БИОкодинг 360°
Часть 1Философия методологии7 / 15
Физика и философия

Механобиология

Клетки умеют чувствовать нажатие, растяжение и вибрацию. Здесь разберём, как механический толчок превращается в электрический сигнал.
Подтверждено наукой
Главная идея

Механобиология изучает, как клетки воспринимают физические воздействия: давление, растяжение, вибрацию. Клетка превращает их в биологические сигналы, и эти сигналы влияют на работу нервной системы, сосудов и других тканей.

Такое превращение называют механотрансдукцией. Оно подтверждено опытами с белками PIEZO1 и PIEZO2.

Три вида механического воздействия

Давление
Прикосновение к коже, нажатие пальцем
Растяжение
Ткань тянется, например кожа на сгибе руки
Вибрация
Быстрые колебания: дрожание, звук, работа вибромассажёра
Простыми словами

Когда мы трогаем кожу или чувствуем вибрацию, на это отвечают особые белки в оболочке клетки, каналы PIEZO. От нажатия канал открывается, и внутрь проходят заряженные частицы, ионы.

Поток ионов создаёт электрический сигнал, и он может дойти до нервной системы. Так организм буквально чувствует физические колебания.

Схема
Как работает канал PIEZO
канал закрытканал открытснаруживнутринажатие+++++++электрический сигналсигнала нет
Слева канал в покое: две его половинки сомкнуты, ионы остаются снаружи. Справа на оболочку нажали: канал раскрылся, ионы со знаком плюс прошли внутрь клетки, и появился электрический сигнал.

От прикосновения до нервной системы

Нажатие или вибрация
Оболочка клетки чуть растягивается
Канал открывается
Белок PIEZO меняет форму и раскрывается
Ионы входят
Заряженные частицы проходят внутрь клетки
Электрический сигнал
Заряд внутри клетки меняется
Нервная система
Сигнал передаётся дальше, и мы чувствуем касание
токнажатиезвонок
Представь
Кнопка дверного звонка

Нажал на кнопку, контакт замкнулся, по проводу побежал ток, и звонок зазвенел. Сама кнопка звенеть не умеет, она только превращает нажатие в электричество.

Канал PIEZO работает похоже: это крошечная кнопка в оболочке клетки, которая превращает механический толчок в электрический сигнал.

Кто это открыл

  1. 2010Ардем Патапутян и Бертран Кост
    Открыли белковые каналы PIEZO1 и PIEZO2. С их помощью клетки воспринимают механическое воздействие и превращают его в электрический сигнал.
  2. 2014Ардем Патапутян и коллеги
    На опытах подтвердили, что PIEZO2 играет ключевую роль в чувстве прикосновения.
  3. 2021Ардем Патапутян и Дэвид Джулиус Нобелевская премия по физиологии и медицине 2021
    Получили премию за открытие рецепторов прикосновения и температуры.
Связь со здоровьем и биорезонансом

Механобиология научно подтверждает: физическое воздействие способно менять работу клеток. На этом строится изучение вибрационной терапии, ультразвука и других механических методов воздействия на организм.

Запомни главное
  1. 1Клетки чувствуют давление, растяжение и вибрацию.
  2. 2Каналы PIEZO открываются от нажатия и пропускают ионы внутрь клетки.
  3. 3Поток ионов рождает электрический сигнал, который идёт к нервной системе.
  4. 4За открытие рецепторов прикосновения в 2021 году дали Нобелевскую премию.
?Проверь себяотвечено 0 из 3
  1. 1. Что делает канал PIEZO, когда на клетку нажимают?
  2. 2. Как называется превращение механического толчка в сигнал клетки?
  3. 3. За что Патапутян и Джулиус получили Нобелевскую премию в 2021 году?