ЩО ТАКЕ ЗБУДЛИВІСТЬ КЛІТИН? - БІОЛОГІЯ - 2025

Збудливість є властивістю клітин , що дозволяє їм , щоб реагувати на стимуляцію швидких змін мембранного потенціалу. Вони виробляються потоком іонів через плазматичну мембрану.

Термін "клітинної збудливості" зазвичай асоціюється з клітинами, що складають нервову систему, називаються нейронами. Однак є останні дані, які показують збудливість в астроцитах, завдяки змінам цитозолу в плані концентрації іонів кальцію.

Джерело: pixabay.com

Завдяки активному транспорту та проникності біологічних мембран вони мають біоелектричний потенціал. Ця характеристика полягає в тому, що визначає електричну збудливість клітин.

Історична перспектива

Перші моделі, які стверджували, що інтегрують роль іонів і генерують електричні сигнали в організмі, стверджували, що нейрони були схожі на трубку, по якій речовини пробігали, що роздували або дефлітували м’язову тканину.

У 1662 році Декарт використав принципи гідравліки для опису потенційної моделі функціонування нервової системи. Пізніше, за внеском Гальвані, було зроблено висновок, що електрика здатна збуджувати м’язи, виробляючи скорочення.

Алессандро Вольта виступив проти цих ідей, стверджуючи, що наявність електрики обумовлена ​​не тканинами, а металами, які Гальвані використовував у своєму експерименті. Для Вольта електроенергію довелося застосовувати до м’язів, і його свідченням вдалося переконати вчених тогочасного.

Минуло багато років, щоб довести теорію Галвіні, де м’язи були джерелом електрики. У 1849 році було досягнуто створення пристрою з чутливістю, необхідною для кількісної оцінки генерації електричних струмів у м’язах та нервах.

Збудливі клітини

Традиційно збуджуюча клітина визначається як утворення, здатне поширювати потенціал дії, за яким рухається механізм стимулювання - хімічний чи електричний. Кілька типів клітин збудливі, в основному нейрони та клітини м’язів.

Збудливість - це більше загальний термін, трактується як здатність або здатність регулювати рух іонів по клітинній мембрані без необхідності поширювати потенціал дії.

Що робить клітку збудливою?

Здатність клітини домогтися проведення електричних сигналів досягається за рахунок поєднання характерних властивостей клітинної мембрани та наявності рідин з високою концентрацією солі та різних іонів у клітинному середовищі.

Клітинні мембрани складаються з двох шарів ліпідів, які виконують роль селективного бар'єру для потрапляння різних клітин у клітину. Серед цих молекул є іони.

Всередині мембран вбудовані молекули, які функціонують як регулятори проходження молекул. Іони мають насоси та білкові канали, які опосередковують вхід та вихід у клітинне середовище.

Насоси відповідають за вибіркове переміщення іонів, встановлення та підтримання градієнта концентрації, відповідного фізіологічному стану клітини.

Результат наявності незбалансованих зарядів з обох сторін мембрани називається градієнтом іонів і призводить до мембранного потенціалу - який кількісно визначається у вольтах.

Основними іонами, що беруть участь в електрохімічному градієнті мембран нейронів, є натрій (Na ⁺ ), калій (К ⁺ ), кальцій (Са ²⁺ ) і хлор (Cl ^- ).

Збудливість у нейронах

Що таке нейрони?

Нейрони - це нервові клітини, які відповідають за обробку та передачу хімічних та електричних сигналів.

Вони здійснюють зв’язки між ними, називаються синапсами. У структурі вони мають клітинне тіло, тривалий процес, який називають аксоном, і короткі процеси, що починаються від соми, що називаються дендритами.

Нейронна збудливість

Електричні властивості нейронів, включаючи насоси, утворюють «серце» нервової збудливості. Це перетворюється на здатність розвивати нервову провідність і зв’язок між клітинами.

Іншими словами, нейрон "збудливий" завдяки своїй властивості змінювати свій електричний потенціал і передавати його.

Нейрони - це клітини з кількома конкретними характеристиками. Перший полягає в тому, що вони поляризовані. Іншими словами, між повторенням зарядів існує дисбаланс, якщо порівнювати зовнішність і внутрішню частину клітини.

Варіація цього потенціалу з часом називається потенціалом дії. Не просто будь-який стимул здатний спровокувати нейронну активність, необхідно, щоб він мав «мінімальну кількість», що перевищує межу, яку називають порогом збудження - дотримуючись правила всіх або нічого.

Якщо поріг досягнуто, потенційна відповідь має місце. Далі нейрон переживає період, коли він не збудливий, наприклад, рефрактерний період.

Це має певну тривалість і переходить до гіперполяризації, де частково збуджується. У цьому випадку вам потрібен більш сильний стимул, ніж попередній.

Збудливість в астроцитах

Що таке астроцити?

Астроцити - це численні клітини, отримані з нейроектодермальної лінії. Також називають астроглією, оскільки вони є найчисленнішими гліальними клітинами. Вони беруть участь у великій кількості функцій, пов'язаних з нервовою системою.

Назва цього типу клітини походить від її зоряного вигляду. Вони безпосередньо пов’язані з нейронами та рештою тіла, встановлюючи межу між нервовою системою та рештою тіла, через розривні з'єднання.

Астроцитна збудливість

Історично вважалося, що астроцити функціонують просто як опорна стадія для нейронів, останні - ті, що мають єдину провідну роль в оркеструванні нервових реакцій. Завдяки новим доказам, ця перспектива була переформульована.

Ці гліальні клітини перебувають у інтимному зв’язку з багатьма функціями мозку та тим, як мозок реагує на діяльність. Крім участі в модуляції цих подій.

Таким чином, в астроцитах спостерігається збудливість, яка ґрунтується на варіаціях іона кальцію в цитозолі клітини, про яку йдеться.

Таким чином астроцити можуть активувати свої глутаматергічні рецептори та реагувати на сигнали, що випромінюють нейрони, які знаходяться в сусідньому регіоні.

Список літератури

1. Chicharro, JL, & Vaquero, AF (2006). Фізіологія вправ. Panamerican Medical Ed.
2. Куєнка, Е. М. (2006). Основи фізіології. Редакція Paraninfo.
3. Парпура, В. та Верхрацький, А. (2012). Короткий стан збудливості астроцитів: від рецепторів до гліотрансмісії. Нейрохімія міжнародна, 61 (4), 610-621.
4. Ціна, DJ, Jarman, AP, Mason, JO, & Kind, PC (2017). Побудова мізків: вступ до нервового розвитку. Джон Вілі та сини.
5. Schulz, DJ, Baines, RA, Hempel, CM, Li, L., Liss, B., & Misonou, H. (2006). Клітинна збудливість та регуляція функціональної нейронної ідентичності: від експресії генів до нейромодуляції. Journal of Neuroscience, 26 (41) 10362-10367.