Proč papričky pálí dvakrát a tlumí bolest. Věda v Big Bang Theory

  15:44aktualizováno  15:44
Chilli papričky nás doslova bolí. V některých případech dokonce dvakrát. Ale není to jen špatné. Díky poznání způsobu, jakým bolest vzniká, jsme se naučili nové metody, jak ji potlačit.

Kdy se dívat?

Ve spolupráci s televizi Prima COOL vám přinášíme upoutávky na nejnovější řadu populárního amerického sitcomu The Big Bang Theory (Teorie velkého třesku).

Šestnáctý díl šesté série můžete sledovat dnes 19. května ve 21:20 (český dabing), nebo 25 minut po půlnoci v originálním znění.

Dnes se budeme věnovat tomu, jak zhoubný vliv může mít svátek sv. Valentýna na velké mysli. Sheldon se totiž v naší ukázce skrývá před nucenou romantikou za val logického uvažování. Bohužel chatrně vystavený na špatných základech.

Podle Sheldonovy hypotézy je bolest doprovázející odchod zbytků chilli papričky z těla důkazem, že naše rektum disponuje smyslem chuti. Je to vtipné, hezky řečeno, ale skutečnost je trochu jiná.

Nejde o chuť

Je pravda, že chuť jídla i nápojů vnímáme v ústech pomocí chuťových pohárků, které se soustřeďují především na jazyku. Svou roli hraje i vůně, ale ta pro nás v tuto chvíli není důležitá. Chuťové pohárky jsou specializované, takže každý typ zprostředkovává jen určitou základní chuť: sladkou, kyselou, hořkou, slanou a chuť umami.

Jak se zbavit pálení

Pokud jste si nabrali pálivého příliš, můžete zkusit trochu silnější lihoviny, kousek chleba, nebo něčeho tučnějšího, třeba slaniny. Voda příliš nepomůže, jak se většina z nás asi už někdy přesvědčila.

Hlavní důvod je, že kapsaicin je nerozpustný ve vodě. V ústech se váže na molekuly lipidů (tj. tuků) a mezi nimi se dostává až k receptorům bolesti. Když se jí chcete zbavit, musíte narušit vazbu s lipidy. A jak určitě víte, voda tuky nerozpouští. Lepší je proto alkohol, nebo přímo mechanické narušení, proto kousek chleba, či slaniny. Na slaninu se navíc kapsaicin bude poměrně ochotně vázat, a pak ho s ní spláchnete do dalších částí trávicího traktu, odkud už nevnímáme signály receptorů, na které by se kapsaicin mohl navázat.

Poslední zmíněná chuť je relativně nová. Receptory umami byly objeveny v roce 2000 a vnímají chuť glutamátu. Hrají tak velkou roli při vnímání chuti asijských omáček, a tak není náhodou, že byly objeveny v Japonsku a název je odvozený z japonštiny (umai znamená chutný).

Jak jste si zřejmě všimli, pálivá "chuť" chilli papriček ve výčtu chybí. Pocit pálivosti vzniká díky látce zvané kapsaicin (někdy také kapsicin). Její jméno je odvozeno od latinského názvu pro papriky (Capsicum) a známe ji už od 19. století. Neváže se na chuťové buňky, ale nervové receptory pro vnímání bolesti, tzv. nociceptory. Pálivá paprička tedy doslova bolí.

Některé buňky v našem těle tedy po požití kapsaicinu reagují stejně jako na bolestivý podnět a vysílají stejné signály. Abychom byli technicky přesní: působením kapsaicinu se na povrchu buňky aktivuje receptor spojený s iontovým kanálkem skrz buněčnou stěnu označovaný jako TRPV1.

Za běžných okolností ke stejnému ději dochází v případě, že teplota přesáhne pro člověka snesitelnou hranici 42 °C. Nastartuje se tak kaskáda signálů, která vede až k pocitu horka v našem vědomí. Kapsaicin dokáže aktivovat stejnou nervovou dráhu i bez změny teploty, a výsledný pocit je tak podobný horku.

Měření pálivosti

Pálivost paprik měří tzv. Scovilleův test. Pomocí jednotek SHU (Scoville heat units, tedy Scovillovy jednotky tepla) udává množství kapsaicinu v papričkách. My jsme vybrali údaje několika odrůd i něco málo pro srovnání. (Údaje jsou v SHU)

15 000 000: Čistý kapsaicin

3 000 000 - 6 000 000: Pepřový sprej

2 009 231: dosavadní rekordman, paprička odrůdy Trinidad Moruga Scorpion

1 853 936: Chocolate 7-Pot

1 382 118: Naga Viper

1 041 427: Bhut Jolokia

580 000: Red Savina Habanero

50 000 - 100 000: paprička Birds Eye

30 000 - 50 000: Tabasco pepper

5 000 - 23 000: Serrano

2 500 - 8 000: Jalapeño, Tabasco omáčka

100 - 500: Pimento

Většinu z těchto odrůd asi na vlastní kůži v redakci neznáme, tak vám nemůžeme zážitek z jejich konzumace přímo zprostředkovat. Ale asi to je dobře.

Zdroj: Wikipedie

To je důvod, proč kapsaicin můžeme na rozdíl od skutečných chutí cítit nejen v ústech, ale všude tam, kde na to máme vhodné nervy (tj. zakončení s TRPV1 receptory). Ostrá paprika tak pálí třeba i na sliznici oka (asi je to zbytečné, ale musíme to říct: tohle opravdu nezkoušejte.)

Na druhou stranu o papričkách nevíme během jejich pohybu trávicím traktem (nevnímáme aktivaci buněk s receptorem TRPV1) a všimneme si jich až při odchodu z těla. A stejně tak kapsaicin necítíme ani při vložení na neporušenou kůži, protože se nedostane k nervovým zakončením pod svrchní vrstvou buněk.

Bolí a zároveň tlumí

Chilli papričky ovšem nejen pálí. Zajímavostí účinku kapsaicinu je, že ve vysoké koncentraci dokáže receptory bolesti také přetížit. "Když se aplikuje ve vysoké koncentraci, dochází k silné aktivaci TRPV1 receptorů, díky tomu k výraznému zvýšení koncentrace vápenatých iontů v nervovém zakončení a nakonec může dojít k omezení funkce, nebo zničení dotyčného nociceptoru," říká Jiří Paleček z Fyziologického ústavu Akademie věd ČR.

Na rozdíl od běžných anestetik, která vyřadí přenost bolesti i všech ostatních signálů (zablokují sodíkové kanály všech buněk v okolí), kapsaicin působí jen na některé buňky nervového systému (ty s receptory TRPV1). Ztratíme tak možnost vnímat bolest, ale ne cit.

V Česku se léčebné možnosti látky z chilli papriček testovaly pouze ve stádiu základního výzkumu, tedy ne na lidech. "Když jsme kapsaicin aplikovali před chirurgickým zákrokem experimentálním zvířatům, bolestivost po úkonu se výrazně snížila," říká Jiří Paleček. Čeští vědci tehdy pracovali s vizí, že kapsaicin by se mohl časem využívat podobně jako lokální anestetikum. Pacient by před zákrokem nosil na příslušném místě náplast, která by vyřadila z provozu nociceptory.

Možnosti kapsaicinu neunikly farmaceutickým firmám. Dnes se tak náplasti s touto látkou používají v klinické praxi, a to hlavně při léčbě neuropatické bolesti (ta je vyvolaná poškozením našeho nervového sytému), konkrétně třeba proti bolesti po pásovém oparu. Kapsaicin v náplasti na jistou dobu umlčí receptory bolesti na daném místě.

Nebuďte jako Penny

Když se v seriálu Teorie velkého třesku mluví o vědě, s námi víte, která bije.

Ve spolupráci s televizi Prima COOL vám přinášíme upoutávky na nejnovější řadu populárního amerického sitcomu The Big Bang Theory (Teorie velkého třesku). V každé epizodě jsme pro vás vybrali jednu zajímavost z vědy nebo techniky a rozebrali ji jako skoro jako Sheldon Cooper... Bazinga! Přece jen, neomylnému géniovi samozřejmě konkurovat nemůžeme.

Zatím došlo na:

  • antropický princip
  • homeostaze
  • Higgsův boson
  • dekomprese páteře ve vesmíru
  • holografický princip
  • Sheldonův testosteron
  • placebo efekt
  • Bohrův model atomu
  • může laser propálit zeď
  • Výhledově nemusí role kapsaicinu být jen "lokální". Vědci si dokážou představit, že by se používal i v některých komplikovanějších případech, například pro vyřazení přenosu informace o bolesti v míše. I tam se totiž kupodivu vyskytují nervová zakončení citlivá na kapsaicin.

    Zatím není přesně jasné, jaká je jejich funkce, to je nyní předmětem výzkumu. Ale vědci předpokládají, že by mohly být důležité pro přenos pocitu bolesti právě v míše, tedy od nervů k mozku. Jiří Paleček k tomu říká: "Ukazuje se, že kapsaicinové receptory TRPV1 mohou mít významnou úlohu při vnímání bolesti nejen na periferii, ale také na míšní úrovni. Předpokládáme, že mimo svoji signalizační úlohu hrají také roli v integraci a modulaci celé řady bolestivých podnětů."

    Kdyby se podařilo ovlivnit funkci těchto míšních buněk, mohl by se postup použít proti chronické bolesti, kterou ani přes všechen pokrok v medicíně nedokážeme příliš dobře zvládat. Zejména snížit míru bolesti u lidí, kteří jí trpí neustále.

    Proto se studiu těchto buněk věnují laboratoře v různých zemích světa, včetně Jiřího Palečka a jeho kolegů. Jestli mají v tomto případě stejně dobrý odhad jako během svého předchozího výzkumu, možná bychom se časem mohli od chilli papriček dočkat ještě dalších překvapení.

    Proč některé papričky nepálí?

    V přírodě papričky pálí z ochranných důvodů. Nejprve se zdálo, že jde o ochranu před myšími zuby. Kapsaicin například odrazuje hlodavce, kteří by na semínkách jinak hodovali.

    Na druhou stranu nevadí ptákům, kteří nemají receptory na kapsaicin, ale to zase nevadí rostlině. Semínka, která projdou trávicím traktem ptáků, dobře klíčí, takže ptáci slouží v podstatě jako k šíření rostlin. Semena prošlá žaludkem hlodavců klíčí jen špatně a málo, takže kapsaicin je pro rostlinu výhodná selektivní ochrana (dotyčná práce je zde).

    V přírodě je situace ještě zamotanější. Jak se ukázalo v praxi, pálivost papriček v daném místě neovlivňuje množství myší či ptáků. Svou roli podle statistik hraje například výskyt ploštic (přesněji hmyzu z řádu polokřídlých, Hemoptera, kam patří i ploštice.) Čím je více hmyzu, který poškozuje plody napichování, tím jsou v daném místě papričky pálivější.

    Kromě toho tato pálivá látka rostliny chrání proti některým významným škůdcům, třeba houbám z rodu srpovniček.

    Pokud jste trochu obeznámeni si chilli papričkami, asi vás pak napadne, proč v přírodě existují i nepálivé varianty. Kdyby kapsaicin měl být jen výhodný, měly by asi postupně převládnout pouze velmi pálivé varianty.

    Skrytou nevýhodu kapsaicinu objevil teprve před pár lety tým evolučního biologa Davida Haaka z University of Washington v Seattlu. Kapsaicin sice rostlinu chrání proti houbám, ale zase ji oslabuje vůči jiným škůdcům, například mravencům. Semínka s vyšším obsahem kapsaicinu mívají tenčí dřevnatou slupku a mravencům se do nich lépe dostává.

    Navíc má obsah kapsaicinu podle Haaka a spol. (jejich práce je zde) souvislost s tím, jak rostlina hospodaří s vlhkostí. "Pálivější" rostliny mají v listech vyšší počet průduchů a v sušším klimatu tak snáze ztrácejí vodu. Posledním faktorem je, že kapsaicinová ochrana je pro rostlinu náročná. Výrobce pálivých látek mimo jiné spotřebuje hodně dusíku, kterého bez hnojení nebývá obvykle v prostředí nazbyt.

    Výsledkem hledání rovnováhy tak je, že v pálivosti vynikají odrůdy z vlhčích oblastí, kde spíše hrozí nákaza srpovničkou, a i výskyt hmyzu je vyšší. V sušších oblastech se spíše vyplatí lepší hospodaření s vlhkostí, a papričky z těchto oblastí tedy pálí méně, či vůbec.

    Nejčtenější

    Alza to zase zkouší. Zákazníkům do košíku „tajně“ přihodí nechtěné věci

    Stačí chvilka nepozornosti a obchod vám do košíku přidá něco, co jste si...

    Před odesláním objednávky v e-shopu si dobře zkontrolujte obsah košíku. Je možné, že vám tam bez vašeho vědomí něco...

    Tom Cruise: Vypněte funkci vylepšení pohybu na svých televizorech

    DO KINA: Tom Cruise a Úžasňákovi budou znovu zachraňovat svět

    Tom Cruise na svém twitterovém účtu nabádá filmové fanoušky k vypnutí funkcí pro vylepšení vykreslení pohybu při...

    Exekutoři varují před vakce.net. I bez objednávky hrozí exekucí

    Exekuce

    I nedokončený nákup na e-shopu s velice levným zbožím může vést k soudní exekuci. Naštěstí jen smyšlené, jak se...

    Raketa Falcon 9 neúspěšně přistála do moře, náklad ale letí dál k ISS

    Nepovedené přistání Falcon 9

    Porucha hydraulického čerpadla znemožnila přistání nosného stupně rakety Falcon 9. Přistál, či spíše spadl, do moře...

    Žádná speciální jednotka se bez něj neobejde. Zkusili jsme noční vidění

    Zkouška noktovizoru LPNVG (Low Profile Night Vision Goggle) s označením...

    Neobešlo by se bez nich ani dopadení Bin Ládina. Brýle pro noční vidění používají speciální jednotky po celém světě....

    Další z rubriky

    Čínský vědec, který geneticky upravil lidská embrya, je v domácím vězení

    Profesor Che Ťien-kchuej, který údajně změnil genetickou informaci nenarozených...

    Čínský vědec Che Ťien-kchuej , který údajně vytvořil první světově geneticky upravené děti, je v domácím vězení na své...

    Varovná zpráva, i v některých vyspělých zemích se lidem zkracuje život

    Ilustrační snímek

    Zdraví světa se stále zlepšuje. Jde to ovšem ztuha. S civilizačními chorobami si nevíme rady, války a terorismus jsou...

    První mezihvězdné těleso může být sluneční plachetnicí

    Rekonstrukce možné podoby planetky 1I/2017 U1 (‘Oumuamua) na základě údajů...

    První objekt od jiné hvězdy zachycený pozemskými teleskopy by podle naměřených parametrů mohl být sluneční plachetnicí,...

    Najdete na iDNES.cz