HVA ER MOBILNETT? - BIOLOGI - 2026

Den eksitabilitet er en egenskap av celler som gir dem mulighet til å svare på stimulering av hurtige forandringer i membranpotensialet. Disse produseres av strømmen av ioner over plasmamembranen.

Begrepet "cellulær eksitabilitet" er ofte assosiert med cellene som utgjør nervesystemet, kalt nevroner. Imidlertid er det nyere bevis som viser eksitabilitet i astrocytter, takket være endringer i cytosol når det gjelder konsentrasjoner av kalsiumion.

Kilde: pixabay.com

Takket være den aktive transporten og permeabiliteten til biologiske membraner, har de et bioelektrisk potensial. Denne egenskapen er det som definerer den elektriske eksitabiliteten til celler.

Historisk perspektiv

De første modellene som hevdet å integrere ionenes rolle og genereringen av elektriske signaler i kroppen, hevdet at nevroner liknet et rør som stoffer løp gjennom som blåste opp eller tømte muskelvevet.

I 1662 brukte Descartes prinsipper for hydraulikk for å beskrive en potensiell modell for nervesystemets funksjon. Senere, med bidrag fra Galvani, ble det konkludert med at elektrisitet var i stand til å begeistre muskler og produsere sammentrekninger.

Alessandro Volta var imot disse ideene og argumenterte for at tilstedeværelsen av elektrisitet ikke skyldtes stoffer, men metallene som Galvani brukte i sitt eksperiment. For Volta måtte strøm påføres muskler, og hans vitnesbyrd klarte å overbevise datidens akademikere.

Det tok mange år å bevise Galvinis teori, der muskler var kilden til elektrisitet. I 1849 ble det oppnådd å lage et apparat med en følsomhet som var nødvendig for å kvantifisere generering av elektriske strømmer i muskler og nerver.

Spennende celler

Tradisjonelt er en eksiterbar celle definert som en enhet som kan formere et handlingspotensial, etterfulgt av en mekanisme - enten kjemisk eller elektrisk - for stimulering. Flere typer celler er spennende, hovedsakelig nevroner og muskelceller.

Spennbarhet er mer et generelt begrep, tolket som evnen eller evnen til å regulere bevegelsen av ioner over cellemembranen uten behov for å forplante et handlingspotensial.

Hva gjør en celle spennende?

En celles evne til å oppnå ledning av elektriske signaler oppnås ved å kombinere karakteristiske egenskaper for cellemembranen og tilstedeværelsen av væsker med høye saltkonsentrasjoner og av forskjellige ioner i det cellulære miljøet.

Cellemembraner består av to lag lipider, som fungerer som en selektiv barriere for inntreden av forskjellige molekyler i cellen. Blant disse molekylene er ioner.

Inne i membranene er innebygde molekyler som fungerer som regulatorer for passering av molekyler. Joner har pumper og proteinkanaler som formidler inntreden og utgangen til det cellulære miljøet.

Pumpene er ansvarlige for den selektive bevegelsen av ionene, etablerer og opprettholder en konsentrasjonsgradient som passer til den fysiologiske tilstanden til cellen.

Resultatet av tilstedeværelsen av ubalanserte ladninger på begge sider av membranen kalles en ionegradient og resulterer i et membranpotensial - som er kvantifisert i volt.

Hovedionene som er involvert i den elektrokjemiske gradienten til membranene til nevroner er natrium (Na ⁺ ), kalium (K ⁺ ), kalsium (Ca ²⁺ ) og klor (Cl ^- ).

Spennbarhet i nevroner

Hva er nevroner?

Nevroner er nerveceller, som er ansvarlige for prosessering og overføring av kjemiske og elektriske signaler.

De lager forbindelser mellom seg, kalt synapser. Strukturelt har de en cellelegeme, en lang prosess som kalles aksonet, og korte prosesser som starter fra somaen som kalles dendritter.

Nevral eksitabilitet

De elektriske egenskapene til nevroner, inkludert pumper, danner "hjertet" til nevronal eksitabilitet. Dette oversettes til evnen til å utvikle nerveledning og kommunikasjon mellom celler.

Med andre ord er en nevron "begeistret" takket være sin egenskap å endre det elektriske potensialet og overføre det.

Nevroner er celler med flere spesielle egenskaper. Den første er at de er polariserte. Det er med andre ord en ubalanse mellom gjentagelsen av ladningene, hvis vi sammenligner det ytre og det indre av cellen.

Variasjonen av dette potensialet over tid kalles handlingspotensialet. Ikke bare noen stimulans er i stand til å provosere nevral aktivitet, den trenger å ha et "minimumsbeløp" som overskrider en grense som kalles eksitasjonsgrensen - etter alt eller ingenting.

Hvis terskelen er nådd, finner den potensielle responsen sted. Deretter opplever nevronen en periode der den ikke er spennende, for eksempel en ildfast periode.

Dette har en viss varighet, og går over til hyperpolarisering, hvor det er delvis spennende. I dette tilfellet trenger du en kraftigere stimulans enn den forrige.

Spennbarhet i astrocytter

Hva er astrocytter?

Astrocytter er mange celler avledet fra neuroectodermal avstamning. Også kalt astroglia, ettersom de er de fleste glialcellene. De deltar i et stort antall funksjoner relatert til nervesystemet.

Navnet på denne typen celle stammer fra det stjerneklare utseendet. De er direkte assosiert med nevroner og resten av kroppen, og skaper en grense mellom nervesystemet og resten av kroppen ved hjelp av intervallkryss.

Astrocytisk eksitabilitet

Historisk trodde astrocytter å fungere ganske enkelt som et støttestadium for nevroner, hvor sistnevnte var de som har den eneste ledende rollen i orkestrering av nervereaksjoner. Takket være nye bevis har dette perspektivet blitt omformulert.

Disse gliacellene er i et intimt forhold til mange av hjernens funksjoner, og hvordan hjernen reagerer på aktivitet. I tillegg til å delta i moduleringen av disse hendelsene.

Det er således eksitabilitet i astrocytter, som er basert på variasjoner av kalsiumionet i cytosolen til den aktuelle cellen.

På denne måten kan astrocytter aktivere sine glutamatergiske reseptorer og svare på signalene som sendes ut av nevroner som er lokalisert i et nærliggende område.

referanser

1. Chicharro, JL, & Vaquero, AF (2006). Treningsfysiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Cuenca, EM (2006). Grunnleggende om fysiologi. Redaksjonell Paraninfo.
3. Parpura, V., & Verkhratsky, A. (2012). Astrocyttens eksitabilitetskort: fra reseptorer til gliotransmisjon. Neurochemistry international, 61 (4), 610-621.
4. Pris, DJ, Jarman, AP, Mason, JO, & Kind, PC (2017). Bygge hjerner: en introduksjon til nevral utvikling. John Wiley & Sons.
5. Schulz, DJ, Baines, RA, Hempel, CM, Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Cellulær eksitabilitet og regulering av funksjonell neuronal identitet: fra genuttrykk til nevromodulering. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.