HÜCRESEL UYARILABILIRLIK NEDIR? - BIYOLOJI - 2025

Heyecanlanma onları tanır hücre özelliktir için membran potansiyeli hızlı değişimlerle birlikte uyarıya yanıt verirler. Bunlar plazma zarı boyunca iyonların akışı tarafından üretilir.

"Hücresel uyarılabilirlik" terimi, genellikle nöron adı verilen sinir sistemini oluşturan hücreler ile ilişkilidir. Bununla birlikte, kalsiyum iyon konsantrasyonları açısından sitozoldeki değişiklikler sayesinde astrositlerde uyarılabilirlik gösteren yeni kanıtlar vardır.

Kaynak: Pixabay.com

Biyolojik membranların aktif taşınması ve geçirgenliği sayesinde biyoelektrik potansiyeline sahiptirler. Bu özellik, hücrelerin elektriksel uyarılabilirliğini tanımlayan şeydir.

Tarihi bakış açısı

İyonların rolünü ve vücuttaki elektrik sinyallerinin üretimini bütünleştirdiğini iddia eden ilk modeller, nöronların şişirilmiş veya sönmüş kas dokusunu içinden geçen maddelerin geçtiği bir tüpe benzediğini savundu.

1662'de Descartes, sinir sisteminin işleyişinin potansiyel bir modelini tanımlamak için hidrolik prensiplerini kullandı. Daha sonra Galvani'nin katkılarıyla elektriğin kasları harekete geçirerek kasılmalara neden olduğu sonucuna varıldı.

Alessandro Volta, elektriğin varlığının kumaşlardan değil, Galvani'nin deneyinde kullandığı metallerden kaynaklandığını savunarak bu fikirlere karşı çıktı. Volta için, elektrik kaslara uygulanmalıydı ve ifadesi dönemin akademisyenlerini ikna etmeyi başardı.

Galvini'nin, kasların elektrik kaynağı olduğu teorisini kanıtlamak uzun yıllar aldı. 1849'da, kaslarda ve sinirlerde elektrik akımlarının oluşumunu ölçmek için gerekli hassasiyete sahip bir cihaz yaratıldı.

Uyarılabilir hücreler

Geleneksel olarak, uyarılabilir bir hücre, bir aksiyon potansiyelini yayabilen bir varlık olarak tanımlanır, ardından kimyasal veya elektriksel bir stimülasyon mekanizması izler. Başta nöronlar ve kas hücreleri olmak üzere çeşitli hücre türleri uyarılabilir.

Heyecanlanma daha genel bir terimdir ve bir aksiyon potansiyelini yaymaya gerek kalmadan hücre zarı boyunca iyonların hareketini düzenleme yeteneği veya yeteneği olarak yorumlanır.

Bir hücreyi heyecanlı yapan nedir?

Bir hücrenin elektrik sinyallerini iletme yeteneği, hücre zarının karakteristik özelliklerini ve hücresel ortamda yüksek tuz konsantrasyonlu sıvıların ve çeşitli iyonların varlığını birleştirerek elde edilir.

Hücre zarları, farklı moleküllerin hücreye girişine karşı seçici bir engel görevi gören iki lipid katmanından oluşur. Bu moleküller arasında iyonlar vardır.

Zarların içinde, moleküllerin geçişini düzenleyenler olarak işlev gören gömülü moleküller bulunur. İyonların hücresel ortama giriş ve çıkışa aracılık eden pompaları ve protein kanalları vardır.

Pompalar, iyonların seçici hareketinden, hücrenin fizyolojik durumuna uygun bir konsantrasyon gradyanı oluşturup sürdürmekten sorumludur.

Membranın her iki tarafındaki dengesiz yüklerin varlığının sonucuna iyon gradyanı denir ve volt cinsinden ölçülen bir membran potansiyeli ile sonuçlanır.

Nöron zarlarının elektrokimyasal gradyanında yer alan ana iyonlar sodyum (Na ⁺ ), potasyum (K ⁺ ), kalsiyum (Ca2 ⁺ ) ve klorindir (Cl ^- ).

Nöronlarda uyarılabilirlik

Nöron nedir?

Nöronlar, kimyasal ve elektrik sinyallerinin işlenmesinden ve iletilmesinden sorumlu olan sinir hücreleridir.

Aralarında sinaps adı verilen bağlantılar kurarlar. Yapısal olarak bir hücre gövdesine, akson adı verilen uzun bir sürece ve dendrit adı verilen somadan başlayan kısa süreçlere sahiptirler.

Sinirsel uyarılma

Nöronların elektriksel özellikleri, pompalar dahil, nöronal uyarılabilirliğin "kalbini" oluşturur. Bu, hücreler arasında sinir iletimi ve iletişim geliştirme yeteneği anlamına gelir.

Yani bir nöron, elektriksel potansiyelini değiştirme ve iletme özelliği sayesinde "uyarılabilir".

Nöronlar, birkaç belirli özelliğe sahip hücrelerdir. Birincisi, kutuplaşmış olmalarıdır. Yani hücrenin dışını ve içini karşılaştırırsak, yüklerin tekrarı arasında bir dengesizlik vardır.

Bu potansiyelin zaman içindeki değişimine aksiyon potansiyeli denir. Sadece herhangi bir uyaran sinirsel aktiviteyi tetikleme yeteneğine sahip değildir, aynı zamanda ya hep ya hiç kuralını izleyerek uyarma eşiği adı verilen bir sınırı aşan bir "minimum miktara" sahip olması gerekir.

Eşiğe ulaşılırsa, potansiyel yanıt gerçekleşir. Daha sonra nöron, refrakter dönem gibi uyarılamadığı bir dönem yaşar.

Bu belirli bir süreye sahiptir ve kısmen uyarılabilir olduğu hiperpolarizasyona geçer. Bu durumda, öncekinden daha güçlü bir uyarana ihtiyacınız var.

Astrositlerde heyecanlanma

Astrosit nedir?

Astrositler, nöroektodermal soydan türetilen çok sayıda hücredir. En çok sayıda glial hücre oldukları için astroglia olarak da adlandırılır. Sinir sistemi ile ilgili çok sayıda işleve katılırlar.

Bu tür bir hücrenin adı, yıldızlı görünümünden kaynaklanmaktadır. Nöronlar ve vücudun geri kalanıyla doğrudan ilişkilidirler, sinir sistemi ile vücudun geri kalanı arasında aralık bağlantıları vasıtasıyla bir sınır oluştururlar.

Astrositik uyarılabilirlik

Tarihsel olarak, astrositlerin sadece nöronlar için bir destek aşaması olarak işlev gördüğü düşünülüyordu, ikincisi sinir reaksiyonlarını düzenlemede tek öncü role sahip olanlardı. Yeni kanıtlar sayesinde, bu bakış açısı yeniden formüle edildi.

Bu glial hücreler, beynin birçok işlevi ve beynin aktiviteye nasıl tepki verdiği ile yakın bir ilişki içindedir. Bu olayların düzenlenmesine katılmanın yanı sıra.

Dolayısıyla, söz konusu hücrenin sitozolündeki kalsiyum iyonunun varyasyonlarına dayanan astrositlerde uyarılabilirlik vardır.

Bu şekilde astrositler, glutamaterjik reseptörlerini aktive edebilir ve yakın bir bölgede bulunan nöronlar tarafından yayılan sinyallere cevap verebilir.

Referanslar

1. Chicharro, JL ve Vaquero, AF (2006). Egzersiz Fizyolojisi. Panamerican Medical Ed.
2. Cuenca, EM (2006). Fizyolojinin temelleri. Editoryal Paraninfo.
3. Parpura, V. ve Verkhratsky, A. (2012). Astrosit uyarılabilirlik özeti: reseptörlerden gliotransmisyona. Neurochemistry international, 61 (4), 610-621.
4. Fiyat, DJ, Jarman, AP, Mason, JO ve Kind, PC (2017). Beyin inşa etmek: sinirsel gelişime giriş. John Wiley & Sons.
5. Schulz, DJ, Baines, RA, Hempel, CM, Li, L., Liss, B. ve Misonou, H. (2006). Hücresel uyarılabilirlik ve fonksiyonel nöronal kimliğin düzenlenmesi: gen ekspresyonundan nöromodülasyona. Sinirbilim Dergisi, 26 (41) 10362-10367.