O que é excitabilidade celular? - Ciência - 2023

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o excitabilidade é uma propriedade das células que lhes permite responder à estimulação por mudanças rápidas no potencial de membrana. Estes são produzidos pelo fluxo de íons através da membrana plasmática.

O termo "excitabilidade celular" é comumente associado às células que constituem o sistema nervoso, chamadas neurônios. No entanto, existem evidências recentes que mostram excitabilidade nos astrócitos, graças às mudanças no citosol em termos de concentrações de íons cálcio.

Graças ao transporte ativo e à permeabilidade das membranas biológicas, eles têm um potencial bioelétrico. Essa característica é o que define a excitabilidade elétrica das células.

Perspectiva histórica

Os primeiros modelos que afirmavam integrar o papel dos íons e a geração de sinais elétricos no corpo argumentavam que os neurônios eram semelhantes a um tubo por onde corriam substâncias que inflavam ou esvaziavam o tecido muscular.


Em 1662, Descartes usou princípios da hidráulica para descrever um modelo potencial do funcionamento do sistema nervoso. Posteriormente, com as contribuições de Galvani, concluiu-se que a eletricidade era capaz de excitar os músculos, produzindo contrações.

Alessandro Volta se opôs a essas ideias, argumentando que a presença da eletricidade não se devia aos tecidos, mas aos metais que Galvani utilizou em seu experimento. Para Volta, a eletricidade teve que ser aplicada aos músculos, e seu testemunho conseguiu convencer os estudiosos da época.

Demorou muitos anos para provar a teoria de Galvini, onde os músculos eram a fonte de eletricidade. Em 1849, ocorreu a criação de um dispositivo com a sensibilidade necessária para quantificar a geração de correntes elétricas em músculos e nervos.

Células excitáveis

Tradicionalmente, uma célula excitável é definida como uma entidade capaz de propagar um potencial de ação, seguido por um mecanismo - químico ou elétrico - de estimulação. Vários tipos de células são excitáveis, principalmente neurônios e células musculares.


Excitabilidade é um termo mais geral, interpretado como a habilidade ou habilidade de regular o movimento de íons através da membrana celular sem a necessidade de propagar um potencial de ação.

O que torna uma célula excitável?

A capacidade de uma célula de atingir a condução de sinais elétricos é alcançada combinando propriedades características da membrana celular e a presença de fluidos com altas concentrações de sal e de vários íons no ambiente celular.

As membranas celulares são compostas por duas camadas de lipídios, que atuam como uma barreira seletiva à entrada de diferentes moléculas na célula. Entre essas moléculas estão os íons.

As moléculas estão embutidas nas membranas que funcionam como reguladores da passagem das moléculas. Os íons possuem bombas e canais de proteína que medeiam a entrada e saída para o ambiente celular.

As bombas são responsáveis ​​pelo movimento seletivo dos íons, estabelecendo e mantendo um gradiente de concentração adequado ao estado fisiológico da célula.


O resultado da presença de cargas desequilibradas em ambos os lados da membrana é denominado gradiente de íons e resulta em um potencial de membrana - que é quantificado em volts.

Os principais íons envolvidos no gradiente eletroquímico das membranas dos neurônios são o sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+) e cloro (Cl–).

Excitabilidade em neurônios

O que são neurônios?

Os neurônios são células nervosas, responsáveis ​​pelo processamento e transmissão de sinais químicos e elétricos.

Eles fazem conexões entre eles, chamadas sinapses. Estruturalmente, eles têm um corpo celular, um longo processo denominado axônio e processos curtos que se iniciam no soma denominados dendritos.

Excitabilidade neural

As propriedades elétricas dos neurônios, incluindo as bombas, constituem o "coração" de sua excitabilidade. Isso se traduz na capacidade de desenvolver a condução nervosa e a comunicação entre as células.

Em outras palavras, um neurônio é "excitável" graças à sua propriedade de alterar seu potencial elétrico e transmiti-lo.

Os neurônios são células com várias características particulares. O primeiro é que eles são polarizados. Ou seja, há um desequilíbrio entre a repetição das cargas, se compararmos o exterior e o interior da célula.

A variação desse potencial ao longo do tempo é chamada de potencial de ação. Não é qualquer estímulo capaz de provocar atividade neural, é necessário que ele tenha uma “quantidade mínima” que ultrapasse um limite denominado limiar de excitação - seguindo a regra do tudo ou nada.

Se o limite for alcançado, a resposta potencial ocorre. Em seguida, o neurônio experimenta um período em que não é excitável, como um período refratário.

Este tem uma certa duração e passa à hiperpolarização, onde é parcialmente excitável. Neste caso, você precisa de um estímulo mais poderoso do que o anterior.

Excitabilidade em astrócitos

O que são astrócitos?

Astrócitos são numerosas células derivadas da linhagem neuroectodérmica. Também chamadas de astroglia, por serem as células gliais mais numerosas. Eles participam de um grande número de funções relacionadas ao sistema nervoso.

O nome desse tipo de célula deriva de sua aparência estrelada. Eles estão diretamente associados aos neurônios e ao resto do corpo, estabelecendo uma fronteira entre o sistema nervoso e o resto do corpo, por meio das junções comunicantes.

Excitabilidade astrocítica

Historicamente, pensava-se que os astrócitos funcionavam simplesmente como um estágio de suporte para os neurônios, sendo estes últimos os que desempenham o único papel principal na orquestração das reações nervosas. Graças a novas evidências, essa perspectiva foi reformulada.

Essas células gliais têm uma relação íntima com muitas das funções do cérebro e como o cérebro responde à atividade. Além de participar da modulação desses eventos.

Assim, há uma excitabilidade nos astrócitos, que se baseia nas variações do íon cálcio no citosol da célula em questão.

Dessa forma, os astrócitos podem ativar seus receptores glutamatérgicos e responder a sinais emitidos por neurônios localizados em uma região próxima.

Referências

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