Тело человека №55, страница 17

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕДИЦИНЫ

ФИЗИОЛОГИЯ

Как клетки взаимодействуют

между собой

Чтобы организм работал как единая система, необходимо, чтобы клетки взаимодействовали друг с другом. Они делают это либо выделяя химические мессенджеры, либо возбуждая соседние клетки электрическими импульсами.

В человеческом организме около 10 ООО ООО ООО ООО (10 триллионов) клеток, представленных примерно 200 разными типами. Однако выгоду от наличия специализированных клеток можно получить, только если вся многоклеточная организация работает координированно.

■ Внутренние стимулы Организм должен иметь возможность реагировать на изменение внутренних условий. Например, клетки поджелудочной железы регистрируют повышение концентрации глюкозы в крови после еды и выделяют гормон - инсулин, который позволяет клеткам других тканей абсорбировать глюкозу для выработки энергии.

■ Внешние стимулы Точно так же организм должен быть способен отвечать на внешние стимулы. Например, незачем иметь глаза, которые позволяют увидеть хищника, если визуальная информация не может быть передана остальному организму, чтобы подготовиться к схватке или убежать от опасности.

► Нервные клетки взаимодействуют, выделяя химические мессенджеры, которые вызывают электрическое возбуждение соседних клеток.

Электрическое и химическое взаимодействие между клетками

щ

SHEET 48

Клетки сердца взаимодействуют электрически

W

И внутренние, и наружные стимулы регистрируются специальными химическими структурами (обычно белками) - рецепторами, преобразующими информацию в форму, которая может быть передана другим клеткам тела. В общих чертах, взаимодействие между клетками тела совершается с использованием либо химических мессенджеров, либо электрических сигналов.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Большинство электрических сигналов проводится по нервным клеткам (хотя клетки сердца тоже взаимодействуют электрически), которые специально приспособлены для передачи нервных импульсов из одной области организма в другую. Некоторые нервные волокна могуг достигать в длину одного метра.

Главным преимуществом электрических взаимодействий является скорость, с которой передается информация, - некоторые

нервы способны распространять нервные импульсы со скоростью 120 м/с. Более того, так как сеть нейронов действует с высокой точностью, информация доставляется именно туда, куда следует.

ХИМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В противоположность этому, химические мессенджеры, такие как гормоны, выделяются в кровоток. Поэтому их молекулы могут воздействовать на большое число клеток, но делают это относительно медленно. Например, если человек попал в стрессовую ситуацию, подъем уровня адреналина в крови окажет возбуждающее воздействие только через 15-30 секунд. Происходит это потому, что молекулы адреналина должны диффундировать из надпочечника в кровоток, который затем разносит их по организму к органам-мишеням (таким как сердце, частоту и силу сокращений которого он поднимает).

▲ Клетки сердца соединены белковыми порами, которые дают возможность электрически заряженным ионам проникать через клеточную мембрану. Это позволяет волне возбуждения перемещаться по сердцу.

< Клетки сердца (показаны зеленым цветом) взаимодействуют друг с другом электрически. Однако на их деятельность могут влиять также химические вещества (например, адреналин), которые вырабатываются другими тканями.