Co je to excitabilita buněk?



vzrušivost Je to vlastnost buněk, která jim umožňuje reagovat na stimulaci rychlými změnami membránového potenciálu. Ty vznikají proudem iontů plazmatickou membránou.

Termín "buněčná excitabilita" je obvykle spojován s buňkami, které tvoří nervový systém, nazývaný neurony. Existují však nedávné důkazy o excitabilitě v astrocytech, a to díky změnám v cytosolu, pokud jde o koncentrace iontů vápníku..

Díky aktivnímu transportu a propustnosti biologických membrán mají bioelektrický potenciál. Tato charakteristika je to, co definuje elektrickou excitabilitu buněk.

Index

  • 1 Historická perspektiva
  • 2 excitovatelné buňky
  • 3 Co dělá buňku vzrušující?
  • 4 Excitabilita v neuronech
    • 4.1 Co jsou neurony?
    • 4.2 Neuronální excitabilita
  • 5 Excitabilita v astrocytech
    • 5.1 Co jsou astrocyty?
    • 5.2 Astrocytická excitabilita
  • 6 Odkazy

Historická perspektiva

První modely, které se snažily integrovat úlohu iontů a generování elektrických signálů v těle, argumentovaly tím, že neurony jsou podobné trubici, přes kterou se rozkládají látky, které nafukují nebo deflují svalovou tkáň..

V roce 1662, Descartes používal principy hydrauliky popisovat potenciální modely fungování nervové soustavy. Následně, s příspěvky Galvani, to bylo uzavřel, že elektřina byla schopná excitovat svaly, produkovat kontrakce.

Alessandro Volta oponoval tyto myšlenky, argumentovat, že přítomnost elektřiny nebyla kvůli tkáním, ale k kovům, které Galvani používal v jeho experimentu. Pro Voltu musela být elektřina aplikována na sval a jeho svědectví dokázalo přesvědčit akademiky té doby.

To trvalo mnoho let dokázat Galviniho teorii, kde svaly byly zdrojem elektřiny. V roce 1849 bylo dosaženo vytvoření zařízení s citlivostí potřebnou ke kvantifikaci tvorby elektrických proudů ve svalech a nervech..

Excitabilní buňky

Tradičně, excitable buňka je definována jako entita schopná propagovat akční potenciál, následovaný mechanismem - jeden chemický nebo elektrický - pro stimulaci. Několik typů buněk je excitabilních, hlavně neuronů a svalových buněk.

Excitabilita je obecnější pojem, interpretovaný jako schopnost nebo schopnost regulovat pohyb iontů buněčnou membránou bez nutnosti propagovat akční potenciál.

Co dělá buňku vzrušující?

Schopnost buňky dosáhnout vedení elektrických signálů se dosahuje kombinací charakteristických vlastností buněčné membrány a přítomnosti tekutin s vysokými koncentracemi solí a několika iontů v buněčném prostředí..

Buněčné membrány jsou tvořeny dvěma vrstvami lipidů, které působí jako selektivní bariéra pro vstup různých molekul do buňky. Mezi tyto molekuly patří ionty.

Uvnitř membrán jsou vložené molekuly, které fungují jako regulátory průchodu molekul. Ionty mají čerpadla a proteinové kanály, které zprostředkovávají vstup a výstup do buněčného prostředí.

Čerpadla jsou zodpovědná za selektivní pohyb iontů, vytvoření a udržení gradientu koncentrace vhodného pro fyziologický stav buňky.

Výsledek přítomnosti nesymetrického zatížení na obou stranách membrány se nazývá iontový gradient a vede k membránovému potenciálu - který je kvantifikován ve voltech..

Hlavní ionty podílející se na elektrochemickém gradientu membrán neuronů jsou sodík (Na+), draslík (K+), vápníku (Ca2+) a chlor (Cl-).

Excitabilita v neuronech

Co jsou neurony?

Neurony jsou nervové buňky, které jsou zodpovědné za zpracování a přenos signálů chemického a elektrického typu.

Vytvářejí spojení mezi nimi, tzv. Synapsy. Strukturně mají buněčné tělo, dlouhé prodloužení nazývané axon a krátká rozšíření, která začínají od soma nazývaná dendritové.

Neuronální excitabilita

Elektrické vlastnosti neuronů, včetně čerpadel, tvoří "srdce" jejich excitability. To má za následek schopnost rozvíjet nervové vedení a komunikaci mezi buňkami.

Jinými slovy, neuron je "excitovatelný" díky své vlastnosti měnit svůj elektrický potenciál a přenášet jej.

Neurony jsou buňky s několika zvláštními charakteristikami. První je, že jsou polarizovány. To znamená, že existuje nerovnováha mezi opakováním nábojů, pokud porovnáme vnější a vnitřní stranu buňky.

Variace tohoto potenciálu v čase se nazývá akční potenciál. Žádný podnět není schopen vyvolat neurální aktivitu, je nutné mít "minimální množství", které překračuje limit nazývaný prah excitace - podle pravidla všeho nebo nic.

Je-li dosažena prahová hodnota, proběhne potenciální odezva. Dále neuron zažívá období, kdy není vznětlivý, jako refrakterní období.

To má určitou dobu trvání a pokračuje hyperpolarizací, kde je částečně excitovatelná. V tomto případě potřebujete silnější podnět než ten předchozí.

Excitabilita v astrocytech

Co jsou astrocyty?

Astrocyty jsou četné buňky odvozené z neuroektodermální linie. Také se nazývá astroglia, nejpočetnější gliové buňky. Podílí se na velkém počtu funkcí souvisejících s nervovým systémem.

Název tohoto typu buněk vychází z jeho hvězdného vzhledu. Jsou přímo asociovány s neurony a zbytkem organismu, a to pomocí meziobchodů mezi nervovým systémem a zbytkem organismu..

Astrocytická excitabilita

Historicky, to bylo si myslel, že astrocytes fungoval jednoduše jako podpora scénář pro neurons, latter mít jedinou vedoucí roli v orchestrating nervových reakcí. Díky novým důkazům byl tento pohled přeformulován.

Tyto gliové buňky jsou v intimním vztahu týkajícím se mnoha funkcí mozku a toho, jak reaguje na aktivitu. Kromě účasti na modulaci zmíněných událostí.

Existuje tedy excitabilita v astrocytech, která je založena na změnách iontů vápníku v cytosolu dané buňky.

Tímto způsobem mohou astrocyty aktivovat své glutamátergní receptory a reagovat na signály emitované neurony umístěnými v blízké oblasti..

Odkazy

  1. Chicharro, J. L., & Vaquero, A. F. (2006). Fyziologie cvičení. Panamericana Medical.
  2. Cuenca, E. M. (2006). Základy fyziologie. Paraninfo Editorial.
  3. Parpura, V., & Verkhratsky, A. (2012). Stručný přehled o excitabilitě astrocytů: od receptorů k přenosu gliotu. Neurochemistry international, 61(4), 610-621.
  4. Price, D.J., Jarman, A.P., Mason, J.O., & Kind, P.C. (2017). Budování mozků: úvod do nervového vývoje. John Wiley & Sons.
  5. Schulz, D.J., Baines, R.A., Hempel, C.M., Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Buněčná excitabilita a regulace funkční neuronální identity: od genové exprese k neuromodulaci. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.