Hvad er celle excitabilitet?



den ophidselse Det er en egenskab af celler, der tillader dem at reagere på stimulering ved hurtige ændringer i membranpotentialet. Disse produceres af strømmen af ​​ioner gennem plasmamembranen.

Udtrykket "celle excitabilitet" er normalt forbundet med cellerne, der udgør nervesystemet, kaldet neuroner. Imidlertid er der nylige beviser, der viser spænding i astrocytter takket være ændringer i cytosol i form af calciumionkoncentrationer.

Takket være den aktive transport og permeabiliteten af ​​de biologiske membraner har de et bioelektrisk potentiale. Denne egenskab er, hvad der definerer cellernes elektriske excitabilitet.

indeks

  • 1 Historisk perspektiv
  • 2 excitære celler
  • 3 Hvad gør en celle excitable?
  • 4 Excitability i neuroner
    • 4.1 Hvad er neuroner?
    • 4.2 Neuronal excitabilitet
  • 5 Spænding i astrocytter
    • 5.1 Hvad er astrocytter?
    • 5.2 Astrocytisk excitabilitet
  • 6 referencer

Historisk perspektiv

De første modeller, der forsøgte at integrere ionernes rolle og genereringen af ​​elektriske signaler i kroppen, hævdede, at neuroner lignede et rør gennem hvilket løb stoffer, der oppustede eller dræbte muskelvævet.

I år 1662 anvendte Descartes principper for hydraulik til at beskrive potentielle modeller for nervesystemets funktion. Efterfølgende, med Galvanis bidrag, blev det konkluderet, at elektricitet var i stand til at ophidse musklerne og producere sammentrækninger.

Alessandro Volta modsatte sig disse ideer og argumenterede for, at tilstedeværelsen af ​​elektricitet ikke skyldtes vævene, men til de metaller, som Galvani brugte i hans forsøg. For Volta skulle elektricitet påføres muskelen, og hans vidnesbyrd lykkedes at overbevise tidernes akademikere.

Det tog mange år at bevise Galvinis teori, hvor muskler var kilden til elektricitet. I 1849 blev der oprettet en enhed med en følsomhed, der var nødvendig for at kvantificere genereringen af ​​elektriske strømme i muskler og nerver..

Ubegrænsede celler

Traditionelt defineres en excitabel celle som en enhed, der er i stand til at formere et aktionspotentiale efterfulgt af en mekanisme - enten kemisk eller elektrisk - til stimulering. Flere typer af celler er eksklusive, hovedsagelig neuroner og muskelceller.

Excitability er mere en generel betegnelse, fortolket som evnen eller evnen til at regulere ionernes bevægelse gennem cellemembranen uden behov for at udbrede et handlingspotentiale.

Hvad gør en celle excitable?

Evnen hos en celle til opnåelse af ledningen af ​​elektriske signaler opnås ved at kombinere karakteristiske egenskaber hos cellemembranen og tilstedeværelsen af ​​fluider med høje saltkoncentrationer og adskillige ioner i cellemiljøet.

Cellemembranerne dannes af to lag lipider, som virker som en selektiv barriere for indgangen af ​​forskellige molekyler i cellen. Blandt disse molekyler er ionerne.

Indenfor membranerne er indlejrede molekyler, der fungerer som regulatorer af molekylernes passage. Ioner har pumper og proteinkanaler, der formidler indgangen og udgangen til det cellulære miljø.

Pumperne er ansvarlige for den selektive bevægelse af ionerne, etablering og vedligeholdelse af en koncentrationsgradient passende for cellens fysiologiske tilstand.

Resultatet af tilstedeværelsen af ​​ubalancerede belastninger på begge sider af membranen kaldes iongradienten og resulterer i et membranpotentiale - som kvantificeres i volt..

De vigtigste ioner, der er involveret i den elektrokemiske gradient af membranerne i neuronerne, er natrium (Na+), kalium (K+), calcium (Ca2+) og chlor (Cl-).

Spænding i neuroner

Hvad er neuroner?

Neuroner er nerveceller, som er ansvarlige for behandling og transmission af signaler af den kemiske og elektriske type.

De etablerer forbindelser mellem dem, kaldet synapser. Strukturelt har de en cellekrop, en lang forlængelse kaldet en axon og korte forlængelser, der starter fra de soma kaldte dendritter.

Neuronal excitabilitet

De elektriske egenskaber hos neuroner, herunder pumper, udgør "hjertet" af deres excitabilitet. Dette resulterer i evnen til at udvikle nervedannelse og kommunikation mellem celler.

Med andre ord er en neuron "excitabel" takket være dens egenskab om at ændre sit elektriske potentiale og overføre det.

Neuroner er celler med flere særlige egenskaber. Den første er, at de er polariserede. Det vil sige, at der er en ubalance mellem gentagelse af afgifter, hvis vi sammenligner udenfor og indersiden af ​​cellen.

Variationen af ​​dette potentiale over tid kaldes aktionspotentiale. Ikke noget stimulus er i stand til at forårsage neurale aktiviteter, det er nødvendigt at have et "minimumsbeløb", der overstiger en grænse kaldet excitationstærskel - efter reglen om alt eller ingenting.

Hvis tærsklen er nået, finder det mulige svar sted. Dernæst oplever neuronen en periode, hvor det ikke er spændende, som en ildfast periode.

Dette har en vis varighed, og det går videre til hyperpolarisering, hvor det er delvist excitabelt. I dette tilfælde har du brug for en mere kraftfuld stimulus end den foregående.

Spænding i astrocytter

Hvad er astrocytter?

Astrocytter er talrige celler afledt af den neuroektodermale afstamning. Også kaldet astroglia, der er de mest talrige glialceller. De deltager i et stort antal funktioner relateret til nervesystemet.

Navnet på denne celletype stammer fra sit stjerneklare udseende. De er direkte forbundet med neuroner og resten af ​​organismen, idet der etableres en grænse mellem nervesystemet og resten af ​​organismen ved hjælp af intervallforbindelser..

Astrocytisk excitabilitet

Historisk blev det antaget, at astrocytter fungerede simpelthen som et supportscenario for neuroner, idet sidstnævnte har den eneste ledende rolle i orkestrerende nervereaktioner. Takket være nye beviser er dette perspektiv blevet omformuleret.

Disse glialceller er i et intimt forhold, der er relateret til mange af hjernens funktioner, og hvordan det reagerer på aktivitet. Ud over at deltage i moduleringen af ​​de nævnte arrangementer.

Der er således en spænding i astrocytter, som er baseret på variationer af calciumionen i cytosolet i den pågældende celle.

På denne måde kan astrocytter aktivere deres glutamatergiske receptorer og reagere på signaler udgivet af neuroner placeret i et nærliggende område.

referencer

  1. Chicharro, J. L., & Vaquero, A. F. (2006). Fysiologi af motion. Ed. Panamericana Medical.
  2. Cuenca, E. M. (2006). Fundamentals of physiology. Paraninfo Editorial.
  3. Parpura, V., & Verkhratsky, A. (2012). Den astrocyte spænding kort: fra receptorer til gliotransmission. Neurokemi international, 61(4), 610-621.
  4. Price, D.J., Jarman, A.P., Mason, J.O., & Kind, P.C. (2017). Opbygning af hjerner: En introduktion til neurale udvikling. John Wiley & Sons.
  5. Schulz, D. J., Baines, R. A., Hempel, C. M., Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Cellulær excitabilitet og regulering af funktionel neuronal identitet: fra genekspression til neuromodulation. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.