mobadv

Ένας υποτιμημένος και αφανής μυς που κάνει όλη την δουλειά

  • Κατηγορία Υγεία
ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΤΕ

Kάποιοι μύες παίρνουν όλη τη δόξα. Οι μποντιμπίλντερς επιδεικνύουν τους φουσκωμένους τους τρικέφαλους, ενώ οι σπρίντερς τις «κοφτερές» γωνίες των γαμπών τους. Ομως βαθιά μέσα σε όλους μας, ένας λεπτός μυς κάνει μια ηρωική δουλειά στην αφάνεια. Για να εισπνεύσουμε, ευθυγραμμίζουμε το διάφραγμα που έχει σχήμα θόλου, ενώ για να εκπνεύσουμε, χαλαρώνουμε τον μυ. Το διάφραγμα μας παρέχει οξυγόνο πάνω από δέκα φορές το λεπτό, περίπου μισό δισεκατομμύριο φορές κατά τη διάρκεια 80 χρόνων ζωής.

«Είμαστε απόλυτα εξαρτημένοι από το διάφραγμα» λέει η Γκάμπριελ Κάρντον, μια βιολόγος από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα των ΗΠΑ. «Το παίρνουμε όμως ως δεδομένο κάθε στιγμή που αναπνέουμε». Για τη δρα Κάρντον, το διάφραγμα δεν είναι απλά υποτιμημένο, αλλά και αινιγματικό. Ολα τα θηλαστικά έχουν διάφραγμα. Κανένα όμως από τα άλλα ζώα δεν διαθέτει τέτοιο όργανο. «Εχουμε μία πολύ διαφορετική λύση για την αναπνοή σε σχέση με τα ερπετά και τα πουλιά», λέει η δρ Κάρντον. Πριν από την εξέλιξη του διαφράγματος, οι ερπετοειδείς πρόγονοί μας πιθανώς να ανέπνεαν με τον ίδιο τρόπο που αναπνέουν και σήμερα τα ερπετά, χρησιμοποιώντας δηλαδή ένα περίβλημα μυών για να πιέσουν τα πλευρά.

Οταν εξελίχθηκε το διάφραγμα, η αναπνοή άλλαξε δραστικά. Τα θηλαστικά απέκτησαν ένα ισχυρότερο και αποτελεσματικότερο μέσο για να εξασφαλίσουν μια σταθερή παροχή οξυγόνου. Η εξέλιξη του διαφράγματος πιθανώς να ευθύνεται και για την ανάπτυξη του θερμόαιμου μεταβολισμού των θηλαστικών. Χωρίς διάφραγμα, οι άνθρωποι πιθανώς να μην ήταν ικανοί να εξελίξουν έναν γιγάντιο εγκέφαλο, που έχει τεράστιες ανάγκες οξυγόνου.

Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι το διάφραγμα εξελίχθηκε μέσω κάποιας αλλαγής στον τρόπο ανάπτυξης των εμβρύων των θηλαστικών: Πιθανώς κάποιες μεταλλάξεις να οδήγησαν ορισμένα εμβρυονικά κύτταρα να δημιουργήσουν έναν εντελώς νέο μυ. Η δρ Κάρντον και άλλοι ερευνητές προσπαθούν να καταλάβουν αυτή την αλλαγή, αλλά και γιατί κάποιες φορές ο μυς αυτός αποτυγχάνει να αναπτυχθεί. Ενα στα 2.500 μωρά γεννιέται με μία τρύπα στο διάφραγμά του. Το συκώτι, το έντερο και τα κοιλιακά όργανα του μωρού, μέσω αυτής της τρύπας, πιέζουν προς τα πάνω τους πνεύμονες, καθυστερώντας έτσι την ανάπτυξή τους και εμποδίζουν την αναπνοή του νεογνού. Το ένα τρίτο περίπου των μωρών που γεννιούνται με συγγενή διαφραγματοκήλη πεθαίνουν. Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι κάποιες μεταλλάξεις σε συγκεκριμένα γονίδια μπορούν να αυξήσουν τον κίνδυνο εμφάνισης τέτοιων κηλών, χωρίς όμως να έχουν καταφέρει να εντοπίσουν πώς αυτά τα γονίδια δημιουργούν το διάφραγμα. Η δρ Κάρντον και οι συνάδελφοί της ανέπτυξαν πρόσφατα κάποια νέα εργαλεία που τους επέτρεψαν να ρίξουν μία πιο κοντινή ματιά σε αυτό τον μηχανισμό και στις 25 Μαρτίου δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο επιστημονικό περιοδικό Nature Genetics.

Για να το επιτύχουν αυτό, τροποποίησαν γενετικά ποντίκια ώστε κάποια κύτταρα των εμβρύων τους να φωσφορίζουν. Ετσι οι επιστήμονες μπόρεσαν να παρακολουθήσουν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα πολλαπλασιάζονται και μετακινούνται. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το διάφραγμα ξεκινά ως ένα ζεύγος πτυχών στα πλάγια του οισοφάγου, οι οποίες μετά επεκτείνονται σε δύο κύματα.

Στο πρώτο κύμα, μία ομάδα κυττάρων στις πτυχές αυτές πολλαπλασιάζεται και επεκτείνεται προς τα πλάγια του σώματος. Μετά αυτά τα κύτταρα εξαπλώνονται προς τα μπρος και πίσω. Τα κύτταρα γίνονται συνδετικός ιστός, σχηματίζοντας μία λεπτή μεμβράνη κατά μήκος του επάνω μέρους του συκωτιού. Στο δεύτερο κύμα, ξεπροβάλλουν από τις πτυχές κύτταρα που κατασκευάζουν μύες και ακολουθούν το μονοπάτι που έχει χαράξει ο συνδετικός ιστός, σχηματίζοντας μία δεύτερη στρώση που εμπεριέχεται μεταξύ των μεμβρανών, δημιουργώντας ένα σάντουιτς.

Είναι πιθανό και το διάφραγμα σαν όργανο να έχει εξελιχθεί επίσης σε δύο κύματα. Η δρ Κάρντον προτείνει ότι οι πρόγονοι των θηλαστικών μπορεί να είχαν εξελίξει πρώτα ένα στρώμα συνδετικού ιστού, με σκοπό απλά να διαχωρίσουν τους πνεύμονες από την κοιλιακή χώρα. Ο σχηματισμός του στρώματος που μοιάζει με σάντουιτς πραγματοποιήθηκε αργότερα, οπότε και δημιουργήθηκε μία αναπνευστική αντλία.

Γι’ αυτή τη μετάβαση ίσως να μην απαιτούνταν πολλές μεταλλάξεις. Και σε άλλα μέρη του σώματος τα κύτταρα των μυών ακολουθούν χημικά μονοπάτια που χαράσσονται από τον συνδετικό ιστό. Οταν τα κύτταρα του συνδετικού ιστού ξεκίνησαν να δημιουργούν το πρωτόγονο διάφραγμα, τα κύτταρα των μυών είχαν ήδη τον απαραίτητο μοριακό μηχανισμό για να ακολουθήσουν τα χνάρια των πρώτων.

Πηγή: www.kathimerini.gr

 

{fcomments}

ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΤΕ