Nervesignaler er lydbølger - Membrane
Nervesignaler er lydbølger - Membrane
Nervesignaler er lydbølger - Membrane
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Narkose bryd<strong>er</strong> lydbølg<strong>er</strong>ne<br />
Cellemembranens temp<strong>er</strong>atur skal ligge på smeltepunktet, for at vi<br />
kan føle sm<strong>er</strong>te. Netop h<strong>er</strong> kan lydbølg<strong>er</strong>, og d<strong>er</strong>med n<strong>er</strong>vesignal<strong>er</strong>,<br />
forplante sig ned gennem n<strong>er</strong>ven. Narkosen bevirk<strong>er</strong>, at cellens<br />
membran bliv<strong>er</strong> flydende, hvilket stopp<strong>er</strong> lydbølgens udbredelse.<br />
membran und<strong>er</strong><br />
normale forhold<br />
Cellemembranens smeltepunkt ligg<strong>er</strong><br />
lige ov<strong>er</strong> kropstemp<strong>er</strong>aturen und<strong>er</strong><br />
normale betingels<strong>er</strong>. D<strong>er</strong>for <strong>er</strong> dele af<br />
membranen faste, mens andre dele <strong>er</strong><br />
flydende. D<strong>er</strong>ved kan soliton<strong>er</strong> opstå,<br />
og lydbølg<strong>er</strong>ne kan sende n<strong>er</strong>vesignal<strong>er</strong><br />
af sted. Patienten kan føle sm<strong>er</strong>te.<br />
direkte mod t<strong>er</strong>modynamikkens love,<br />
som ikke tillad<strong>er</strong>, at strøm kan få temp<strong>er</strong>aturen<br />
til at falde i en modstand. Ingen<br />
har kunnet forklare, hvordan det alligevel<br />
kan forekomme, og det har været et<br />
alvorligt problem for den gamle teori.<br />
Hvis n<strong>er</strong>vesignal<strong>er</strong> i stedet udbredes som<br />
lydbølg<strong>er</strong>, ell<strong>er</strong> soliton<strong>er</strong>, <strong>er</strong> temp<strong>er</strong>aturfaldet<br />
d<strong>er</strong>imod en logisk konsekvens af<br />
den forbigående sammenpresning og<br />
udvidelse af cellemembranen.<br />
Forsk<strong>er</strong>e har i øvrigt tidlig<strong>er</strong>e obs<strong>er</strong>v<strong>er</strong>et,<br />
at n<strong>er</strong>v<strong>er</strong>ne faktisk ændr<strong>er</strong> d<strong>er</strong>es<br />
tykkelse, når d<strong>er</strong> løb<strong>er</strong> impuls<strong>er</strong> gennem<br />
dem. Det mind<strong>er</strong> om, når en slange har<br />
spist en mus, og den kan ses som en udbulning,<br />
d<strong>er</strong> eft<strong>er</strong>hånden glid<strong>er</strong> læng<strong>er</strong>e<br />
og læng<strong>er</strong>e ned gennem slangens krop.<br />
Hell<strong>er</strong> ikke denne fysiske ændring har<br />
SmErTETærSKEl<br />
membran und<strong>er</strong><br />
narkose<br />
Narkose opløs<strong>er</strong> membranen<br />
Narkose sænk<strong>er</strong> cellemembranens<br />
smeltepunkt, så den bliv<strong>er</strong> flydende.<br />
Nu kan soliton<strong>er</strong> ikke læng<strong>er</strong>e opstå,<br />
og n<strong>er</strong>vesignal<strong>er</strong>ne går i stå. Patienten<br />
kan ikke læng<strong>er</strong>e føle sm<strong>er</strong>te.<br />
haft en naturlig forklaring ud fra den<br />
klassiske Hodgkin-Huxley-model, mens<br />
det <strong>er</strong> en logisk konsekvens af Heimburg/<br />
Jacksons nye lydbølgemodel.<br />
Teori forklar<strong>er</strong> narkosens virkning<br />
Forsk<strong>er</strong>nes bedste argument for d<strong>er</strong>es<br />
kontrov<strong>er</strong>sielle teori <strong>er</strong> imidl<strong>er</strong>tid, at den<br />
giv<strong>er</strong> en forklaring på virkningen af narkose.<br />
Vidt forskellige kemiske stoff<strong>er</strong> som<br />
det frie grundstof xenon (Xe), en simpel,<br />
uorganisk forbindelse som latt<strong>er</strong>gas<br />
(N 2O), et lille, organisk molekyle som<br />
æt<strong>er</strong> (C 4H 10O) og et m<strong>er</strong>e komplekst stof<br />
som isofluran (C 3 H 2 ClF 5 O) har den samme<br />
blok<strong>er</strong>ende virkning på n<strong>er</strong>v<strong>er</strong>ne, så de<br />
forhindres i at sende impuls<strong>er</strong> vid<strong>er</strong>e.<br />
Hvordan det kan forholde sig sådan, har<br />
været en gåde, lige siden æt<strong>er</strong> i 1846 blev<br />
Flydende membran<br />
Fast membran<br />
Betændt membran<br />
membran med<br />
betændelse<br />
<strong>Membrane</strong>n <strong>er</strong> som grødis Betændelse hæv<strong>er</strong> smeltepunkt<br />
Cellemembranens smeltepunkt hæves<br />
ved betændelse. D<strong>er</strong>for skal narkosens<br />
mængde øges for at bedøve n<strong>er</strong>ven.<br />
Med en normal dosis narkose vil<br />
membranen stadig være halvt fast<br />
og halvt flydende, og d<strong>er</strong>ved kan<br />
patienten fortsat føle sm<strong>er</strong>te.<br />
brugt ved den første op<strong>er</strong>ation med narkose.<br />
Den gængse forklaring har været, at<br />
stoff<strong>er</strong>ne bind<strong>er</strong> sig til protein<strong>er</strong> i n<strong>er</strong>v<strong>er</strong>nes<br />
cellemembran og sætt<strong>er</strong> dem ud af<br />
funktion, så de ikke kan danne det elektriske<br />
signal, men teorien <strong>er</strong> aldrig blevet<br />
bekræftet ved eksp<strong>er</strong>imentelle forsøg.<br />
Heimburg og Jackson har imidl<strong>er</strong>tid<br />
en helt logisk og ganske ligetil forklaring<br />
på problemet. De hæft<strong>er</strong> sig ved, at man<br />
lige siden starten af forrige århundrede<br />
har vidst, at narkosestoff<strong>er</strong>nes bedøvende<br />
virkning svar<strong>er</strong> meget nøjagtigt til d<strong>er</strong>es<br />
opløselighed i olivenolie. Den britiske<br />
biolog Charles Ernest Ov<strong>er</strong>ton og den<br />
tyske kemik<strong>er</strong> Hans Mey<strong>er</strong> formul<strong>er</strong>ede<br />
all<strong>er</strong>ede i 1901 den såkaldte fedtteori,<br />
som sagde, at et effektivt narkosemiddel<br />
simpelt hen opløs<strong>er</strong> n<strong>er</strong>vecell<strong>er</strong>nes fedt-<br />
46 Illustr<strong>er</strong>et Videnskab nr. 2/2008