Ce este excitabilitatea celulară?

2428
Philip Kelley

excitabilitate este o proprietate a celulelor care le permite să răspundă la stimulare prin schimbări rapide ale potențialului membranei. Acestea sunt produse de fluxul de ioni peste membrana plasmatică..

Termenul "excitabilitate celulară" este în mod obișnuit asociat cu celulele care alcătuiesc sistemul nervos, numite neuroni. Cu toate acestea, există dovezi recente care arată excitabilitatea în astrocite, datorită modificărilor citosolului în ceea ce privește concentrațiile ionilor de calciu..

Sursa: pixabay.com

Datorită transportului activ și permeabilității membranelor biologice, acestea au un potențial bioelectric. Această caracteristică este cea care definește excitabilitatea electrică a celulelor..

Indice articol

  • 1 Perspectiva istorică
  • 2 celule excitabile
  • 3 Ce ​​face ca o celulă să fie excitabilă?
  • 4 Excitabilitatea la neuroni
    • 4.1 Ce sunt neuronii?
    • 4.2 Excitabilitate neuronală
  • 5 Excitabilitatea la astrocite
    • 5.1 Ce sunt astrocitele?
    • 5.2 Excitabilitatea astrocitară
  • 6 Referințe

Perspectiva istorica

Primele modele care pretindeau că integrează rolul ionilor și generarea de semnale electrice în organism susțineau că neuronii erau similari cu un tub prin care circulau substanțe care umflau sau dezumflau țesutul muscular..

În 1662, Descartes a folosit principiile hidraulice pentru a descrie un model potențial de funcționare a sistemului nervos. Mai târziu, cu contribuțiile lui Galvani, s-a ajuns la concluzia că electricitatea era capabilă de mușchii excitanti, producând contracții.

Alessandro Volta s-a opus acestor idei, susținând că prezența electricității nu se datorează țesuturilor, ci metalelor pe care Galvani le-a folosit în experimentul său. Pentru Volta, electricitatea trebuia aplicată la mușchi, iar mărturia sa a reușit să-i convingă pe cărturarii vremii.

A durat mulți ani pentru a demonstra teoria lui Galvini, unde mușchii erau sursa de electricitate. În 1849 s-a realizat crearea unui dispozitiv cu o sensibilitate necesară pentru a cuantifica generarea de curenți electrici în mușchi și nervi..

Celule excitabile

În mod tradițional, o celulă excitabilă este definită ca o entitate capabilă să propage un potențial de acțiune, urmat de un mecanism - chimic sau electric - de stimulare. Sunt excitabile mai multe tipuri de celule, în principal neuroni și celule musculare.

Excitabilitatea este mai mult un termen general, interpretat ca abilitatea sau abilitatea de a regla mișcarea ionilor de-a lungul membranei celulare fără a fi necesară propagarea unui potențial de acțiune..

Ceea ce face o celulă excitabilă?

Capacitatea unei celule de a realiza conducerea semnalelor electrice se realizează prin combinarea proprietăților caracteristice ale membranei celulare și a prezenței fluidelor cu concentrații mari de sare și a diferiților ioni în mediul celular..

Membranele celulare sunt formate din două straturi de lipide, care acționează ca o barieră selectivă la intrarea diferitelor molecule în celulă. Printre aceste molecule se numără ioni.

Moleculele care funcționează ca regulatori ai trecerii moleculelor sunt încorporate în interiorul membranelor. Ionii au pompe și canale proteice care mediază intrarea și ieșirea în mediul celular.

Pompele sunt responsabile de mișcarea selectivă a ionilor, stabilind și menținând un gradient de concentrație adecvat stării fiziologice a celulei..

Rezultatul prezenței unor sarcini dezechilibrate pe ambele părți ale membranei se numește gradient de ioni și are ca rezultat un potențial de membrană - care este cuantificat în volți..

Principalii ioni implicați în gradientul electrochimic al membranelor neuronilor sunt sodiul (Na+), potasiu (K+), calciu (CaDouă+) și clor (Cl-).

Excitabilitate la neuroni

Ce sunt neuronii?

Neuronii sunt celule nervoase, care sunt responsabile de procesarea și transmiterea semnalelor chimice și electrice.

Ele stabilesc conexiuni între ele, numite sinapse. Structural au un corp celular, un proces lung numit axon și procese scurte care încep de la soma numite dendrite..

Excitabilitate neuronală

Proprietățile electrice ale neuronilor, inclusiv pompele, formează „inima” excitabilității lor. Acest lucru se traduce prin capacitatea de a dezvolta conducerea nervoasă și comunicarea între celule..

Cu alte cuvinte, un neuron este „excitabil” datorită proprietății sale de a-și schimba potențialul electric și de a-l transmite.

Neuronii sunt celule cu mai multe caracteristici particulare. Primul este că sunt polarizați. Adică, există un dezechilibru între repetarea sarcinilor, dacă comparăm exteriorul și interiorul celulei.

Variația acestui potențial în timp se numește potențial de acțiune. Nu orice stimul este capabil să provoace activitate neuronală, trebuie să aibă o „cantitate minimă” care depășește o limită numită prag de excitație - respectând regula totul sau nimic..

Dacă pragul este atins, are loc răspunsul potențial. Apoi, neuronul are o perioadă în care nu este excitabil, cum ar fi o perioadă refractară..

Aceasta are o anumită durată și trece la hiperpolarizare, unde este parțial excitabilă. În acest caz, aveți nevoie de un stimul mai puternic decât cel anterior.

Excitabilitate în astrocite

Ce sunt astrocitele?

Astrocitele sunt numeroase celule derivate din descendența neuroectodermică. De asemenea, numite astroglia, deoarece sunt cele mai numeroase celule gliale. Aceștia participă la un număr mare de funcții legate de sistemul nervos.

Denumirea acestui tip de celulă derivă din aspectul său înstelat. Acestea sunt asociate direct cu neuronii și cu restul corpului, stabilind o graniță între sistemul nervos și restul corpului, prin joncțiuni de interval..

Excitabilitate astrocitică

Din punct de vedere istoric, se crede că astrocitele funcționează pur și simplu ca o etapă de susținere a neuronilor, aceștia din urmă fiind cei care au singurul rol principal în orchestrarea reacțiilor nervoase. Datorită noilor dovezi, această perspectivă a fost reformulată.

Aceste celule gliale se află într-o relație intimă cu multe dintre funcțiile creierului și modul în care creierul răspunde la activitate. Pe lângă participarea la modularea acestor evenimente.

Astfel, există excitabilitate în astrocite, care se bazează pe variații ale ionului de calciu din citosolul celulei în cauză..

În acest fel, astrocitele își pot activa receptorii glutamatergici și pot răspunde la semnalele emise de neuroni care se află într-o regiune din apropiere..

Referințe

  1. Chicharro, J. L. și Vaquero, A. F. (2006). Fiziologia exercițiilor fizice. Panamerican Medical Ed..
  2. Cuenca, E. M. (2006). Fundamente de fiziologie. Editorial Paraninfo.
  3. Parpura, V. și Verkhratsky, A. (2012). Rezumatul excitabilității astrocitelor: de la receptori la gliotransmisie. Neurochimie internațională61(4), 610-621.
  4. Price, D. J., Jarman, A. P., Mason, J. O., & Kind, P. C. (2017). Construirea creierelor: o introducere în dezvoltarea neuronală. John Wiley & Sons.
  5. Schulz, D. J., Baines, R. A., Hempel, C. M., Li, L., Liss, B. și Misonou, H. (2006). Excitabilitatea celulară și reglarea identității neuronale funcționale: de la expresia genică la neuromodulare. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.