Wat is celprikkelbaarheid?

de prikkelbaarheid Het is een eigenschap van cellen die hen in staat stelt om te reageren op stimulatie door snelle veranderingen in membraanpotentiaal. Deze worden geproduceerd door de stroom van ionen door het plasmamembraan.

De term "exciteerbaarheid van cellen" wordt gewoonlijk geassocieerd met de cellen die deel uitmaken van het zenuwstelsel, neuronen genaamd. Er is echter recent bewijs dat de prikkelbaarheid in astrocyten aantoont, dankzij veranderingen in het cytosol in termen van calciumionenconcentraties.

Dankzij het actieve transport en de permeabiliteit van de biologische membranen, hebben ze een bio-elektrisch potentieel. Deze eigenschap definieert de elektrische exciteerbaarheid van de cellen.

index

• 1 Historisch perspectief
• 2 exciteerbare cellen
• 3 Wat een cel prikkelbaar maakt?
• 4 Exciteerbaarheid in neuronen
  • 4.1 Wat zijn neuronen?
  • 4.2 Neuronale prikkelbaarheid
• 5 Exciteerbaarheid in astrocyten
  • 5.1 Wat zijn astrocyten?
  • 5.2 Astrocytische prikkelbaarheid
• 6 Referenties

Historisch perspectief

De eerste modellen die probeerden de rol van ionen te integreren en de opwekking van elektrische signalen in het lichaam betoogden dat neuronen vergelijkbaar waren met een buis waardoor stoffen werden doorboord die het spierweefsel opblazen of leeglieten..

In het jaar 1662 gebruikte Descartes principes van hydraulica om mogelijke modellen van het functioneren van het zenuwstelsel te beschrijven. Vervolgens, met de bijdragen van Galvani, werd geconcludeerd dat elektriciteit in staat was om de spieren te prikkelen en contracties te produceren.

Alessandro Volta verzette zich tegen deze ideeën en voerde aan dat de aanwezigheid van elektriciteit niet te wijten was aan de weefsels, maar aan de metalen die Galvani in zijn experiment gebruikte. Voor Volta moest elektriciteit op de spier worden aangebracht en zijn getuigenis wist de academici van die tijd te overtuigen.

Het duurde vele jaren om Galvini's theorie te bewijzen, waarbij spieren de bron van elektriciteit waren. In 1849 werd het creëren van een apparaat met een gevoeligheid die nodig is om het genereren van elektrische stromen in spieren en zenuwen te kwantificeren bereikt.

Excitente cellen

Traditioneel wordt een prikkelbare cel gedefinieerd als een entiteit die in staat is om een ​​actiepotentiaal te verspreiden, gevolgd door een mechanisme - hetzij chemisch hetzij elektrisch - voor stimulatie. Verschillende soorten cellen zijn prikkelbaar, voornamelijk neuronen en spiercellen.

Excitabiliteit is meer een algemene term, geïnterpreteerd als het vermogen of het vermogen om de beweging van ionen door het celmembraan te reguleren zonder de noodzaak om een ​​actiepotentiaal te verspreiden.

Wat maakt een cel prikkelbaar?

Het vermogen van een cel om de geleiding van elektrische signalen te bereiken, wordt bereikt door het combineren van karakteristieke eigenschappen van het celmembraan en de aanwezigheid van vloeistoffen met hoge zoutconcentraties en verschillende ionen in de celomgeving..

De celmembranen worden gevormd door twee lagen lipiden, die fungeren als een selectieve barrière tegen de intrede van verschillende moleculen in de cel. Onder deze moleculen bevinden zich de ionen.

In de membranen zitten ingebedde moleculen die fungeren als regulatoren van de doorgang van moleculen. Ionen hebben pompen en eiwitkanalen die het binnentreden en verlaten van de cellulaire omgeving bemiddelen.

De pompen zijn verantwoordelijk voor de selectieve beweging van de ionen, waarbij een concentratiegradiënt wordt vastgesteld en gehandhaafd die geschikt is voor de fysiologische toestand van de cel.

Het resultaat van de aanwezigheid van ongebalanceerde belastingen aan beide zijden van het membraan wordt de ionengradiënt genoemd en resulteert in een membraanpotentiaal - wat wordt uitgedrukt in volt..

De belangrijkste ionen die betrokken zijn bij de elektrochemische gradiënt van de membranen van de neuronen zijn natrium (Na⁺), kalium (K.⁺), calcium (Ca²⁺) en chloor (Cl^-).

Opwinding in neuronen

Wat zijn neuronen?

Neuronen zijn zenuwcellen, die verantwoordelijk zijn voor de verwerking en overdracht van signalen van het chemische en elektrische type.

Ze leggen verbanden tussen hen, synapsen genoemd. Structureel hebben ze een cellichaam, een lange extensie die axon wordt genoemd en korte extensies die beginnen bij de soma die dendrieten worden genoemd.

Neuronale prikkelbaarheid

De elektrische eigenschappen van neuronen, inclusief pompen, vormen het 'hart' van hun prikkelbaarheid. Dit resulteert in het vermogen om zenuwgeleiding en communicatie tussen cellen te ontwikkelen.

Met andere woorden, een neuron is "prikkelbaar" dankzij zijn eigenschap om zijn elektrische potentieel te veranderen en het door te geven.

Neuronen zijn cellen met verschillende specifieke kenmerken. De eerste is dat ze gepolariseerd zijn. Dat wil zeggen, er is een onbalans tussen de herhaling van ladingen, als we de buitenkant en de binnenkant van de cel met elkaar vergelijken.

De variatie van dit potentieel in de loop van de tijd wordt actiepotentiaal genoemd. Geen enkele stimulus is in staat om neurale activiteit te veroorzaken, het is noodzakelijk om een ​​"minimale hoeveelheid" te hebben die een grens overschrijdt die drempelwaarde voor excitatie wordt genoemd - volgens de regel van alles of niets.

Als de drempel wordt bereikt, vindt de mogelijke reactie plaats. Vervolgens ervaart het neuron een periode waarin het niet prikkelbaar is, als een ongevoelige periode.

Dit heeft een bepaalde duur en het gaat door naar hyperpolarisatie, waar het gedeeltelijk prikkelbaar is. In dit geval heeft u een krachtigere stimulus nodig dan de vorige.

Exciteerbaarheid in astrocyten

Wat zijn astrocyten?

Astrocyten zijn talrijke cellen die zijn afgeleid van de neuroectodermale lijn. Wordt ook astroglia genoemd, zijnde de meest talrijke gliacellen. Ze nemen deel aan een groot aantal functies gerelateerd aan het zenuwstelsel.

De naam van dit celtype komt voort uit zijn sterrenbeeld. Ze worden direct in verband gebracht met neuronen en de rest van het organisme, waarbij een grens wordt gesteld tussen het zenuwstelsel en de rest van het organisme, door middel van intervalovergangen..

Astrocytische prikkelbaarheid

Historisch werd gedacht dat astrocyten eenvoudig functioneerden als een ondersteunend scenario voor neuronen, waarbij de laatste de enige leidende rol speelde in het orkestreren van zenuwreacties. Dankzij nieuw bewijsmateriaal is dit perspectief opnieuw geformuleerd.

Deze gliacellen bevinden zich in een intieme relatie die verband houdt met veel van de functies van de hersenen, en hoe deze reageert op activiteit. Naast deelname aan de modulatie van genoemde evenementen.

Er is dus een prikkelbaarheid in astrocyten, die gebaseerd is op variaties van het calciumion in het cytosol van de cel in kwestie.

Op deze manier kunnen astrocyten hun glutamaterge receptoren activeren en reageren op signalen die worden uitgezonden door neuronen in een nabijgelegen regio.

referenties

1. Chicharro, J. L., & Vaquero, A. F. (2006). Fysiologie van oefeningen. Ed. Panamericana Medical.
2. Cuenca, E. M. (2006). Fundamenten van fysiologie. Paraninfo Editorial.
3. Parpura, V., & Verkhratsky, A. (2012). De astrocyte-exciteerbaarheid: van receptoren tot gliotransmissie. Neurochemie internationaal, 61(4), 610-621.
4. Price, D.J., Jarman, A.P., Mason, J.O., & Kind, P.C. (2017). Brein bouwen: een introductie tot neurale ontwikkeling. John Wiley & Sons.
5. Schulz, D.J., Baines, R.A., Hempel, C.M., Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Cellulaire exciteerbaarheid en de regulatie van functionele neuronale identiteit: van genexpressie tot neuromodulatie. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.