Как клетки взаимодействуют во время боя или бегства

Когда наши органы чувств воспринимают стресс окружающей среды, такой как опасность или угроза, клетки нервной и эндокринной систем тесно сотрудничают, чтобы подготовить тело к действию. Этот замечательный пример клеточной коммуникации, часто называемый борьбой или бегством, или реакцией на стресс, вызывает мгновенные и одновременные реакции во всем теле.

Сенсорные нервные клетки передают восприятие угрозы или стресса из окружающей среды в гипоталамус головного мозга. Нейросекреторные клетки в гипоталамусе передают сигнал в гипофиз, побуждая клетки там выпустить химический мессенджер в кровоток. Одновременно гипоталамус передает нервный сигнал вниз по спинному мозгу. И химический мессенджер, и нервный импульс отправятся к одному и тому же месту назначения — надпочечникам.

Расположенные над почками надпочечники получают нервные и химические сигналы, инициированные клетками гипоталамуса. Нервные сигналы активируют выброс адреналина в кровоток.
Когда химические мессенджеры поступают через кровоток, они прикрепляются к рецепторам и запускают клеточный сигнальный каскад, который приводит к выработке кортизола. Кортизол высвобождается в кровоток, где он начинает сигнальные каскады в нескольких типах клеток, что приводит к повышению артериального давления, повышению уровня сахара в крови и подавлению иммунной системы.Подробно: сигнальный каскад выработки кортизола

Когда нервные клетки в гипоталамусе возбуждаются, кортикотропные клетки в гипофизе стимулируются к высвобождению АКТГ, химического мессенджера, в кровоток.

Химические мессенджеры АКТГ, посылаемые из гипофиза в кровоток, достигают клеток коры надпочечников.
Когда внутренностный нерв в гипоталамусе срабатывает, сигнал передается по спинному мозгу прямо в надпочечники.

Сигнальные молекулы разного происхождения обеспечивают энергетический импульс различными способами. Когда адреналин связывается с рецепторами на клетках печени, он запускает сигнальный каскад, производящий глюкозу из более крупных молекул сахара. Циркулирующий кортизол освобождает жирные кислоты для преобразования в энергию. Эти молекулы быстро выводятся из организма в кровоток, обеспечивая приток легкодоступной энергии для мышц по всему телу, подготавливая их к нагрузкам.Подробно: сигнальный каскад гликогенолиза

Внутренний нерв стимулирует хромаффинные клетки надпочечников к выбросу адреналина, химического мессенджера, в кровоток.

Часто при создании изображений белков и других молекул необходимо использовать некоторую художественную лицензию. Так как же они выглядят на самом деле? Молекулярные модели позволяют заглянуть в их крошечный мир и помогают понять, как они работают. Взгляните на некоторые научно точные модели молекул и белков из фильма.

Стилизованная киназа фосфорилазы и активированная фосфорилаза гликогена (оранжевые) из фильма «Бейся или беги» .
Как выглядит киназа фосфорилазы на самом деле (фиолетовый), ее доли украшены неактивной гликогенфосфорилазой (зеленый).

Эпинефрин является важной клеточной сигнальной молекулой в реакции «бей или беги». Эпинефрин, также известный как адреналин, является эффективным мессенджером, который передает сигналы многим типам клеток по всему телу со многими эффектами. В легких адреналин связывается с рецепторами гладкомышечных клеток, окружающих бронхиолы. Это заставляет мышцы расслабляться, расширяя бронхиолы и позволяя большему количеству кислорода попадать в кровь. В синоатриальном узле сердца адреналин стимулирует клетки водителя ритма, чтобы они сокращались быстрее. Это увеличивает скорость, с которой другие химические сигналы, глюкоза и кислород циркулируют в клетках, которые в них нуждаются. Эпинефрин также сокращает определенные типы мышечных клеток под поверхностью кожи, вызывая капельки пота и приподнятые волосы на поверхности.

Эпинефрин , химический мессенджер.

Реакция «бей или беги» представляет собой сложную системную реакцию. Это лишь некоторые из мгновенных мессенджеров и физиологических изменений.
Фактически, первоначальное восприятие угрозы или опасности также принимается областью ствола мозга, которая начинает еще одну ось связи и реакции, включающую высвобождение норадреналина. Подобно кортизолу и адреналину, норадреналин распространяется по всему телу, запуская сигнальные каскады клеток в ряде типов клеток.
Независимо от их вида или места происхождения, клеточные сигнальные молекулы, участвующие в реакции «бей или беги», тесно взаимодействуют друг с другом. Их общий эффект заключается в увеличении кровообращения и притока энергии к определенным системам организма и переводе менее важных в поддерживающий режим. Таким образом, реакция «бей или беги» подготавливает тело к экстремальным действиям.