Vad är cell excitability?

den retbarhet Det är en egenskap hos celler som låter dem reagera på stimulering genom snabba förändringar i membranpotentialen. Dessa produceras genom flödet av joner genom plasmamembranet.

Uttrycket "cell excitability" är vanligtvis associerad med cellerna som utgör nervsystemet, som kallas neuroner. Det finns emellertid nya bevis som visar excitabilitet hos astrocyter tack vare förändringar i cytosolen i termer av kalciumjonkoncentrationer.

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

index

• 1 Historiskt perspektiv
• 2 excitable celler
• 3 Vad gör en cell excitable?
• 4 Excitability i neuroner
  • 4.1 Vad är neuroner?
  • 4.2 Neuronal excitability
• 5 Excitability i astrocyter
  • 5.1 Vad är astrocyter?
  • 5.2 Astrocytisk excitabilitet
• 6 referenser

Historiskt perspektiv

De första modellerna som integrerar den avsedda rollen av joner och generera elektriska signaler i kroppen hävdade att neuroner liknade en tub genom att köra ämnen uppblåsta eller muskelvävnad desinflabas.

År 1662 använde Descartes hydraulikprinciper för att beskriva potentiella modeller för nervsystemet. Senare, med Galvanis bidrag, drogs slutsatsen att el kunde excitera musklerna och producera sammandragningar.

Alessandro Volta motsatte sig dessa idéer och hävdade att närvaron av el inte berodde på vävnaderna, utan till de metaller som Galvani använde i sitt experiment. För Volta måste el appliceras på muskeln och hans vittnesbörd lyckades övertyga tidernas akademiker.

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

Excitativa celler

Traditionellt definieras en excitable cell som en enhet som kan föröka en åtgärdspotential, följd av en mekanism - antingen kemisk eller elektrisk - för stimulering. Flera typer av celler är excitativa, främst neuroner och muskelceller.

Excitability är mer en allmän term, tolkad som förmågan eller förmågan att reglera jonernas rörelse genom cellmembranen utan att behöva sprida en åtgärdspotential.

Vad gör en cell excitable?

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

Cellmembranen bildas av två lager av lipider, vilka verkar som en selektiv barriär mot inmatningen av olika molekyler i cellen. Bland dessa molekyler är joner.

Inuti membranen är inbäddade molekyler som fungerar som regulatorer av molekylernas passage. Ioner har pumpar och proteinkanaler som förmedlar ingången och utgången till den cellulära miljön.

Pumparna är ansvariga för jonernas selektiva rörelse, upprätta och bibehålla en koncentrationsgradient som är lämplig för cellens fysiologiska tillstånd.

Resultatet av närvaron av obalanserade belastningar på båda sidor av membranet kallas jongradienten och resulterar i en membranpotential - vilken kvantifieras i volt..

De huvudsakliga joner som är involverade i den elektrokemiska gradienten av neuronernas membran är natrium (Na⁺), kalium (K⁺), kalcium (Ca²⁺) och klor (Cl^-).

Excitability i neuroner

Vad är neuroner?

Neuroner är nervceller som är ansvariga för bearbetning och överföring av signaler av kemisk och elektrisk typ.

De etablerar kopplingar mellan dem, kallade synapser. Strukturellt har de en cellkropp, en lång förlängning som heter en axon och korta förlängningar som börjar från de soma kallas dendriter.

Neuronal excitability

De elektriska egenskaperna hos neuroner, inklusive pumpar, utgör hjärtat av deras excitabilitet. Detta resulterar i förmågan att utveckla nervledning och kommunikation mellan celler.

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

Neuroner är celler med flera särskilda egenskaper. Den första är att de polariseras. Det vill säga, det är en obalans mellan upprepning av avgifter, om vi jämför utsidan och insidan av cellen.

Variationen av denna potential över tid kallas åtgärdspotential. Inte någon stimulans kan orsaka neural aktivitet, det är nödvändigt att ha ett "minimumsbelopp" som överstiger en gräns som kallas exciteringsgräns - efter all eller ingenting.

Om tröskeln nås, kommer det potentiella svaret att ske. Därefter upplever neuronen en period där det inte är oväsentligt, som en eldfasta period.

Det här har en viss varaktighet, och det går vidare till hyperpolarisering, där det är delvis excitabelt. I det här fallet behöver du en kraftfullare stimulans än den föregående.

Excitability i astrocyter

Vad är astrocyter?

Astrocyter är många celler härledda från den neuroektodermala linjen. Också kallad astroglia, som är de mest talrika glialcellerna. De deltar i ett stort antal funktioner relaterade till nervsystemet.

Namnet på den här celltypen härstammar från sitt stjärnartade utseende. De är direkt förknippade med neuroner och resten av organismen, som etablerar en gräns mellan nervsystemet och resten av organismen, med hjälp av intervallförbindelser..

Astrocytisk excitabilitet

Historiskt trodde man att astrocyter fungerade helt enkelt som ett stödscenario för neuroner, den sistnämnda hade den enda ledande rollen för orkestrerande nervreaktioner. Tack vare nya bevis har detta perspektiv blivit omformulerat.

Dessa glialceller är i ett intimt förhållande som är relaterat till många av hjärnans funktioner, och hur det reagerar på aktivitet. Förutom att delta i moduleringen av nämnda händelser.

Således finns det en excitabilitet i astrocyter, som är baserat på variationer av kalciumjonen i cytosolen hos cellen i fråga.

På detta sätt kan astrocyter aktivera sina glutamatergiska receptorer och reagera på signaler som emitteras av neuroner som ligger i en närliggande region.

referenser

1. Chicharro, J. L., & Vaquero, A. F. (2006). Fysiologi av motion. Ed. Panamericana Medical.
2. Cuenca, E. M. (2006). Fundamentals of physiology. Paraninfo Editorial.
3. Parpura, V., & Verkhratsky, A. (2012). Astrocyt excitability brief: från receptorer till gliotransmission. Neurokemi internationell, 61(4), 610-621.
4. Price, D.J., Jarman, A.P., Mason, J.O., & Kind, P.C. (2017). Att bygga hjärnor: en introduktion till neurologisk utveckling. John Wiley & Sons.
5. Schulz, D.J., Baines, R. A., Hempel, C.M., Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Cellulär excitabilitet och reglering av funktionell neuronal identitet: från genuttryck till neuromodulation. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.