冷感的机制是什么?

时间:2021-09-11 05:22:26   作者:
冷的感觉并不是动能产生神经冲动的问题。皮肤中的冷感受器是如下图所示的游离神经末梢。这些末梢属于将信号传递到脊髓和脑干的神经元。

游离老鼠皮肤的神经末梢荧光显微镜照片

游离老鼠皮肤的神经末梢荧光显微镜照片

下面是皮肤的冷感受器和其他游离神经末梢的示意图注意,热和冷不是由相同的热感受神经元感知的;这些是不同的感觉,而不是一个温度感觉的两极。温暖感受器对温度上升到皮肤温度以上作出反应;冷感受器对低于它的温度做出反应。冷感受器神经末梢比热感受器末梢分支更广泛,更接近皮肤表面。

冷感的机制是什么

这些神经末梢和其他细胞一样,质膜是磷脂的油性膜,其中含有蛋白质。这些蛋白质中有许多是门控离子通道——这些孔会因各种刺激而打开和关闭,这些刺激包括化学物质、物理压力、振动、拉伸、热、冷和电压变化。当这种刺激打开其中一个通道时,钠离子、钾离子、钙离子、氯离子和其他离子就像水一样从打开的水坝闸门中流过——进入或离开细胞。

冷感的机制是什么

根据定义,这些离子携带电荷,所以离子的移动改变了等离子膜上的电荷差(电压)。这就打开了相邻细胞膜上的其他电压门控通道。这些通道启动神经信号,传递到中枢神经系统,让我们意识到热感觉。

在冷受体中,温度下降激活的离子通道蛋白被命名为瞬时受体电位melastatin 8 (TRPM8)通道。它的结构可能比你想知道的要多,如下所示。

冷感的机制是什么

冷受体的TRPM8蛋白。图上方的黄色带是脂质膜。蛋白质在六个粉红色的桶状区域来回穿过细胞膜。离子通道在右边的两个桶之间。顶部的短袢投射到细胞外液中,下方的长袢投射到神经元的细胞质中。这是作者用图解的方式展开来展示蛋白质的氨基酸序列,而不是它实际的三维结构。

众所周知,当温度变化时,蛋白质会改变形状;这就是为什么蛋清会变不透明,红肉在烹饪时会变成棕色。这对理解热感受器的感觉转导至关重要。

在正常皮肤温度下(34°C),这些神经末梢没有什么作用,但会发出低频的自发信号。当你把手放在冷水中,或寒冷的冬天的风吹过你的皮肤,或汗水从你的皮肤蒸发,热量从你的身体表面传导到水或空气中。当皮肤温度下降1°C甚至更低时,TRPM8蛋白的形状就会改变,打开上面所示的通道,加速神经信号传导速度。

TRPM8是一个钙通道,它允许钙离子(Ca2+)从细胞外液流入细胞。离子上的2+电荷改变了膜电压。这打开了邻近的电压门控膜通道,从而启动了神经信号,信息就会通过薄而缓慢的无髓鞘和轻度髓鞘神经纤维到达你的大脑。这些纤维的传导速度相对较慢,这就是你感觉冷不如感觉痛的原因;疼痛信号通过更厚、更有髓鞘的快神经纤维传递。

TRPM8蛋白被称为多模式受体,这意味着它对不止一种刺激模式做出反应——在这种情况下,不仅仅是温度下降。它也对薄荷醇和桉树油(桉树油)有反应,因此它们有冷却效果。下面,以另一种“丝带”风格描绘的蛋白质是TRPM8区域对薄荷醇做出反应。TRPM8对一种合成化学物质icilin也有强烈反应,icilin在产生极度寒冷感觉方面的效力是薄荷醇的200倍Icilin被用于冷受体的研究。

冷感的机制是什么

TRPM8不仅存在于皮肤各处的皮肤感受器中,与脊髓一起进入背根神经节,而且也存在于三叉神经的末梢,三叉神经是一根大的3支颅神经,稠密地支配着口腔。冷饮和冰淇淋刺激这一神经会产生痛苦的大脑冻结感觉。

正在进行的研究揭示了TRPM8在调节眼表湿润、粘膜异常干燥失调、各种神经敏感性病理状态、甚至是非感觉环境(包括前列腺癌)中的可能作用。
声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,未作人工编辑处理,也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容,欢迎发送邮件至:123456789@qq.com 进行举报,并提供相关证据,工作人员会在5个工作日内联系你,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。