VAD ÄR MOBIL EXCITABILITET? - BIOLOGI - 2025

Den retbarhet är en egenskap hos celler som tillåter dem att svara på stimulering av snabba förändringar i membranpotential. Dessa produceras av flödet av joner över plasmamembranet.

Termen "cellulär excitabilitet" är vanligtvis associerad med cellerna som utgör nervsystemet, kallad neuroner. Det finns dock nyligen bevis som visar excitabilitet i astrocyter, tack vare förändringar i cytosolen i termer av kalciumjonkoncentrationer.

Källa: pixabay.com

Tack vare den aktiva transporten och permeabiliteten för biologiska membran har de en bioelektrisk potential. Denna egenskap är vad som definierar cellernas elektriska excitabilitet.

Historiskt perspektiv

De första modellerna som hävdade att de integrerade jonernas roll och genereringen av elektriska signaler i kroppen hävdade att neuroner liknade ett rör genom vilket ämnen sprang som blåste upp eller tömde muskelvävnad.

1662 använde Descartes principer för hydraulik för att beskriva en potentiell modell för nervsystemets funktion. Senare, med Galvanis bidrag, drogs slutsatsen att el kunde spänna musklerna och producera sammandragningar.

Alessandro Volta motsatte sig dessa idéer och hävdade att närvaron av el inte berodde på tyger utan på metallerna som Galvani använde i sitt experiment. För Volta måste elektricitet appliceras på muskler och hans vittnesmål lyckades övertyga tidens akademiker.

Det tog många år att bevisa Galvinis teori, där muskler var källan till elektricitet. 1849 uppnåddes skapandet av en anordning med en känslighet som var nödvändig för att kvantifiera genereringen av elektriska strömmar i muskler och nerver.

Spännande celler

Traditionellt definieras en exciterbar cell som en enhet som kan sprida en handlingspotential, följt av en mekanism - antingen kemisk eller elektrisk - för stimulering. Flera typer av celler är exciterbara, främst nervceller och muskelceller.

Spännbarhet är mer en allmän term, tolkad som förmågan eller förmågan att reglera jons rörelse över cellmembranet utan att behöva sprida en handlingspotential.

Vad gör en cell exciterbar?

En cells förmåga att uppnå ledning av elektriska signaler uppnås genom att kombinera karakteristiska egenskaper hos cellmembranet och närvaron av vätskor med höga saltkoncentrationer och av olika joner i cellmiljön.

Cellmembran består av två lager av lipider, som fungerar som en selektiv barriär för att olika molekyler kommer in i cellen. Bland dessa molekyler finns joner.

Inuti membranen är inbäddade molekyler som fungerar som regulatorer för passage av molekyler. Joner har pumpar och proteinkanaler som förmedlar inträde och utträde till cellmiljön.

Pumparna ansvarar för den selektiva rörelsen av jonerna, upprättar och upprätthåller en koncentrationsgradient som är lämplig för cellens fysiologiska tillstånd.

Resultatet av förekomsten av obalanserade laddningar på båda sidorna av membranet kallas en jongradient och resulterar i en membranpotential - som kvantifieras i volt.

De huvudsakliga jonerna som är involverade i den elektrokemiska gradienten hos neuronmembranen är natrium (Na ⁺ ), kalium (K ⁺ ), kalcium (Ca ²⁺ ) och klor (Cl ^- ).

Spännbarhet i nervceller

Vad är neuroner?

Neuroner är nervceller som ansvarar för bearbetning och överföring av kemiska och elektriska signaler.

De skapar förbindelser mellan dem, kallade synapser. Strukturellt sett har de en cellkropp, en lång process som kallas axon och korta processer som börjar från soma som kallas dendriter.

Neural excitability

De elektriska egenskaperna hos nervceller, inklusive pumpar, utgör hjärtat av neuronal excitabilitet. Detta innebär förmågan att utveckla nervledning och kommunikation mellan celler.

Med andra ord är en neuron "exciterbar" tack vare sin egenskap att ändra sin elektriska potential och överföra den.

Neuroner är celler med flera speciella egenskaper. Den första är att de är polariserade. Med andra ord finns det en obalans mellan upprepningen av laddningarna, om vi jämför det yttre och det inre av cellen.

Variationen av denna potential över tid kallas handlingspotentialen. Inte bara någon stimulans kan provocera neural aktivitet, den måste ha ett ”minimimängd” som överskrider en gräns som kallas excitationsgränsen - följer allt eller inget regel.

Om tröskeln uppnås sker det potentiella svaret. Därefter upplever neuron en period där den inte är exciterbar, till exempel en eldfast period.

Detta har en viss varaktighet och övergår till hyperpolarisering, där den är delvis exciterbar. I det här fallet behöver du en kraftfullare stimulans än den tidigare.

Spännbarhet i astrocyter

Vad är astrocyter?

Astrocyter är många celler härrörande från neuroektodermal avstamning. Kallas också astroglia, eftersom de är de mest många gliacellerna. De deltar i ett stort antal funktioner relaterade till nervsystemet.

Namnet på denna typ av celler kommer från dess stjärniga utseende. De är direkt förknippade med nervceller och resten av kroppen, vilket skapar en gräns mellan nervsystemet och resten av kroppen, genom gapskorsningarna.

Astrocytisk excitabilitet

Historiskt ansågs astrocyter fungera helt enkelt som ett stödstadium för nervceller, varvid de senare är de som har den enda ledande rollen i orkestrera nervreaktioner. Tack vare nya bevis har detta perspektiv omformulerats.

Dessa gliaceller är i en intim relation med många av hjärnans funktioner och hur hjärnan svarar på aktivitet. Förutom att delta i moduleringen av dessa evenemang.

Således finns det excitabilitet i astrocyter, som är baserade på variationer av kalciumjonen i cytosolen i den aktuella cellen.

På detta sätt kan astrocyter aktivera sina glutamatergiska receptorer och svara på signalerna som avges av neuroner som finns i en närliggande region.

referenser

1. Chicharro, JL, & Vaquero, AF (2006). Träningsfysiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Cuenca, EM (2006). Grunder för fysiologi. Redaktionsparaninfo.
3. Parpura, V., & Verkhratsky, A. (2012). Astrocytens excitabilitet: från receptorer till gliotransmission. Neurochemistry international, 61 (4), 610-621.
4. Pris, DJ, Jarman, AP, Mason, JO, & Kind, PC (2017). Bygga hjärnor: en introduktion till neural utveckling. John Wiley & Sons.
5. Schulz, DJ, Baines, RA, Hempel, CM, Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Cellulär excitabilitet och reglering av funktionell neuronal identitet: från genuttryck till neuromodulering. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.