Appunti esame parziale di Fisiologia

ATP

chiusi. Il potassio esce dalla membrana determinando un potenziale di riposo negativo, per cui non si aprono i

canali per il calcio voltaggio-dipendenti (quando è + negativo sono chiusi, quando è – negativo sono aperti). Il

calcio provoca reazioni biochimiche, tra cui la fusione delle vescicole con la membrana plasmatica (esocitosi), che in

questo caso, non essendoci rilascio di calcio non avviene per cui l’insulina non viene secreta.

Quando la glicemia sale, il glucosio nel sangue aumenta, aumenta la glicolisi e la formazione di ATP. Questo causa la

chiusura dei canali K . La cellula si depolarizza e i canali voltaggio-dipendente per il calcio si aprono. Il Ca 2+

ATP

agisce come un segnale intracellulare, stimolando l’esocitosi e la secrezione dell’insulina, che abbassa la glicemia.

Tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è composto da cellule neuronali, macrogliali e microgliali organizzati in una rete neuronale e sincizio

gliale.

I neuroni trasducono le informazioni sensoriali, le integrano e inviano le informazioni motorie.

Le cellule gliali mantengono l’integrità strutturale e funzionale del sistema nervoso.

I riflessi sono integrati a livello sottocorticale.

Neuroni sensoriali: raccolgono informazioni dalla periferia e le inviano al midollo spinale, stimoli fisici e

 chimici. Pseudounipolari: un corpo cellulare con l’assone, non hanno dendriti ramificati.

o Bipolare: due processi che si dipartono dal corpo cellulare.

o

Interneuroni: non hanno un assone evidente, si dipartono dendriti anche molto ramificati.

 Neuroni efferenti: somatico (innerva la muscolatura scheletrica) e autonomo (regola gli organi sulla base di

 riflessi), possiede dai cinque ai sette dendriti che si ramificano da 4-6 volte e finiscono con dilatazioni (terminali

assonali).

Le cellule gliali costituiscono il 50% del volume dell’encefalo:

Cellule satellite (SNP): sostengono i corpi cellulari.

 Cellule di Schwann (SNP): formano la guaina mielinica (accelera la propagazione dell’impulso).

 Oligodendrociti (SNC): formano la guaina mielinica.

 Astrociti (SNC): riempiono gli spazi fra i neuroni, i processi prendono contatto coi vasi cerebrali e coi neuroni;

 formano sostegno per il SNC e contribuiscono a formare la barriera emato-encefalica, secernono fattori

neurotrofici (mantenere la struttura e la funzione dei neuroni).

Cellule microgliali (SNC): sono le cellule immuno-competenti del sistema nervoso (fagocitano i residui di

 cellule); sono mobili come i macrofagi all’interno del tessuto nervoso e hanno un ruolo di protezione nelle

malattie neurodegenerative; stimolano la neuroinfiammazione se non riescono a fermarla, esacerbando i danni

all’interno dei circuiti nervosi; l’infiammazione se è di breve durata ha un aspetto positivo, ma se si prolunga

troppo ha un aspetto negativo.

Cellule ependimali (SNC): sono la sorgente delle cellule staminali nervose.



Il tessuto nervoso non può essere rimpiazzato.

La mielina non è continua (nodo di Ranvier), ogni manicotto sull’assone è formato da una struttura lipidica che

favorisce la propagazione dell’impulso elettrico. La guaina mielinica tra un punto di discontinuità e l’altro è composta

dall’avvolgimento di una singola cellula gliale (cellula di Schwann o oligodendricita)

Gli stimoli vengono trasdotti mediante il potenziale di azione. Il potenziale di azione è una brusca depolarizzazione del

tipo tutto-o-nulla del potenziale di membrana in risposta ad uno stimolo depolarizzante (non come nelle cellule beta).

La variazione di intensità degli stimoli è correlata con la frequenza dei potenziali d’azione generati. Più lo stimolo è forte,

più potenziali d’azione vengono generati ad una frequenza più alta. Il cervello riconosce la frequenza e la

decodifica in una variazione d’intensità.

Il potenziale d’azione è causato da un aumento della permeabilità ionica della membrana plasmatica agli ioni

sodio, calcio e potassio. La dinamica con cui gli ioni si muovono attraverso la membrana plasmatica determina la durata

del PA e la frequenza di generazione. La frequenza è il numero di potenziali d’azione che si producono

nell’unità di tempo.

Il potenziale di azione si genera quando è raggiunta una soglia

nel monticolo assonico (porzione iniziale dell’assone vicina al

nucleo). Si propaga con grande velocità in direzione eccentrica

solo nell’assone (non verso il nucleo e i dendriti), ed è favorito

dalla presenza di mielina.

La fase di rapida depolarizzazione è causata dall’apertura

dei canali del sodio voltaggio-dipendente che si

richiudono rapidamente (depolarizzazione). Si aprono con

ritardo i canali del potassio voltaggio-dipendenti

(ripolarizzazione).

Nel periodo refrattario assoluto nessuno stimolo può

innescare un altro potenziale d’azione, mentre durante il

periodo refrattario relativo, solo uno stimolo superiore agli

stimoli normali può innescare un nuovo PA.

Nei bottoni terminali dell’assone il PA stimola il rilascio di

mediatori chimici che consentono la propagazione

dell’eccitazione tra neuroni.

Le sinapsi sono le regioni di contatto tra due neuroni che consente il passaggio di informazioni da uno all’altro.

Il neurone che invia le informazioni è presinaptico, mentre quello che riceve è postsinaptico.

Ogni neurone postsinaptico può essere contattato da diversi neuroni presinaptici. Ogni neurone presinaptico può

contattare diversi neuroni postsinaptici. I segnali che si generano sul neurone postsinaptico sono integrati in maniera

differente.

Le sinapsi possono essere elettriche o chimiche. I neuroni sono collegati in modo funzionale ma non anatomico. Le

sinapsi chimiche sono riempite di liquido interstiziale. Nelle sinapsi elettriche invece c’è un contatto fisico tra le

membrane (a livello del sistema visivo).

Una sinapsi chimica è una giunzione funzionale mediata dall’interazione tra una molecola (neurotrasmettitore)

rilasciata dal neurone presinaptico con un recettore di membrana sul neurone postsinaptico.

Le sinapsi chimiche sono quelle più presenti nei mammiferi perché possono cambiare l’efficienza con cui gli stimoli

passano da un neurone presinaptico a uno postsinaptico. Gli animali con sistemi meno complicati possono usare anche

solo quelle elettriche.

Le sinapsi chimiche possono essere eccitatorie (favorisce il passaggio di informazione tra due neuroni) o inibitorie

(inibisce il passaggio di informazione tra due neuroni). Il sistema nervoso è un bilanciamento tra eccitazione ed

inibizione.

Tipi di sinapsi chimiche:

Asso dendritica: sinapsi tra assone e dendrite (eccitatoria); facilitazione della trasmissione dell’informazione

 dal neurone pre al neurone post.

Asso somatica: tra assone e soma (inibitoria).

 Asso assonica: tra assone e assone (modulazione del rilascio di neurotrasmettitore); regola la facilità con cui

 viene rilasciato il neurotrasmettitore, se stimola un maggior rilascio del neurotrasmettitore inibitorio aumenta

l’inibizione e viceversa.

Processo trasmissivo: dinamiche di rilascio dal neurone presinaptico.

Processo recettivo: dinamiche di ricezione del neurone postsinaptico.

La trasmissione può essere modulabile, ritardata e unidirezionale (solo da pre a post).

Non è il tipo di neurotrasmettitore che causa inibizione o eccitazione ma è il tipo di recettore. Se prevale l’attivazione

asso dendritica verrà facilitata dell’eccitazione, se prevale l’attivazione asso somatica verrà facilitata l’inibizione.

Il processo trasmissivo è determinato dalla depolarizzazione del terminale presinaptico che aumenta il rilascio del

calcio citosolico per far fondere le vescicole secretorie e rilasciare il neurotrasmettitore.

Il processo recettivo è determinato dal legame del neurotrasmettitore con il recettore e la conseguente

variazione della polarizzazione (dipende dal tipo di recettore attivato) della membrana postsinaptica per rimuovere il

neurotrasmettitore dallo spazio sinaptico.

Il riempimento delle vescicole è energia-dipendente perché è contro gradiente. Il 25% del glucosio viene

utilizzato per il sistema nervoso. Oltre alla depolarizzazione c’è anche il potenziale d’azione che aprono i canali del calcio

voltaggio-dipendenti.

I recettori neurocrini presenti nelle sinapsi chimiche possono essere suddivisi in:

Recettori-canale - ICR (ionotropici): canali ionici ligando-dipendenti che mediano le risposte rapide

 attraverso l’incremento del flusso di ioni attraverso la membrana; quando il neurotrasmettitore si lega all’ICR

questo cambia conformazione e favorisce l’ingresso di ioni Calcio o ioni sodio.

Recettori associati a proteine G – GPCR (metabotropici): mediano le risposte più lente perché il segnale

 deve essere trasdotto attraverso un sistema di secondi messaggeri; quando viene attivato il recettore GPCR si

modifica e produce una cascata enzimatica intracellulare nel neurone postsinaptico porta alla regolazione di un

canale ionico (non è lo stesso del recettore ionotropico).

Più alta la concentrazione di neurotrasmettitore nel vallo sinaptico più è alta la probabilità che si leghi al neurone post-

sinaptico.

I farmaci antidepressivi agiscono sulla quantità di serotonina nella fessura sinaptica e la sua ricaptazione.

L’efficacia della trasmissione sinaptica è determinata dalla dinamica dei neurotrasmettitori sia a livello presinaptico

(rilascio del neurotrasmettitore) che postsinaptico (trasduzione del segnale). La dinamica dei neurotrasmettitori è

regolata da processi di inattivazione enzimatica e di ricaptazione dallo spazio sinaptico.

Eccitatorio = neurone postsinaptico produce una risposta depolarizzante.

Inibitorio = neurone postsinaptico produce una risposta iperpolarizzante.

Ogni sinapsi è specifica di uno massimo di due neurotrasmettitori dello stesso tipo (inibitori o eccitatori).

Neurotrasmettitori eccitatori: acetilcolina, glutammato.

 Neurotrasmettitori inibitori: GABA e glicina.



L'acetilcolina è un mediatore eccitatorio che nel SNC ha un metabolismo diverso perché non viene ricaptata. Viene

sintetizzata a partire da colina e acetil-CoA, e quando viene rilasciata, agisce sul recettore colinergico e viene

degradata dall’acetilcolinesterasi non c’è ricaptazione. La colina viene riportata nel terminale assonale e viene



utilizzata per sintetizzare altra acetilcolina. Se si inibisce l’acetilcolinesterasi la concentrazione di acetilcolina rimane

elevato per un tempo più lungo.

L’acetilcolina ha recettori colinergici:

Nicotinici (ICR): fa passare Na e K ; il gradiente elettrochimico del sodio &