QU'EST-CE QUE L'EXCITABILITÉ CELLULAIRE? - LA BIOLOGIE - 2025

L' excitabilité est une propriété des cellules qui leur permet de répondre à la stimulation par des changements rapides du potentiel membranaire. Ceux-ci sont produits par le flux d'ions à travers la membrane plasmique.

Le terme «excitabilité cellulaire» est communément associé aux cellules qui composent le système nerveux, appelées neurones. Cependant, il existe des preuves récentes qui montrent une excitabilité dans les astrocytes, grâce à des changements dans le cytosol en termes de concentrations d'ions calcium.

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Grâce au transport actif et à la perméabilité des membranes biologiques, elles ont un potentiel bioélectrique. Cette caractéristique est ce qui définit l'excitabilité électrique des cellules.

Perspective historique

Les premiers modèles qui prétendaient intégrer le rôle des ions et la génération de signaux électriques dans le corps soutenaient que les neurones étaient similaires à un tube à travers lequel des substances circulaient qui gonflaient ou dégonflaient le tissu musculaire.

En 1662, Descartes utilise les principes de l'hydraulique pour décrire un modèle potentiel du fonctionnement du système nerveux. Plus tard, avec les contributions de Galvani, il a été conclu que l'électricité était capable d'exciter les muscles, produisant des contractions.

Alessandro Volta était opposé à ces idées, arguant que la présence d'électricité n'était pas due aux tissus, mais aux métaux que Galvani utilisait dans son expérience. Pour Volta, l'électricité devait être appliquée au muscle, et son témoignage a réussi à convaincre les universitaires de l'époque.

Il a fallu de nombreuses années pour prouver la théorie de Galvini, où les muscles étaient la source d'électricité. En 1849, la création d'un appareil avec une sensibilité nécessaire pour quantifier la génération de courants électriques dans les muscles et les nerfs a été réalisée.

Cellules excitables

Traditionnellement, une cellule excitable est définie comme une entité capable de propager un potentiel d'action, suivi d'un mécanisme - soit chimique soit électrique - de stimulation. Plusieurs types de cellules sont excitables, principalement des neurones et des cellules musculaires.

L'excitabilité est plus un terme général, interprété comme la capacité ou la capacité de réguler le mouvement des ions à travers la membrane cellulaire sans avoir besoin de propager un potentiel d'action.

Qu'est-ce qui rend une cellule excitable?

La capacité d'une cellule à réaliser la conduction de signaux électriques est obtenue en combinant les propriétés caractéristiques de la membrane cellulaire et la présence de fluides à fortes concentrations de sel et de divers ions dans l'environnement cellulaire.

Les membranes cellulaires sont constituées de deux couches de lipides, qui agissent comme une barrière sélective à l'entrée de différentes molécules dans la cellule. Parmi ces molécules, il y a des ions.

À l'intérieur des membranes se trouvent des molécules intégrées qui fonctionnent comme des régulateurs du passage des molécules. Les ions ont des pompes et des canaux protéiques qui assurent l'entrée et la sortie de l'environnement cellulaire.

Les pompes sont responsables du mouvement sélectif des ions, établissant et maintenant un gradient de concentration adapté à l'état physiologique de la cellule.

Le résultat de la présence de charges déséquilibrées des deux côtés de la membrane est appelé gradient ionique et se traduit par un potentiel de membrane - qui est quantifié en volts.

Les principaux ions impliqués dans le gradient électrochimique des membranes des neurones sont le sodium (Na ⁺), le potassium (K ⁺), le calcium (Ca ²⁺) et le chlore (Cl ^-).

Excitabilité dans les neurones

Que sont les neurones?

Les neurones sont des cellules nerveuses, responsables du traitement et de la transmission des signaux chimiques et électriques.

Ils établissent des liens entre eux, appelés synapses. Structurellement, ils ont un corps cellulaire, un long processus appelé axone et des processus courts qui partent du soma appelé dendrites.

Excitabilité neurale

Les propriétés électriques des neurones, y compris les pompes, forment le «cœur» de l'excitabilité neuronale. Cela se traduit par la capacité de développer la conduction nerveuse et la communication entre les cellules.

En d'autres termes, un neurone est «excitable» grâce à sa propriété de changer son potentiel électrique et de le transmettre.

Les neurones sont des cellules avec plusieurs caractéristiques particulières. Le premier est qu'ils sont polarisés. En d'autres termes, il existe un déséquilibre entre la répétition des charges, si l'on compare l'extérieur et l'intérieur de la cellule.

La variation de ce potentiel dans le temps est appelée potentiel d'action. Pas n'importe quel stimulus est capable de provoquer une activité neuronale, il doit avoir une «quantité minimale» qui dépasse une limite appelée le seuil d'excitation - suivant la règle du tout ou rien.

Si le seuil est atteint, la réponse potentielle a lieu. Ensuite, le neurone connaît une période où il n'est pas excitable, comme une période réfractaire.

Celui-ci a une certaine durée et passe à l'hyperpolarisation, où il est partiellement excitable. Dans ce cas, vous avez besoin d'un stimulus plus puissant que le précédent.

Excitabilité dans les astrocytes

Que sont les astrocytes?

Les astrocytes sont de nombreuses cellules issues de la lignée neuroectodermique. Aussi appelée astroglie, car ce sont les cellules gliales les plus nombreuses. Ils participent à un grand nombre de fonctions liées au système nerveux.

Le nom de ce type de cellule dérive de son aspect étoilé. Ils sont directement associés aux neurones et au reste du corps, établissant une frontière entre le système nerveux et le reste du corps, à travers les jonctions gap.

Excitabilité astrocytaire

Historiquement, on pensait que les astrocytes fonctionnaient simplement comme une étape de support pour les neurones, ces derniers étant ceux qui ont le seul rôle de premier plan dans l'orchestration des réactions nerveuses. Grâce à de nouvelles preuves, cette perspective a été reformulée.

Ces cellules gliales sont en relation intime avec de nombreuses fonctions du cerveau et la façon dont le cerveau réagit à l'activité. En plus de participer à la modulation de ces événements.

Ainsi, il existe une excitabilité dans les astrocytes, qui est basée sur les variations de l'ion calcium dans le cytosol de la cellule en question.

De cette manière, les astrocytes peuvent activer leurs récepteurs glutamatergiques et répondre aux signaux émis par les neurones situés dans une région proche.

Références

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