısı üreten kimyasallara tepki veren termoreseptör, TRPV1 olarak bilinir . Isıya tepki olarak, TRPV1 reseptörü, iyonların geçmesine izin veren ve ısı veya yanma hissine neden olan pasajlar açar. TRPV1'in ayrıca moleküler bir kuzeni vardır, TRPM8 . TRPV1'den farklı olarak TRPM8, daha önce bahsedildiği gibi soğuma hissi üretir. TRPV1'e benzer şekilde TRPM8, iyon yollarını açarak belirli bir kimyasal tetikleyiciye yanıt verir. Bu durumda, kimyasal tetikleyici genellikle mentol veya diğer soğutma maddeleridir. Fareler üzerinde yapılan çalışmalar, bu reseptörlerin her ikisinin de varlığının bir sıcaklık algılama derecesine izin verdiğini belirledi. TRPV1 reseptöründen yoksun fareler, ısıtılmış bir platformdakinden önemli ölçüde daha soğuk alanları belirleme yeteneğine sahipti. Ancak TRPM8 reseptörüne sahip olmayan fareler, sıcak bir platform ile soğuk bir platform arasındaki farkı belirleyemedi, bu da soğuk hisleri ve hisleri belirlemek için TRPM8'e güvendiğimizi düşündürüyor.

Dağıtım

Sıcak ve soğuk alıcılar, zararsız çevre sıcaklığının algılanmasında rol oynar. Bir organizmaya zarar vermesi muhtemel sıcaklıklar , zararlı soğuk, zararlı ısı veya birden fazla zararlı uyarıcı modalitesine (yani polimodaldir) yanıt verebilen nosiseptörlerin alt kategorileri tarafından algılanır . Tercihen soğutmaya yanıt veren duyusal nöronların sinir uçları, deride orta yoğunlukta bulunur, ancak aynı zamanda kornea , dil , mesane ve yüz derisinde nispeten yüksek uzaysal yoğunlukta bulunur . Spekülasyon, lingual soğuk reseptörlerinin, tat duyusunu modüle eden bilgileri ilettiğidir; yani bazı yiyecekler soğukken tadı güzel, bazıları ise öyle değildir.

transdüksiyon mekanizması

Bu araştırma alanı, son zamanlarda, Geçici Reseptör Potansiyeli (TRP) protein ailesinin tanımlanması ve klonlanmasıyla büyük ilgi görmüştür . Soğuk alıcılarda sıcaklık transdüksiyonuna kısmen TRPM8 kanalı aracılık eder. Bu kanal , sıcaklıkla ters orantılı büyüklükte bir karışık içe doğru katyonik ( kanal aynı zamanda Ca2 + için geçirgen olmasına rağmen ağırlıklı olarak Na + iyonları tarafından taşınır) geçer . Kanal, yaklaşık 10-35 °C'yi kapsayan bir sıcaklık aralığında hassastır. TRPM8 ayrıca hücre dışı bir ligandın bağlanmasıyla da aktive edilebilir. Mentol bu şekilde TRPM8 kanalını aktive edebilir. TRPM8 fizyolojik rolü soğutma sinyali vermek olan nöronlarda ifade edildiğinden, çeşitli vücut yüzeylerine uygulanan mentol bir soğuma hissi uyandırır. Özellikle trigeminal (V) sinirde aksonları olan yüz bölgelerindeki mentol tarafından soğuk reseptörlerinin aktivasyonu ile bağlantılı tazelik hissi, diş macunu, tıraş losyonları, yüz kremleri ve benzerleri dahil olmak üzere çok sayıda tuvalette kullanımından sorumludur.

Soğuk transdüksiyonun bir başka moleküler bileşeni, potasyum iyonları tarafından taşınan bir dışa doğru akımı geçen sözde sızıntı kanallarının sıcaklığa bağımlılığıdır. Bazı sızıntı kanalları, iki gözenekli (2P) alan potasyum kanalları ailesinden türemiştir . 2P etki alanı kanallarının çeşitli üyeleri arasında, bazıları yaklaşık 28 °C'nin altındaki sıcaklıklarda oldukça çabuk kapanır (örneğin KCNK4 (TRAAK), TREK). Sıcaklık ayrıca Na + /K + -ATPase'nin aktivitesini de modüle eder . Na + /K + -ATPase, ATP'nin her hidrolitik bölünmesi için 2K + iyonları karşılığında 3Na + iyonlarını ekstrüde eden P tipi bir pompadır . Bu, pozitif yükün hücre dışına net hareketi, yani hiperpolarize edici bir akım ile sonuçlanır . Bu akımın büyüklüğü, pompa faaliyetinin hızı ile orantılıdır.

Soğuk bir reseptöre yol açan şeyin bir nöronda birlikte termal olarak hassas çeşitli proteinlerin takımyıldızı olduğu öne sürülmüştür. Nöronun bu ortaya çıkan özelliğinin, yukarıda bahsedilen proteinlerin ekspresyonunun yanı sıra hiperpolarizasyonla aktive olan, siklik nükleotid kapılı (HCN) kanal ve hızla aktive olan ve inaktive eden geçici potasyum kanalı (IK ) dahil olmak üzere çeşitli voltaja duyarlı kanalları içerdiği düşünülmektedir. A ).

Referanslar