Czym jest pobudliwość komórek?



The pobudliwość Jest to właściwość komórek, która pozwala im reagować na stymulację przez gwałtowne zmiany potencjału błonowego. Są one wytwarzane przez przepływ jonów przez błonę plazmatyczną.

Termin „pobudliwość komórek” jest powszechnie związany z komórkami, które tworzą układ nerwowy, zwanymi neuronami. Istnieją jednak najnowsze dowody wykazujące pobudliwość w astrocytach dzięki zmianom w cytozolu pod względem stężenia jonów wapnia.

Dzięki aktywnemu transportowi i przepuszczalności błon biologicznych mają one potencjał bioelektryczny. Ta cecha określa pobudliwość elektryczną komórek.

Indeks

  • 1 Perspektywa historyczna
  • 2 komórki pobudliwe
  • 3 Co sprawia, że ​​komórka jest pobudliwa?
  • 4 Pobudliwość w neuronach
    • 4.1 Czym są neurony?
    • 4.2 Pobudliwość neuronów
  • 5 Pobudliwość astrocytów
    • 5.1 Co to są astrocyty?
    • 5.2 Pobudliwość astrocytarna
  • 6 referencji

Perspektywa historyczna

Pierwsze modele, które próbowały zintegrować rolę jonów i generowanie sygnałów elektrycznych w ciele, dowodziły, że neurony są podobne do rurki, przez którą przepływają substancje, które napełniają lub opróżniają tkankę mięśniową.

W roku 1662 Kartezjusz użył zasad hydrauliki do opisania potencjalnych modeli funkcjonowania układu nerwowego. Następnie, dzięki wkładowi Galvaniego, stwierdzono, że elektryczność była w stanie wzbudzić mięśnie, powodując skurcze.

Alessandro Volta sprzeciwił się tym pomysłom, argumentując, że obecność elektryczności nie jest spowodowana tkankami, ale metalami, które Galvani wykorzystał w swoim eksperymencie. W przypadku Volty elektryczność musiała być przyłożona do mięśnia, a jego zeznania przekonały ówczesnych naukowców.

Wiele lat zajęło udowodnienie teorii Galviniego, gdzie mięśnie były źródłem elektryczności. W 1849 r. Osiągnięto stworzenie urządzenia o czułości potrzebnej do ilościowego określenia generacji prądów elektrycznych w mięśniach i nerwach.

Pobudliwe komórki

Tradycyjnie, pobudliwa komórka jest definiowana jako jednostka zdolna do propagowania potencjału działania, po której następuje mechanizm - chemiczny lub elektryczny - do stymulacji. Kilka typów komórek jest pobudliwych, głównie neurony i komórki mięśniowe.

Pobudliwość jest bardziej ogólnym terminem, interpretowanym jako zdolność lub zdolność do regulowania ruchu jonów przez błonę komórkową bez konieczności propagowania potencjału czynnościowego.

Co sprawia, że ​​komórka jest pobudliwa?

Zdolność komórki do osiągnięcia przewodzenia sygnałów elektrycznych jest osiągana przez połączenie charakterystycznych właściwości błony komórkowej i obecności płynów o wysokim stężeniu soli i kilku jonów w środowisku komórkowym.

Błony komórkowe są utworzone przez dwie warstwy lipidów, które działają jako selektywna bariera dla wejścia różnych cząsteczek do komórki. Wśród tych cząsteczek są jony.

Wewnątrz błon osadzone są cząsteczki, które działają jako regulatory przepływu cząsteczek. Jony mają pompy i kanały białkowe, które pośredniczą w wejściu i wyjściu do środowiska komórkowego.

Pompy odpowiadają za selektywny ruch jonów, ustalając i utrzymując gradient stężenia odpowiedni dla stanu fizjologicznego komórki.

Wynik obecności niezrównoważonych obciążeń po obu stronach membrany nazywany jest gradientem jonów i skutkuje potencjałem membranowym - który jest określany ilościowo w woltach..

Głównymi jonami zaangażowanymi w gradient elektrochemiczny błon neuronów są sód (Na+), potas (K+), wapń (Ca2+) i chloru (Cl-).

Pobudliwość w neuronach

Czym są neurony?

Neurony są komórkami nerwowymi, które są odpowiedzialne za przetwarzanie i przesyłanie sygnałów typu chemicznego i elektrycznego.

Nawiązują między sobą połączenia, zwane synapsami. Strukturalnie mają ciało komórkowe, długie przedłużenie zwane aksonem i krótkie rozszerzenia, które zaczynają się od somy zwanej dendrytami.

Pobudliwość neuronów

Elektryczne właściwości neuronów, w tym pomp, stanowią „serce” ich pobudliwości. Powoduje to zdolność do rozwijania przewodnictwa nerwowego i komunikacji między komórkami.

Innymi słowy, neuron jest „pobudliwy” dzięki swojej właściwości zmiany potencjału elektrycznego i jego transmisji.

Neurony to komórki o kilku szczególnych cechach. Po pierwsze, są spolaryzowane. Oznacza to, że istnieje nierównowaga między powtarzaniem ładunków, jeśli porównamy zewnętrzną i wewnętrzną część komórki.

Zróżnicowanie tego potencjału w czasie nazywa się potencjałem działania. Żaden bodziec nie jest w stanie wywołać aktywności neuronowej, konieczne jest posiadanie „minimalnej ilości”, która przekracza granicę zwaną progiem pobudzenia - zgodnie z zasadą wszystkiego lub niczego.

Jeśli próg zostanie osiągnięty, następuje potencjalna odpowiedź. Następnie neuron przeżywa okres, w którym nie jest pobudliwy, jako okres refrakcji.

Ma to pewien czas trwania i trwa do hiperpolaryzacji, gdzie jest częściowo pobudliwy. W tym przypadku potrzebujesz silniejszego bodźca niż poprzedni.

Pobudliwość w astrocytach

Czym są astrocyty?

Astrocyty są licznymi komórkami pochodzącymi z linii neuroektodermalnej. Zwany także astroglia, będący najliczniejszymi komórkami glejowymi. Uczestniczą w wielu funkcjach związanych z układem nerwowym.

Nazwa tego typu komórki pochodzi od jej gwiaździstego wyglądu. Są one bezpośrednio związane z neuronami i resztą organizmu, ustanawiając granicę między układem nerwowym a resztą organizmu za pomocą skrzyżowań interwałowych..

Pobudliwość astrocytarna

Historycznie uważano, że astrocyty funkcjonują po prostu jako scenariusz wsparcia dla neuronów, które mają jedyną wiodącą rolę w organizowaniu reakcji nerwowych. Dzięki nowym dowodom ta perspektywa została przeformułowana.

Te komórki glejowe są w bliskim związku związanym z wieloma funkcjami mózgu i tym, jak reaguje na aktywność. Oprócz uczestnictwa w modulacji wspomnianych wydarzeń.

W astrocytach występuje pobudliwość, która opiera się na zmianach jonów wapnia w cytozolu danej komórki.

W ten sposób astrocyty mogą aktywować swoje receptory glutaminergiczne i reagować na sygnały emitowane przez neurony znajdujące się w pobliskim regionie.

Referencje

  1. Chicharro, J. L., i Vaquero, A. F. (2006). Fizjologia ćwiczeń. Ed. Panamericana Medical.
  2. Cuenca, E. M. (2006). Podstawy fizjologii. Paraninfo Editorial.
  3. Parpura, V. i Verkhratsky, A. (2012). Krótki opis pobudliwości astrocytów: od receptorów do gliotransmisji. Neurochemia międzynarodowa, 61(4), 610-621.
  4. Price, D.J., Jarman, A.P., Mason, J.O., & Kind, P.C. (2017). Budowanie mózgów: wprowadzenie do rozwoju neuronów. John Wiley & Sons.
  5. Schulz, D.J., Baines, R.A., Hempel, C.M., Li, L., Liss, B. i Misonou, H. (2006). Pobudliwość komórkowa i regulacja funkcjonalnej tożsamości neuronalnej: od ekspresji genów do neuromodulacji. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.