ما هو استثارة الخلية؟

ال الاهتياجية إنها خاصية من الخلايا التي تسمح لها بالاستجابة للتحفيز عن طريق التغيرات السريعة في غشاء محتمل. ويتم إنتاج هذه عن طريق تدفق الأيونات من خلال غشاء البلازما.

يرتبط مصطلح "استثارة الخلية" عادة بالخلايا التي تتكون منها الجهاز العصبي ، والتي تسمى الخلايا العصبية. ومع ذلك ، هناك أدلة حديثة تبين الإثارة في الخلايا النجمية ، وذلك بفضل التغييرات في العصارة الخلوية من حيث تركيزات أيون الكالسيوم.

بفضل النقل الفعال ونفاذية الأغشية البيولوجية ، لديهم إمكانات كهربائية حيوية. هذه الخاصية هي ما يحدد استثارة الخلايا الكهربائية.

مؤشر

• 1 منظور تاريخي
• 2 خلايا مثيرة
• 3 ما الذي يجعل الخلية مثيرة؟?
• 4 استثارة في الخلايا العصبية
  • 4.1 ما هي الخلايا العصبية?
  • 4.2 استثارة الخلايا العصبية
• 5 استثارة في الخلايا النجمية
  • 5.1 ما هي الخلايا النجمية?
  • 5.2 الإثارة النجمية
• 6 المراجع

المنظور التاريخي

جادل النموذجان الأولان اللذان حاولا دمج دور الأيونات وتوليد الإشارات الكهربائية في الجسم بأن الخلايا العصبية تشبه الأنبوب الذي يتم من خلاله تشغيل المواد التي تضخمت أو تنقص الأنسجة العضلية..

في عام 1662 ، استخدم ديكارت مبادئ علم السوائل الهيدروليكية لوصف النماذج المحتملة لأداء الجهاز العصبي. في وقت لاحق ، مع مساهمات جالفاني ، تم التوصل إلى أن الكهرباء كانت قادرة على إثارة العضلات ، وتنتج تقلصات.

عارض أليساندرو فولتا هذه الأفكار ، بحجة أن وجود الكهرباء لم يكن بسبب الأنسجة ، ولكن بسبب المعادن التي استخدمها جالفاني في تجربته. بالنسبة لفولتا ، كان لا بد من تطبيق الكهرباء على العضلات ، وتمكنت شهادته من إقناع الأكاديميين في ذلك الوقت.

استغرق الأمر سنوات عديدة لإثبات نظرية جالفيني ، حيث كانت العضلات هي مصدر الكهرباء. في عام 1849 ، تم إنشاء جهاز مع الحساسية اللازمة لتقدير توليد التيارات الكهربائية في العضلات والأعصاب.

خلايا مثيرة

تقليديًا ، تُعرَّف الخلية المنشطة بأنها كيان قادر على نشر إمكانات فعلية ، تليها آلية - كيميائية أو كهربائية - للتحفيز. عدة أنواع من الخلايا مثيرة ، وخاصة الخلايا العصبية وخلايا العضلات.

الإثارة هي مصطلح عام ، يتم تفسيره على أنه القدرة أو القدرة على تنظيم حركة الأيونات عبر غشاء الخلية دون الحاجة إلى نشر إمكانات فعلية.

ما الذي يجعل الخلية مثيرة?

تتحقق قدرة الخلية على تحقيق توصيل الإشارات الكهربائية من خلال الجمع بين الخصائص المميزة لغشاء الخلية ووجود سوائل بتركيزات عالية من الملح وعدة أيونات في بيئة الخلية.

تتشكل أغشية الخلايا بواسطة طبقتين من الدهون ، والتي تعمل كحاجز انتقائي لدخول جزيئات مختلفة إلى الخلية. من بين هذه الجزيئات أيونات.

توجد داخل الأغشية جزيئات مدمجة تعمل كمنظم لمرور الجزيئات. تحتوي الأيونات على مضخات وقنوات بروتين تتوسط الدخول والخروج إلى البيئة الخلوية.

المضخات هي المسؤولة عن الحركة الانتقائية للأيونات ، وإنشاء والحفاظ على التدرج تركيز مناسبة للحالة الفسيولوجية للخلية.

وتسمى نتيجة وجود أحمال غير متوازنة على جانبي الغشاء التدرج الأيوني وينتج عنه غشاء محتمل - والذي يتم قياسه كمياً في فولت..

الأيونات الرئيسية المشاركة في التدرج الكهروكيميائي لأغشية الخلايا العصبية هي الصوديوم (Na⁺) ، البوتاسيوم (ك⁺) ، الكالسيوم (كاليفورنيا²⁺) والكلور (الكلور^-).

الإثارة في الخلايا العصبية

ما هي الخلايا العصبية?

الخلايا العصبية هي خلايا عصبية مسؤولة عن معالجة ونقل الإشارات من النوع الكيميائي والكهربائي.

يقيمون صلات بينهم ، تسمى نقاط الاشتباك العصبي. من الناحية الهيكلية لديهم جسم خلية ، امتداد طويل يسمى محور عصبي ، وملحقات قصيرة تبدأ من سوما تسمى التشعبات.

استثارة الخلايا العصبية

الخصائص الكهربائية للخلايا العصبية ، بما في ذلك المضخات ، تشكل "قلب" استثارة هذه الخلايا. وهذا يؤدي إلى القدرة على تطوير التوصيل العصبي والتواصل بين الخلايا.

بمعنى آخر ، فإن الخلايا العصبية "مثيرة" بفضل خاصية تغيير إمكاناتها الكهربائية ونقلها.

الخلايا العصبية هي خلايا لها عدة خصائص خاصة. الأول هو أنها مستقطبة. أي أن هناك اختلالًا بين تكرار التهم ، إذا قارنا الخارج والداخل من الخلية.

يسمى الاختلاف في هذه الإمكانات بمرور الوقت الإجراء المحتمل. ليس هناك أي حافز قادر على التسبب في نشاط عصبي ، فمن الضروري أن يكون هناك "الحد الأدنى للمبلغ" الذي يتجاوز الحد المسموح به عتبة الإثارة - باتباع قاعدة الكل أو لا شيء.

إذا تم الوصول إلى العتبة ، تتم الاستجابة المحتملة. بعد ذلك ، يمر العصبون بفترة ليست مثيرة فيها ، كفترة حرارية.

هذا له مدة معينة ، ويمضي إلى الاستقطاب المفرط ، حيث يكون مثيرًا جزئيًا. في هذه الحالة ، تحتاج إلى محفز أكثر قوة من سابقه.

استثارة في الخلايا النجمية

ما هي الخلايا النجمية?

الخلايا النجمية هي خلايا عديدة مستمدة من سلالات الجلد العصبية. كما دعا astroglia ، كونها الخلايا الدبقية الأكثر عددا. يشاركون في عدد كبير من الوظائف المتعلقة بالجهاز العصبي.

اسم هذا النوع من الخلايا مستمد من مظهره المرصع بالنجوم. ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالخلايا العصبية وبقية الكائن الحي ، مما يضع حدًا بين الجهاز العصبي وبقية الكائن الحي ، عن طريق الوصلات الفاصلة..

استثنائية نجمي

من الناحية التاريخية ، كان يعتقد أن الخلايا النجمية تعمل ببساطة كسيناريو دعم للخلايا العصبية ، حيث تلعب الأخيرة الدور الرائد الوحيد في تنظيم تفاعلات العصب. بفضل أدلة جديدة ، تمت إعادة صياغة هذا المنظور.

هذه الخلايا الدبقية ترتبط بعلاقة حميمة مع العديد من وظائف الدماغ ، وكيف يستجيب للنشاط. بالإضافة إلى المشاركة في تعديل الأحداث المذكورة.

وبالتالي ، هناك استثارة في الخلايا النجمية ، والتي تقوم على اختلافات أيون الكالسيوم في العصارة الخلوية للخلية المعنية.

وبهذه الطريقة ، تستطيع الخلايا النجمية تنشيط مستقبلات الجلوتامات الخاصة بها والاستجابة للإشارات الصادرة عن الخلايا العصبية الموجودة في منطقة قريبة..

مراجع

1. Chicharro، J. L.، & Vaquero، A. F. (2006). فسيولوجيا التمرين. Ed. Panamericana Medical.
2. كوينكا ، إ. م. (2006). أساسيات علم وظائف الأعضاء. بارانينفو الافتتاحية.
3. Parpura، V.، & Verkhratsky، A. (2012). موجز استثارة الخلايا النجمية: من المستقبلات إلى نقل التروس. الكيمياء العصبية الدولية, 61(4) ، 610-621.
4. Price، D.J.، Jarman، A.P.، Mason، J.O.، & Kind، P.C. (2017). بناء العقول: مقدمة في التطور العصبي. جون وايلي وأولاده.
5. Schulz، D.J.، Baines، R.A.، Hempel، C.M.، Li، L.، Liss، B.، & Misonou، H. (2006). استثارة الخلوية وتنظيم الهوية العصبية الوظيفية: من التعبير الجيني إلى التحوير العصبي. مجلة العلوم العصبية ، 26 (41) 10362-10367.