Potenciál receptora

Potenciál receptora je reakcia senzorických buniek na stimul a zvyčajne zodpovedá depolarizácii. Bude tiež Potenciál generátora a je priamym dôsledkom transdukčných procesov, s ktorými receptor premieňa stimul na excitáciu. Tento proces je narušený pri ochoreniach spojených s receptormi.

Aký je receptorový potenciál?

Senzorické bunky ľudského tela sa nazývajú receptory. Sú to proteíny alebo proteínový komplex, na ktorý sa viažu signálne molekuly. To spúšťa signalizačné procesy vo vnútri buniek. Receptory zachytávajú signály zvonka a spracovávajú ich do bioelektrickej excitácie. Prekladajú podnety z prostredia do jazyka centrálneho nervového systému. Receptory sú vysoko špecializované a patria medzi hlavné príklady ľudského vnímania.

V neobsiahnutom stave majú receptory pokojový potenciál. Toto je rozdiel napätia založený na nerovnomernom rozdelení sodíkových a draselných iónov, ktoré oddeľuje intra- a extracelulárny priestor. Prichádzajúci stimul z prostredia sa viaže na receptorové proteíny a umožňuje receptoru prekročiť svoj pokojový potenciál. Tento proces sa nazýva depolarizácia. Receptorový potenciál je membránovo-elektrická reakcia senzorických buniek na určitý stimul. Niektorí autori rozlišujú receptorový potenciál a generátorový potenciál. Depolarizáciu senzorického neurónu chápu ako generátorový potenciál. Pre nich je však receptorový potenciál v membráne receptorovej bunky.

Funkcia a úloha

Receptorový potenciál vzniká v dôsledku transdukčného procesu. Tento proces zodpovedá premene stimulačnej energie na vlastnú, a teda spracovateľnú excitáciu tela.

V súvislosti s touto konverziou hrá hlavnú úlohu koncepcia signálnej kaskády. Do istej miery jednotlivé senzorické bunky sledujú rôzne cesty spracovania stimulov a transdukcie. Kroky spojenia, transformácie, prenosu a regenerácie sú pre nich spoločné. Depolarizácia senzorickej bunky je tiež bežným krokom. Výnimkou sú fotoreceptory oka. Svetlo ako primeraný stimul v nich spôsobuje hyperpolarizáciu.

Normálnym prípadom je však depolarizácia. Uskutočňuje sa vo vzťahu k príslušnej sile prijatého stimulu. V závislosti od sily stimulu sa katiónové kanály na báze membrány otvárajú v dôsledku zmien základného napätia medzi intracelulárnym a extracelulárnym priestorom. Týmto spôsobom sa pri afinite k receptoru vytvorí akčný potenciál závislý od prahu stimulácie.

Afference je nervové tkanivo, ktoré sa špecializuje na tok informácií. Aferenty sú nervové ústrojenstvo, ktoré dodáva vzrušenie centrálnemu nervovému systému.

Priebeh receptorového potenciálu sa líši v závislosti od príslušných receptorov. Potenciál sa zvyčajne skladá z proporcionálnej a diferenčnej zložky, takže stimulačná odozva receptorov je proporcionálna.

Receptorový potenciál je zvyčajne výsledkom otvorenia sodíkových kanálov viazaných na membránu. Uvoľňujú sodné ióny v bunke, čo sa chápe ako skutočná excitácia. Na druhej strane k hyperpolarizácii fotoreceptorov dochádza, keď sú kanály uzavreté.

Receptorový potenciál nepodlieha zákonu „všetko alebo nič“, ale so silou stimulu sa zvyšuje postupne. Keď sa dosiahne určitá prahová hodnota a prahový potenciál sa tak prekročí, senzorická bunka generuje akčný potenciál. Tak ako takmer všetky akčné potenciály, aj zmyslové bunky sa riadia zákonom typu všetko alebo nič a zvyčajne nemajú regeneračnú refraktórnu periódu.

Choroby a choroby

Skupina chorôb spojených s receptormi ovplyvňuje excitačné procesy v receptorových bunkách. To má tiež vplyv na receptorový potenciál. V posledných rokoch lekársky výskum objavil rôzne mutácie receptorov. Tieto mutácie sú teraz spojené s celým radom dedičných a somatických chorôb.

Pri ochoreniach spojených s receptormi sú receptory defektné. Z tohto dôvodu sa už nemôžu viazať na signálne molekuly, adekvátne spracovávať signály alebo prenášať signály. Pri iných chorobách z tejto skupiny môže byť prenos signálu sotva možné vypnúť alebo vôbec nevypnúť. Iné mutácie môžu vo všeobecnosti nechať niektoré receptory chýbajúce alebo ich inkorporovať nesprávne do membrány.

Väčšina chorôb spojených s receptormi nie je spôsobená samotnými receptormi, ale autoprotilátkami. Tieto autoimunitné ochorenia svojimi autoprotilátkami útočia na senzorické bunky a spôsobujú zápal. V priebehu tohto zápalu sú zničené vnútorné štruktúry receptora a senzorické bunky strácajú svoju funkčnosť.

Príklady z tejto skupiny chorôb sú myasténia gravis a Lambert-Eatonov syndróm. Myasthenia gravis je autoimunitné neurónové ochorenie svalov. Lambert-Eatonov syndróm je podobný tomuto fenoménu, ale je oveľa bežnejší ako myasténia gravis.

Choroby s poruchami receptorov sa diferencujú podľa ich štruktúrnej triedy. Napríklad pri ochoreniach iónových kanálov je narušená neurónová štruktúra iónových kanálov a tým aj biochemická excitabilita receptorov.

Okrem skupiny chorôb spojených s receptormi môžu mať psychotropné lieky tiež účinky na signálnu kaskádu receptorov. V tomto prípade ich aktívne zložky pôsobia priamo na receptory a napodobňujú funkciu príslušného neurotransmitera, aby sa mohli viazať na zodpovedajúci receptor. Iné psychotropné lieky blokujú receptory pre fyziologické neurotransmitery. Opísané účinky rôznych psychotropných liekov sa používajú v modernej medicíne špecificky na ovplyvnenie receptorových aktivít.