Apparato muscolare

Impulso Nervoso

Eccitabilità:

Capacità della membrana cellulare di condurre impulsi elettrici.

Potenziale di riposo:

Polarizzazione del potenziale di membrana che si sviluppa quando l'impossibilità è stimolata a un cosiddetto "livello di soglia".

Potenziale di membrana a riposo nei neuroni:

A riposo il numero dei canali di K⁺ e potassio aperti è superiore a quello dei canali di Na⁺ e sodio aperti. La membrana risulta circa 25 volte più permeabile allo ione potassio che allo ione sodio. Dall'ampiezza non si forma differenza di potenziale tra i due lati della membrana, dopodiché che Na⁺ e K⁺ imparano a vivacizzare secondo i propri gradienti di concentrazione attraverso la membrana.

• Potassio verso l'esterno
• Sodio verso l'interno

Il movimento del potassio verso l'esterno sarà di entità maggiore rispetto al sodio che esce, perché la membrana è più permeabile al potassio. In queste condizioni si genera un movimento netto di cariche positive verso l'esterno delle cellule che crea un potenziale endocellulare negativo.

Continuando l'ingresso ridotto di questi ioni attraverso la membrana, il potenziale diventa sempre più negativo fino a che si giunge alla situazione in cui la forza elettrica valuterà il passaggio del potassio all'esterno della cellula e favorirà l'ingresso del sodio.

Aumentando il potenziale più negativo il flusso del potassio diminuire e quello del sodio aumentare fino a che i flussi dei due ioni divengono uguali ma con direzione opposta e il flusso netto di cariche electrolyte sarà uguale a zero.

Il potenziale si stabilizzerà intorno ad un valore di circa -70mV (tipico potenziale di riposo di un neurone).

Negli stessi sia il Na⁺ che il K⁺ si muovono tendendo a raggiungere il proprio potenzialeequilibrio elettrochimico.Nessuno dei due ioni può raggiungere le proprie condizioni di equilibrio in quanto il movimento di uno si oppone all'altro. Per questa ragione il potenziale di riposo finaleassumerà un volore intermedio tra i potenziai di equilibrio del sodio e del potassio.

Le forze elettrochimiche che agiscono su entrambi gli ioni tendono a spingere le lattall'interno e le Na⁺ all'esterno. Si generano così delle correnti passive o di perditache potrebbero con il tempo modificare la concentrazione ioniche intracellulari rappresentandoun problema in quanto con le tempo potrebbero annullare i gradienti dei due ioni attraversola membrana e azzerare il potenziale di riposo.

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Impulso nervoso

• Eccitabilità: capacità della membrana cellulare di condurre impulsi elettrici.
• Potenziale di riposo: modificazione del potenziale di membrana che si sviluppa quando l’effettuazione è stimolata a un cosiddetto "livello di soglia".

Potenziale di membrana a riposo nei neuroni

A riposo il numero dei canali K e potassio aperti è superiore a quello dei canali Na e sodio aperti, la membrana risulta circa 25 volte più permeabile allo ione potassio che allo ione sodio. Tale ampia non vi è alcuna differenza di potenziale tra i due lati della membrana, dopodiché la [Na] e la [K] si impostano a minuziosa secondo i propri equilibri di concentrazione attraverso la membrana

• Potassio verso l’esterno
• Sodio verso l’interno

Le movimento del potassio verso l’esterno sarà di entità maggiore rispetto al sodio che esce, perciò la membrana è più permeabile al potassio. In queste condizioni si genera un movimento netto di cariche positive verso l’esterno delle cellule che crea un potenziale endocellulare negativo.

Continuando l’ineguale flusso di questi due ioni attraverso la membrana, il potenziale diventa sempre più negativo fino a che si giunge alla situazione in cui la forza elettrica valuterà il passaggio del potassio all’esterno della cellula e favorirà l’ingresso del sodio. Diminuendo il potenziale più negativo e flusso del potassio diminuire e quello del sodio aumenterà fino a che i flussi dei due ioni divengono uguali ma con direzione opposta e il flusso netto di cariche elettriche sarà uguale a zero.

L’e potenziale si stabilizzerà intorno ad un valore di circa -70mV (tipico potenziale di riposo di un neurone)

Nei neuroni sia le [Na] che le [K] si muovono tendendo a raggiungere il proprio potenziale di equilibrio elettrochimico. Il flusso dei due ioni potà raggiungere le proprie condizioni di equilibrio in quanto il movimento di uno si oppone all’altro. Per questa ragione il potenziale di riposo nonché assumere un valore intermedio tra i potenziali di equilibrio del sodio e del potassio.

Le forze elettrochimiche che agiscono su entrambi gli ioni tendono a spingere le [Na] all’interno e le [K] all’esterno – Si generano così delle correnti passive di proteina che potrebbero con il tempo modificare le concentrazioni ioniche intracellulari rappresentando un problema in quanto con il tempo potrebbero annullare i gradienti dei due ioni attraverso la membrana e azzerare il potenziale di riposo.

da presenza della POMPA Na⁺/K⁺ entra questo inconveniente

Na⁺ verso l’esterno K⁺ verso l’interno Trasporto attivo, subb. 230 dei valori dei PRR.

Normalmente la pompa estrae il Na⁺ più velocemente di quanto non faccia entrare il K⁺

• 3 ioni sodio fuori
• 2 ioni potassio dentro

Poiché è necessario un dispendio energetico x mantenere il potenziale di riposo di un

neurone, la cellula non si trova in una situazione di equilibrio, ma piuttosto di

STATO STAZIONARIO

Se Na⁺ tende a finire all’interno x potere il potenziale stesso si riduce di +60mv

e K⁺ invece tende ad uscire x raggiungere il valore del suo potenziale di equilibrio -94mv

d’intensità della forza elettrochimica che agisce su un determinato ione sarà uguale alla

differenza tra il potenziale di membrana ed il potenziale dello ione stesso.

Quando il potenziale di riposo di Na⁺ si trova lontano dal proprio potenziale di equilibrio

• Na -70 + a +60 = 130 mv di differenza
• Il potassio -94 a -70 = 24 mv di differenza del proprio potenziale di equilibrio

da forza elettrochimica che spinge il Na⁺ verso l’interno è molto superiore

I Conditi che sono responsabili del potenziale di riposo sono condoti. Possono sempre, oppure

in aggiunta la membrana presentano canali con "gate", "gate" con un meccanismo elettrico

CANALI VOLTAGGIO-DIPENDENTI, o introduzione chimica CANALI LIGANDO - DIPENDENTI

VARIAZIONE DEL POTENZIALE IN NEURONI

Poiché il potenziale di membrana rappresenta la differenza di potenziale tra i due lati

della membrana, si dice che la membrana è POLARIZZATA.

Il potenziale "registrato" è sempre quello dell'interno della cellula

• IPERPOLARIZZAZIONE: Cambiamento verso volori + negativi
• DEPOLARIZZAZIONE: Cambiamento verso volori meno negativi
• RIPOLARIZZAZIONE: il potenziale ritorna al valore di riposo dopo una depolarizzazione.

Le variazioni comunnono dividersi:

• POTENZIALI GRADUATI: Rappresentano piccoli segnali elettrici che agiscono a breve distanza,
• produci' d'intensità di ampiezza minor mano che ci si allontana alla sito della loro genesi
• POTENZIALI D'AZIONE: Rappresentano ampi segnali elettrici che si propongano a lunghe distanze
• senza diminuire im ampiezza.

Potenziali Graduati

Piccole modificazioni del potenziale che si verificano quando i canali ionici si aprono o chiudono in risposta ad uno stimolo che agisce sulla cellula. Possono essere frutto di manipolazioni chimiche, come sa legano a recettori. I recettori sono distribuiti sulla membrana del neurone a livello del corpo cellulare e dei dendriti, oppure possono generarsi in seguito ad uno stimolo sensoriale. L'ampiezza delle variazione del potenziale viene graduata in funzione dell'intensità dello stimolo.

Un potenziale graduato può propagarsi dal punto di stimolazione x brevi distanze, in quanto è un evento che si attenua.

Quando si genera una variazione di potenziale in un punto specifico, questa variazione determina la generazione di una differenza di potenziale sia nel liquido intracellulare che in quello extracellulare. La separazione di carica crea una forza che determina il movimento delle cariche stesse (corrente). Queste correnti viaggiano fino ad aree adiacenti e all'allontanarsi del potenziale del sito di stimolazione una parte della corrente attraversa la membrana come corrente di perdita.

Ne risulta che l'ampiezza della variazione del potenziale diminuisce all'aumentare della distanza del punto di stimolazione.

Alcuni potenziali graduati sono depolarizzanti altri invece sono iperpolarizzanti, la direzione della variazione di potenziale dipende dal tipo di recettore interessato e del tipo di canale ionico che si apre o si chiude in risposta allo stimolo.

• Depolarizzazione
• Ipersolarizzazione

Potenziali eccitatori

Potenziali graduati che generano depolarizzazioni.

Potenziale inibitorio

Allontana il potenziale di membrana dal valore soglia.

Il significato principale del potenziale graduato è quello di determinare se un neurone genererà o meno un potenziale d'azione. I graduati generano un potenziale d'azione se depolarizzano la membrana fino ad un valore soglia che deve essere raggiunto o superato.

Un singolo potenziale graduato non ha ampiezza sufficiente x determinare l'insorgere di un potenziale d'azione, ma se i graduati si sovrappongono possono sommarsi sia loro spazialmente e temporalmente.

Potenziali d'azione

3 fasi:

1. Depolarizzazione:

   Durante le quale il potenziale di membrana passa da -70 mV a +30 mV. Questa depolarizzazione è determinata da un rapido e brusco aumento della permeabilità al Na⁺, che determina un incremento dell’ingresso di questo ione nella cellula, conseguente all’ascissa gradiente elettrochimico. A causa di questa elevata permeabilità al sodio, il potenziale di membrana tende ad avvicinarsi al potenziale di equilibrio di tale ione (+60 mV). L’ampiezza della variazione è notevole (+100 mV) ma è minima da 10 nM che attraversano la membrana. È comunque trascurabile in rapporto alla concentrazione intra ed extracellulare. 2 o 3 ioni Na⁺ si muovono attraverso la membrana x ogni milione di ioni Na⁺ presenti nel liquido intracellulare.

2. Ripolarizzazione:

   Durante questa fase il potenziale di membrana, del valore di +30 mV, ritorna ai valori di riposo di -70 mV. Nell’arco di 1 msec, dopo l’immenso incremento della permeabilità al sodio, questa diminuisce rapidamente. Questa contemporaneamente aumenta la permeabilità al potassio, per cui tale ione fuoriesce dalla cellula seguendo il proprio gradiente elettrochimico.

3. Iperpolarizzazione postuma:

   Caratterizzata dal fatto che la permeabilità al potassio rimane elevata in una breve periodo (1-5 msec). Durante tale periodo, il potenziale di membrana è più negativo, si avvicina al potenziale di equilibrio del potassio (-94 mV). Meno di 1 ione potassio x ogni milione di ioni presenti nel liquido intracellulare.

I canali voltaggio-dipendenti x le sodio e x il potassio negli assoni mielinici sono presente a livello dei nodi di Ranvier. Negli assoni amielinici presenti lungo l'intero assone.

Sintesi:

• Potenziale di riposo: Potassio verso l’esterno, sodio verso l’interno (secondo i propri gradienti).

• Potenziale graduale: Piccoli segnali elettrici, proporzionali all’intensità dello stimolo che li ha generati.

• Potenziale d’azione: Depolarizzazione: aumento permeabilità al Na⁺, Ripolarizzazione: diminuisce permeabilità al sodio e aumenta permeabilità al potassio, Iperpolarizzazione: la permeabilità al potassio rimane elevata.