Tryb walki i ucieczki, czyli prawdziwy ultra...

Faktem jest, że sportowcy, nie tylko zajmujący się sportami walki, dzięki tzw. pamięci mięśniowej potrafią automatycznie zareagować w charakterystycznych sytuacjach np. piłkarz nożny potrafi trafić piłkę, która przypadkowo podtoczy się pod jego nogi. Pamięć mięśniową zdobywamy podczas treningu, takim rodzajem pamięci jest także jazda na rowerze, ruchy wykonywane podczas szydełkowania czy wyszywania. Ludzie zajmujący się sztukami walki uczą się w ten sposób odpowiadać na ciosy.

Jednak ultra instynkt to coś więcej. W sytuacji zagrożenia życia każdy z nas jest w stanie wydobyć z siebie nadludzką siłę. Zagrożenie stanowi stres, podczas którego układ limbiczny przejmuje kontrolę nad ciałem. Układ limbiczny otacza pień mózgu, który odpowiada za podstawowe czynności biologiczne jak perystaltyka, skurcze serca, przepony i mięśni żebrowych. Układ limbiczny odpowiada za emocje, odruchy, pamięć. W sytuacji zagrożenia informacje płyną z narządów zmysłów do odpowiednich ośrodków w mózgu (wzroku, słuchu), stamtąd do hipokampu, tam informacja jest analizowana na podstawie poprzednich doświadczeń np. kiedy drapieżnik mnie zaatakuje zrobi mi krzywdę, więc na podstawie wcześniejszych doświadczeń analizuje najlepszą formę obrony. Człowiek lub zwierzę widzi nadchodzące zagrożenie np. ofiara zbliżającego się drapieżnika, jej układ limbiczny (hipokamp jest jego częścią) wysyła sygnały do pnia mózgu, ten przejmuje kontrolę nad ciałem i wysyła sygnały do podwzgórza, o zagrożeniu.

W czasie skrajnego zagrożenia zostaje pobudzony układ współczulno-nadnerczowy. Jest on zbudowany ze współczulnego układu nerwowego z cholinergicznymi nerwami przedzwojowymi i adrenergicznymi nerwami zazwojowymi oraz z rdzenia nadnerczy, którego unerwiają zakończenia nerwowe włókien przedzwojowych nerwu trzewnego, zakończenia te unerwiają komórki rdzenia nadnerczy, komórki chromochłonne wytwarzające katecholaminy jak adrenalina, noradrenalina, dopamina. Hormony te są w tych komórkach magazynowane. Hormony te są formą adaptacji do sytuacji stresowych. Adrenalina, dopamina i noradrenalina są syntetyzowane i uwalniane do krwiobiegu jako odpowiedź na silny stres np. atak drapieżnika. Hormony te oddziałują na serce, mięśnie szkieletowe, oskrzela powodując podniesienie ciśnienia krwi, rozszerzając oskrzela, zwiększają przepływ wdychanego powietrza, szybsze oddechy, szybciej dostarczają tlenu i oddają CO2. Adrenalina rozszerza naczynia krwionośne, zwiększa przepływ krwi w mięśniach i sercu,rozkurcza mięśnie gładkie układu pokarmowego, zwiększa pojemność wyrzutową serca, przyspiesza akcję serca, rozkurcza mięśnie gładkie w oskrzelach, zwiększając ich światło, zwiększa rozkład glikogenu ni podnosi poziom cukru we krwi, noradrenalina obkurcza je podnosząc ciśnienie. Wzrost ciśnienia wspomagają wazopresyna, angiotensyna II, a metabolizm mięśni hormon wzrostu. Adrenalina stanowi 80% produkowanych katecholamin. Podwzgórze wytwarza hormon uwalniający adrenokortykotropinę (kortykoliberynę) CRH, która w przednim płacie przysadki mózgowej stymuluje uwalnianie adrenokortykotropiny ACTH, która pobudza produkcję hormonów kory nadnerczy, kortyzolu i kortykosteronu oraz pobudza rdzeń nadnerczy do produkcji adrenaliny i noradrenaliny. Obok ACTH uwalnia się beta endorfina, która blokuje odczuwanie bólu. Hormony kory nadnerczy również uczestniczą w odpowiedzi na silny stres, hormony steroidowe docierając do komórek docelowych np. w mięśniach łączą się z danym receptorem błonowym, przenikają do wnętrza komórki i do jądra, gdzie wpływają na ekspresję odpowiednich genów i zmieniają jej metabolizm.

W warstwie kłębuszkowej kory nadnerczy powstają mineralokortykoidy, pod spodem jest warstwa pasmowata i warstwa siatkowata tworząca glukokortykoidy i androgeny u obu płci. Główne glukokortykoidy, których produkcja rośnie w odpowiedzi na stres to to kortyzol i kortykosteron, mineralokortykoidy to angiotensyna, która obkurcza tętniczki podnosząc ciśnienie krwi i aldosteron, synteza aldosteronu odbywa się przy udziale sodu, potasu, ACTH na drodze układu reninowo-angiotensynowego. Układ ten reguluje ciśnienie tętnicze krwi i przemianie elektrolitowej, wątroba wytwarza angiotensynogen, jego synteza rośnie pod wpływem glukokortykoidów. Angietensynogen z krwią płynie do nerek, obecny w komórkach tętniczki doprowadzającej kłębuszka nerwowego enzym renina oddziałuje z angiotensynogenem powoduje powstanie angiotensyny I, konwertaza przekształca ją w angiotensynę II, całość reguluje wiążanie adrenaliny z receptorami adrenergicznymi w komórkach przykłębuszkowych. Angiotensyna II obkurcza tętniczki, hamuje syntezę reniny, pobudza syntezę aldosteronu. Aldosteron działa na transport jonów. Aldosteron zwiększa liczbę kanałów sodowych w łonie komórkowej luminalnego bieguna komórek kanalików, zwiększając resorpcje sodu w nerkach. Rośnie międzykomórkowe stężenie sodu. Sód przenika do osocza, gdzie podnosi ciśnienie krwi, aldosteron aktywuje też enzymy mitochondrialne, produkujące ATP potrzebne do działania pomp sodowo-potasowych. Stymuluje on też syntezę innych związków wysokoenergetycznych jak NADPH+, potrzebnych do resorpcji jonów sodu. Hormon wzrostu GH zwiększa transport aminokwasów do komórek mięśniowych, wzmaga syntezę białek w mięśniach, wzmacnia też glukoneogenezę w wątrobie, dzięki czemu mięśnie i serce dostają więcej glukozy, zwiększa też syntezę glikogenu w wątrobie. GH pobudza rozkład tkanki tłuszczowej i uwalnianie wolnych lipidów z tkanki tłuszczowej do osocza, pobudza on też mineralizację kości. Dopamina to neuroprzekaźnik uwalniany przez dopanergiczne neurony układu nerwowego. Wzmaga napięcie mięśni, koordynację ruchów, Hormony nadnerczy pobudzają akcję serca, zwiększają pojemność wyrzutową krwi, zwiększają ciśnienie tętnicze krwi, rozszerzają oskrzela, dzięki temu człowiek oddycha szybciej, dostaje więcej tlenu, szybsze tętno sprawia, że krew szybciej go rozprowadza, większe ciśnienie, więcej krwi dociera do tkanek, adrenalina powoduje również rozkład glikogenu w mięśniach i wątrobie do glukozy. Krew dopływa do mięśni szkieletowych, płuc i serca, organizm by oszczędzić energię i zasoby (tlen, glukozę) ogranicza krążenie w układzie pokarmowym i perystaltykę. Komórki dostają więcej tlenu i glukozy, rośnie tempo oddychania komórkowego, powstaje więcej cząsteczek ATP i ciepła, temperatura ciała rośnie. ATP jest zużytkowane na pracę mięśni. kortyzol zwiększa lipolizę, czyli rozkład tłuszczu, rozpad glikogenu, glukoneogenezę. Sprzyja wydzielaniu insuliny przez trzustkę, wchłanianie glukozy w mięśniach jest insulinozależne.

Adrenalina wpływa na węzeł zatokowy serca zwiększając pojemność wyrzutową serca, aldosteron, angiotensyna II sprzyjają resorpcji jonów w nerkach. Jony potasu, sodu, chloru i wapnia biorą udział w pracy serca i mięśni szkieletowych. Skurcze mięśnia sercowego, skurcz miogenny, są komórki rozmieszczone w różnych obszarach serca, tworzą węzły, komórki węzłów maja dużo materiałów zapasowych, maja niestabilny potencjał spoczynkowy (rozrusznika), w miotubulach, świadczy to o różnym rozkładzie jonów w środku i na zewnątrz, potencjał rośnie, gdy osiągnie wartość progową jest potencjał czynnościowy, kanały jonowe generujące potencjał czynnościowy. Jest powolna spoczynkowa depolaryzacja jest dzięki kanałom If, podczas depolaryzacji komórek zamykają się, otwierają się kanały wapniowe, w środku jest ujemny ładunek, jony wapnia idą do środka komórki, jest potencjał czynnościowy, komórki te łączą się złączami szczelinowymi im wstawkami, potencjał rozprzestrzenia się na reszt komórek, repolaryzacja jest dzięki jonom potasu, Kanały If otwierają się kationy idą do komórki, potencjał rośnie do uzyskania progu pobudliwości, otwiera się kanał wapniowy, jest depolaryzacja, otwiera się kanał potasowy, jony potasu uciekają z komórki jest repolaryzacja. Złącza szczelinowe to kanały błonowe, którymi komórki w sercu są połączone, przepływ jonów przez ten kanał daje zmianę potencjału. Obok komórek rozrusznikowych są komórki robocze (kardiomiocyty), kardiomiocyt ma filament główny z główkami miozyny i siateczkę śródplazmatyczna z jonami wapnia, skurcz tych komórek ma 3 fazy: depolaryzację, Plateau i repolaryzacje, te 3 fazy warunkują potencjał czynnościowy komórki roboczej, kardiomiocyt jest spolaryzowany, różnica wynosi 90 mV, kilka kationów płynie z sąsiedniej komórki, jest to bodziec gwałtownej depolaryzacji, szybko otwierają się kanały sodowe, jony sodu płyną do komórki, odwrócenie potencjału do 20 mV, jest faza Plateau, wolno otwierają się kanały wapniowe, jony wapnia idą do komórki, otwierają się kanały potasowe, potas ucieka z komórki, jony wapnia uciekają z siateczki sródplazmatycznej, jest to faza zależna od jonów wapnia, komórka kurczy się repolaryzacja to usunięcie jonów potasu,. Zjawiska elektryczne wyprzedzają zjawiska mechaniczne, kanały If z rodziny CHN4 aktywuje hiperpolaryzacja, na ich pracę wpływają wewnątrzkomórkowe nukleotydy cAMP (cykliczny adenozyno-1,5-monofosforan), przepływ jonów K+/Na+. Węzeł zatokowy przy żyle głównej górnej- węzeł zatokowy SA narzuca rytm całemu sercu, serce kurczy się zgodnie z jego częstotliwościom, potencjał czynnościowy z jednego węzła idzie do drugiego, każdy węzeł generuje potencjał czynnościowy, są 4 drogi między węzłowe, węzeł przedsionkowo-komorowy AV daje skurcz komór i przedsionków, pęczek Hisa ma prawą i lewą gałąź wzdłuż przegrody międzykomorowej, na koniuszku serca są włókna Perkuliniego, to układ bodźcoprzewodzący serca, bodźce idą węzłami, serce kurczy się od końca wyrzucając krew. Fazę Plateau warunkuje przepuszczalność jonów Ca2+ i K+, tu rośnie przewodnictwo jonów Ca2+, maleje K+, potencjał czynnościowy w sercu otwiera kanały wapniowe w błonie komórkowej, jest to zależne od wapnia uwalnianie wapnia, w komórce wapń jest zgromadzony w siateczce śróplazmatycznej, jest uwalniany i usuwany na zewnątrz na zasadzie antyportu z udziałem pompy wapniowej, tu działa ATPaza, jest rozkład ATP. Uwalnianie wapnia z siateczki śródplazmatycznej jest z udziałem troponiny, część jonów wapnia jest usuwana z komórki, pompa sodowo-potasowa zapewnia wymiennik wapnia, siła skurczu zależy od ilości jonów Ca2+, w starszym wieku wymiennik przestaje działać wapń zostaje w komórce. Skurcze mięśni gładkich np. naczyń tętnic, przewodu pokarmowego też zależą od jonów wapnia i energii z ATP. Także skurcze mięśni szkieletowych, biochemia skurczu mięśnia-na filamentach cienkich są główki miozyny potrzebują energii, do miozyny przyłącza się ATP, troponina i tropomiozyna blokują wślizgiwanie się aktyny, uwalnia się wapń łączy się z tropomiozyną, główka obraca się wzdłuż osi filamentu, do miozyny przyłącza się nowa cząsteczka ATP, regeneruje on miozynę i jest możliwy kolejny skurcz. Układ sarkotubularny umożliwia przenoszeniem impulsów względem komórki. Błona, sarkolema ma wgłębienia do komórki (sarkocytu), to kanaliki poprzeczne T, wzdłuż komórki biegną tubule, siateczka sarkoplazmatyczna magazynuje jony wapnia, siateczka tworzy kanaliki wewnątrzkomórkowe, łączą się w końcowy kanalik zbiorczy. Kanalik T i ER łączą się z receptorem DHT i wypustka stopkową. Białka tworzą kanały wapniowe, jony Ca2+ wpływają do komórki przez, kanalik T, jest depolaryzacja, impuls idzie do receptora DHT, pociąga on wypustkę stopkową, otwierają się kanały wapniowe, wapń wypływa. Zakończenia aksonów rozszerzają się w cysternę jest acetylocholina, łączy się z receptorem wapniozależnym, między błoną presynaptyczną i postsynaptyczna otwierają się kanały jonowe jest impuls, esteraza rozkłada Ach.

Adrenalina powoduje również wyostrzenie zmysłów, do mózgu dociera więcej informacji, ale z pominięciem wyższych ośrodków nerwowych. Mózg również oszczędza energię, wyciszając aktywność tych części, które nie są w danej chwili potrzebne. Podczas odruchowych reakcji nie trzeba myślenia, więc myślenie jest zatrzymane. Rośnie siła mięśni, zakres ruchu, wytrzymałość, receptory chroniące ścięgna przed zerwaniem, narządy Golgiego, zostają wyłączone. W wyjątkowo niebezpiecznej sytuacji zostaje całkowicie wyłączona świadomość, by więcej energii i zasobów wykorzystać na przetrwanie. Mózg nie traci energii na trawienie czy myślenie, za to robi wszystko by uniknąć zagrożenia. Jest to tryb walki lub ucieczki, który nie pozwala na zbytnie analizowanie. Mają go nie tylko ludzie, ale też zwierzęta. One wiele razy muszą bronić siebie albo młodych przed drapieżnikami. W tym stanie organizm mobilizuje się do tego by przetrwać, zwierzęta przeważnie wybierają ucieczkę, chyba, że matka broni młodych. Organizm w tym stanie często wykazuje siłę kilkakrotnie większą niż normalnie. Poza tym szczególnym stanem organizm nie jest w stanie jej wygenerować. Taki stan jest krótkotrwały, służy tylko do szybkiej ucieczki lub obezwładnienia napastnika. Istnieją dwa rodzaje tego stanu jednego doświadczył każdy z nas kiedy idąc spokojnie nie zauważył np. przez wiejący wiatr albo słuchawki nadjeżdżającego samochodu, ale zdążył odejść, ciało reaguje przed świadomością, mózg zauważa samochód i każe ciału cofnąć się na pobocze zanim pojazd nadjedzie. Potem serce nam szybko bije, szybko oddychamy, boimy się, chociaż zagrożenie minęło, nasze ciała reagują na hormony stresu. Druga opcja to stan, kiedy reakcja dzieje się zupełnie poza świadomością, często człowiek nie pamięta zdarzenia. Dzieje się tak w przypadku skrajnego zagrożenia. Można to nazwać ostatecznym ultra instynktem. Druga opcja ma pewne skutki uboczne, przeciążenie mięśni może powodować zerwanie więzadeł oraz uszkodzenia mięśni, wzrost ciśnienia tętniczego może uszkodzić naczynia krwionośne, szybsze oddychanie komórkowe, zwiększona synteza ATP i jego rozpad powodują powstanie dużej ilości wolnych rodników tlenowych, komórki broniąc się wytwarzają więcej enzymów dehydratacyjnych. Reaktywne formy tlenu mogą uszkadzać ścianki naczyń krwionośnych i pęcherzyki płucne. Hormony te działają na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego, ich duże stężenie we krwi daje znak podwzgórzu i przysadce by przestały produkować własne hormony stymulujące gruczoły dokrewne do ich syntezy, człowiek traci siły, ciśnienie spada, organizm chcąc je wyrównać zwiększa produkcje moczu, spadek ciśnienia do mniejsze dostawy tlenu i glukozy do komórek, organy przyzwyczajone do ich większej podaży reagują zwolnieniem pracy. Człowiek ma wyczerpane zapasy glikogenu, nagły rozkład tkanki tłuszczowej powoduje podniesienie poziomu ketonów we krwi, a skutkiem glukoneogenezy jest amoniak, organizm musi je zdetoksykować. Następuje obniżenie poziomu cukru we krwi. Czym zatem jest ultra instynkt? Stanem kiedy starsze struktury mózgu przejmują kontrolę nad ciałem wyłączając wyższe ośrodki korowe. Dzieje się to w sytuacji skrajnego zagrożenia życia organizmu lub jego potomstwa. Żeby ten proces zaszedł musi zaistnieć realna szansa zagrożenia, zwykle zwierzęta unikają zagrożenia, tak samo nasz mózg stara się unikać zagrożeń, dlatego zwykle reagujemy ucieczką. Jeśli jednak zdarzy się atak drapieżnika, a organizm nie ma wyjścia stanie do walki, ten sam mechanizm jest u psów na łańcuchu, które nie mając gdzie się wycofać atakują człowieka, który do nich podejdzie. W takich sytuacjach organizm reaguje instynktownie bez straty czasu na myślenie, w tym czasie drapieżnik mógłby zaatakować, więc organizm reaguje odruchowo. Jest to krótkotrwała reakcja, która ma na celu obronę przed drapieżnikiem np. uderzenie go rogami lub ucieczkę np. podczas pożaru lasu ze strefy zagrożonej.