KAS YRA LĄSTELIŲ JAUDRUMAS? - BIOLOGIJA - 2025

Jaudrumas yra ląstelių turto, kuris leidžia jiems iki reaguoti į stimuliaciją sparčių pokyčių membranos potencialą. Jie susidaro dėl jonų srauto per plazmos membraną.

Sąvoka „ląstelių jaudrumas“ paprastai siejama su ląstelėmis, kurios sudaro nervų sistemą, vadinamomis neuronais. Tačiau neseniai yra įrodymų, kurie rodo astrocitų jaudrumą dėl citozolio pokyčių kalcio jonų koncentracijos atžvilgiu.

Šaltinis: pixabay.com

Aktyvaus transportavimo ir biologinių membranų pralaidumo dėka jie turi bioelektrinį potencialą. Ši savybė apibūdina ląstelių elektrinį jaudrumą.

Istorinė perspektyva

Pirmieji modeliai, teigiantys, kad integruoti jonų vaidmenį ir generuoti elektrinius signalus kūne, teigė, kad neuronai buvo panašūs į vamzdelį, per kurį medžiagos bėgo, kad pripūstų ar ištuštintų raumenų audinius.

1662 m. Descartes'as panaudojo hidraulikos principus apibūdindamas galimą nervų sistemos veikimo modelį. Vėliau, prisidedant „Galvani“, buvo padaryta išvada, kad elektra galėjo sužadinti raumenis ir sukelti susitraukimus.

Alessandro Volta priešinosi šioms idėjoms teigdamas, kad elektra atsirado ne dėl audinių, o dėl metalų, kuriuos Galvani naudojo savo eksperimente. Voltui elektra turėjo būti pritaikyta raumenims, o jo parodymai sugebėjo įtikinti to meto akademikus.

Galvini teorijos, kur raumenys buvo elektros šaltinis, įrodymas užtruko daugelį metų. 1849 m. Buvo sukurtas prietaisas, kurio jautrumas reikalingas raumenų ir nervų elektrinių srovių generavimui įvertinti.

Jaudinančios ląstelės

Tradiciškai jaudinanti ląstelė yra apibrėžiama kaip vienetas, galintis skleisti veikimo potencialą, o po to - stimuliavimo mechanizmas - cheminis ar elektrinis. Kelios ląstelių rūšys yra sužadinamos, daugiausia neuronai ir raumenų ląstelės.

Jaudrumas yra labiau bendras terminas, aiškinamas kaip sugebėjimas ar sugebėjimas sureguliuoti jonų judėjimą per ląstelės membraną nereikia skleisti veikimo potencialo.

Kas padaro ląstelę jaudinančią?

Ląstelės gebėjimas pasiekti elektrinių signalų laidumą pasiekiamas sujungiant ląstelės membranos būdingas savybes ir skysčių, turinčių didelę druskos koncentraciją, bei įvairių jonų ląstelių aplinkoje buvimą.

Ląstelių membranos yra sudarytos iš dviejų lipidų sluoksnių, kurie veikia kaip selektyvus barjeras skirtingų molekulių patekimui į ląstelę. Tarp šių molekulių yra jonai.

Membranų viduje yra įterptos molekulės, kurios veikia kaip molekulių praėjimo reguliatoriai. Jonai turi pompas ir baltymų kanalus, kurie tarpininkauja patekimui ir išėjimui į ląstelių aplinką.

Siurbliai yra atsakingi už selektyvų jonų judėjimą, nustatant ir palaikant koncentracijos gradientą, atitinkantį ląstelės fiziologinę būklę.

Dėl nesubalansuotų krūvių abiejose membranos pusėse rezultatas yra jonų gradientas ir gaunamas membranos potencialas, kuris yra išreikštas voltais.

Pagrindiniai jonai, dalyvaujantys neuronų membranų elektrocheminiame gradiente, yra natris (Na ⁺ ), kalis (K ⁺ ), kalcis (Ca ²⁺ ) ir chloras (Cl ^- ).

Jaudrumas neuronuose

Kas yra neuronai?

Neuronai yra nervų ląstelės, atsakingos už cheminių ir elektrinių signalų apdorojimą ir perdavimą.

Jie užmezga ryšius tarp jų, vadinamų sinapsėmis. Struktūriškai jie turi ląstelės kūną, ilgą procesą, vadinamą aksonu, ir trumpus procesus, kurie prasideda nuo somos, vadinamos dendritais.

Nervų jaudrumas

Elektrinės neuronų, įskaitant pompas, savybės sudaro neuronų sužadinimo „širdį“. Tai reiškia gebėjimą vystyti nervų laidumą ir ryšį tarp ląstelių.

Kitaip tariant, neuronas yra „sužadinamas“ dėl savo savybės pakeisti savo elektrinį potencialą ir jį perduoti.

Neuronai yra ląstelės, turinčios keletą ypatingų savybių. Pirma, jie yra poliarizuoti. Kitaip tariant, nėra pusiausvyros tarp krūvių pasikartojimo, jei palyginsime ląstelės išorę ir vidų.

Šio potencialo kitimas laikui bėgant vadinamas veikimo potencialu. Ne tik bet kuris dirgiklis gali išprovokuoti nervų veiklą, jis turi turėti „minimalų kiekį“, kuris viršija ribą, vadinamą sužadinimo slenkstį, laikantis principo „viskas arba nieko“.

Jei riba pasiekiama, įvyksta potencialus atsakas. Kitas neuronas patiria periodą, kai jis nėra jaudinantis, pavyzdžiui, ugniai atsparus laikotarpis.

Tai trunka tam tikrą laiką ir pereina į hiperpolarizaciją, kur ji iš dalies jaudinama. Tokiu atveju jums reikia galingesnio stimulo nei ankstesnis.

Jaudrumas astrocituose

Kas yra astrocitai?

Astrocitai yra daugybė ląstelių, gautų iš neuroektoderminės linijos. Taip pat vadinamos astroglijomis, nes jos yra gausiausios gliaudinių ląstelių. Jie dalyvauja daugybėje funkcijų, susijusių su nervų sistema.

Šio tipo ląstelių pavadinimas kilęs iš žvaigždėtos išvaizdos. Jie yra tiesiogiai susiję su neuronais ir likusiu kūnu, sukurdami ribą tarp nervų sistemos ir likusio kūno per tarpų jungtis.

Astrocitinis jaudrumas

Istoriškai buvo manoma, kad astrocitai funkcionuoja tiesiog kaip atraminė stadija neuronams. Pastarieji yra vieninteliai pagrindiniai vaidmenys organizuojant nervų reakcijas. Naujų įrodymų dėka ši perspektyva buvo pakeista.

Šios glijos ląstelės yra glaudžiai susijusios su daugeliu smegenų funkcijų ir tuo, kaip smegenys reaguoja į veiklą. Be dalyvavimo modifikuojant šiuos įvykius.

Taigi yra astrocitų jaudrumas, kuris grindžiamas kalcio jonų kitimais nagrinėjamos ląstelės citozolyje.

Tokiu būdu astrocitai gali suaktyvinti savo glutamaterginius receptorius ir reaguoti į neuronų, esančių netoliese esančiame regione, skleidžiamus signalus.

Nuorodos

1. Chicharro, JL, ir Vaquero, AF (2006). Pratimų fiziologija. Panamerican Medical Ed.
2. Cuenca, EM (2006). Fiziologijos pagrindai. Redakcija Paraninfo.
3. Parpura, V., ir Verhratsky, A. (2012). Astrocitų sužadinimo trumpumas: nuo receptorių iki gliotransmisijos. Neurochemistry international, 61 (4), 610-621.
4. Kaina, DJ, Jarman, AP, Mason, JO, & Kind, PC (2017). Smegenų stiprinimas: įvadas į neuronų vystymąsi. Johnas Wiley ir sūnūs.
5. Schulz, DJ, Baines, RA, Hempel, CM, Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Ląstelių jaudrumas ir funkcinio neurono tapatumo reguliavimas: nuo genų ekspresijos iki neuromoduliacijos. „Journal of Neuroscience“, 26 (41) 10362-10367.