Aşırı sıcak ve soğuk neden acı verir?

Jason G. Goldman

BBC Future

Sıcak bir ütü ile buzun ortak bir yanı yoktur görünüşte. Ama her ikisi de aynı şekilde acı verebilir. Aşırı sıcak ve aşırı soğuk, insan derisine zarar verir; beyin her ikisini de aynı şekilde algılar.

Deri ve ona bağlı sinirler çoğunlukla dokunma duyusuyla ilişkilendirilir; fakat biyologlar derinin işlevini "beden duyuları" olarak adlandırdıkları çok daha geniş kapsamlı duyulara bağlıyor.

Uyarıcılara tepkiDokunma veya mekanik bir uyarıcıyı algılama bu duyulardan biridir; fakat bunun yanı sıra bedenin yönelim ve konumunu algılamasını sağlayan propriyosepsiyon (iç algı) ve tehlikeli uyarıcılara tepki vermesini sağlayan nosisepsiyon işlevi de vardır. Acı hissi işte vücudun tehlikeli maddelere verdiği tepkidir.

Sıcak ve soğuk hissi duyu sinirlerinin çeperlerindeki proteinler sayesinde algılanır.

Acı veren uyarıcı ister kimyasal, ister mekanik, isterse ısıyla ilgili olsun nosisepsiyon sayesinde ondan kaçma tepkisi olur. Elinizi ateşe uzattığınızda duyduğunuz yanma hissi elinizi o tehlikeden kaçırma tepkisine yol açar. Acı hoş bir duygu olmasa da bedeninizin kendisini korumak için çaba gösterdiğinin kanıtıdır. Acı hissinin kaybolması büyük bir soruna işaret eder.

Duyumsal sinirler bütün vücudu kaplar. Sıcak ve soğuk hissi bu sinirlerin çeperlerindeki proteinler sayesinde algılanır.

Üç proteinAşırı sıcağa tepki vermeyi sağlayan TRPV1 protein reseptörüdür. Herhangi bir uyarıcı 42 dereceye ulaştığında bu protein harekete geçer. İnsanlar ve fareler bu sıcaklıkta acı duymaya başlar. Bu eşik aşıldığında sistem devreye girerek bütün siniri harekete geçirir ve beyne ulaşan sinyal acı mesajını içerir.

Soğuk için de aynı mekanizma devreye girer. Fakat burada söz konusu olan protein TRPM8'dir ve bu protein acı verecek türden aşırı soğukta değil serinlik hissinde devreye girer.

DERGİ - Acı neden zevk verir?DERGİ - Acı biber zararlı mı?Hakkında en az bilgi sahibi olduğumuz protein ise TRPA1'dir. Aşırı soğukta aktive olan bu proteinin soğuğun tespit edilmesinde mi rol oynadığı bilinmiyor.

İşte bu üç protein derinin farklı sıcaklıkları duyumsamasını ve vücudu korumak için gereken tepkiyi onlardan uzaklaşarak vermesini sağlar.

Fakat bu proteinlerin harekete geçtiği eşiğin inmesine veya çıkmasına neden olan faktörler de vardır. Normal koşullarda hoş gelecek ılık banyo, güneş yanığı yüzünden derinin hassaslaşmasıyla TRPV1 proteinin tepki vereceği eşiğin düşmesine ve beyne acı sinyallerinin ulaşmasına yol açar.

Bitkilerin savunmasıBu proteinlerin harekete geçmesi sadece ısıyla ilgili değildir. Aşırı sıcakta harekete geçen TRPV1 proteinini acı biberdeki kapsaisin maddesi de aktive eder. TRPM8 proteinini nanedeki mentol, TRPA1 proteinini ise hardal bitkisindeki vasabi reseptör de harekete geçirir.

Peki bazı bitkiler neden ısıya tepki veren reseptörleri harekete geçirecek kimyasal maddeler üretir? Bu bitkiler bazı canlıların onları yemesine engel olmak için bu savunma tarzını geliştirmiş olabilir.

Başka bir deyişle, bitkilerle sıcaklık arasındaki bu ilginç ilişki hayvanlardan çok bitkilerin evrim tarihini yansıtıyor olabilir.

Yani acı biber yediğimizde hissettiğimiz sıcak basması ve terlemenin nedeni biberin özelliğinden ziyade, derideki sinirleri sıcakta harekete geçiren proteinin kapsaisin maddesine karşı da duyarlı olmasındandır.

Bundan sonra acı biber yediğinizde hissettiklerinizin bitkilerle hayvanlar arasındaki milyonlarca yıllık evrimsel mücadelenin bir sonucu olduğunu ve bu mücadeleyi şimdilik bizim kazandığımızı unutmayın.

Bu makaleninİngilizce aslını BBC Future sayfasında okuyabilirsiniz.Dergideki diğer makalelere buradanulaşabilirsiniz.