Appunti per il superamento dell'esame di Fisiologia

I NEURONI

I neuroni sono l'unità funzionale del sistema nervoso, e sono supportate dalle cellule della glia.

I neuroni, però, sono cellule eccitabili, che hanno una conformazione ben precisa: presenta un soma, con un

nucleo e dei prolungamenti che prendono il nome di dendriti e poi ha un prolungamente principale che prende

il nome di assone, ed emerge dal soma attraverso il monticolo assonico; ed è importante perche e’ la zona in

cui nasce il potenziale di azione, quindi se un neurone e’ messo in condizione di attivarsi, il potenziale di

azione, che lui propagherà e comunicare ad altre cellule in cui e’ in contatto nasce dal monticolo assonico.

L’assone può essere mielinizzato, ovvero ricoperto da mielina e arriverà a contatto con un effettore dove si

modificherà in un terminale assonico per trasmettere l’impulso.

A livello del soma abbiamo l'integrazione sinaptica, e gli altri neuroni che lo raggiungono sono capaci di

cambiare il suo potenziale di riposo, quando prendono contatto con il suo soma.

L’assone è l'elemento di trasmissione e di propagazione, poi abbiamo il terminale assonico che è deputato alla

secrezione del neurotrasmettitore; un neurone con più strutture, come questo, prende il nome di multipolare e

sono generalmente motoneuroni, che servono per mettere in moto.

Esistono anche i neuroni pseudounipolari, che sono quelli che captano gli stimoli sensoriali o sensitivi, e

sembra che abbia un'unica polarità, un sinonimo di questo neurone e’ T, questo perché il soma rappresenta la

parte orizzontale della t e l’assone rappresenta la parte verticale della t.

Ma si dice pseudounipolare perché ha un ramo che entra nel sistema nervoso periferico e un ramo che entra

nel sistema nervoso centrale, e si parla rispettivamente di assone periferico e assone centrale; lungo l’assone

passa il potenziale di azione, che può nascere solo a livello della periferia per poi essere trasmesso a livello

del sistema nervoso centrale e questo e’ il percorso obbligatorio che deve fare; le ramificazioni dell’assone

centrale presentano delle vescicole con il neurotrasmettitore per assicurare la comunicazione sinaptica di

questo neurone con ciò che sta a valle.

Poi, esistono neuroni, che sono carenti di prolungamenti principali, che quindi non hanno assoni e si parla di

neuroni anassonici, infatti hanno un corpo cellulare con i dendriti; questo significa che comunicano con

strutture nelle vicinanze non avendo necessità di prolungamenti eccessivi e questi neuroni prendono il nome

di interneuroni, che hanno il compito di collegare i neuroni, soprattutto nel sistema nervoso centrale.

Le differenze anatomiche di ogni cellule differiscono, poi, per differenze funzionali; quindi, anche le differenze

anatomiche dei neuroni differiscono poi in differenze funzionali; quindi, un neurone ha una specifica anatomia

con conseguente propria funzione.

Avremo quindi neuroni afferenti, ovvero quelli sensitivi, neuroni efferenti, ovvero i motoneuroni, che verranno

suddivisi in somatici, che vanno ad attivare un muscolo scheletrico oppure autonomi, che vanno ad attivare il

muscolo liscio, la vescica e così via, e poi gli interneuroni che mettono in comunicazioni neuroni vicini tra di

loro. In questa immagine e’ rappresnetata una catena di neuroni, che sono messi in

successione; questa parte da un neurone pseudounipolare, con funzione

recettoriale, che contatta una superficie; con una parte il neurone sta a contatto

con la cute e con l’altra pare va a contattare un altro neurone, che si trova nel

sistema nervoso centrale.

Se diamo uno stimolo meccanico alla cute, come una pressione sulla mano, che

viene percepita dal recettore; per capire se lo ha percepito mettiamo un

elettrodo a livello del soma e vediamo se ha percepito, perché se ha ricevuto

uno stimolo deve variare il potenziale di membrana.

Quindi, finché non applico lo stimolo abbiamo il potenziale di riposo, poi quando

abbiamo lo stimolo la membrana si depolarizza finché è presente lo stimolo, poi,

terminato lo stimolo il potenziale di membrana torna a riposo.

Se inserisco un elettrodo a livello del monticolo assonico, vediamo che inizialmente abbiamo il potenziale di

membrana a riposo, poi la membrana si depolarizza fino a che non si raggiunge una depolarizzazione che

raggiunge il valore soglia e viene innescato il potenziale di azione, e vediamo 4 spike.

Il potenziale di azione si verifica solo a livello del monticolo assonico perché solo qua sono presenti i canali

del sodio.

Una volta che il potenziale d’azione e’ nato questo si propaga lungo l’assone, rimanendo sempre con la stessa

ampiezza; tanto e’ che se metto un elettrodo a distanza vediamo che abbiamo un potenziale di azione ella

stessa ampiezza, la cosa che cambia e’ che non sono più visibili le risposte passive in quanto sono riposte

locali che non si propagano.

Questo schema ci permette di capire come si può modulare lo stimolo; perché se ha un stimolo più forte sul

soma registro una depolarizzazione, che ovviamente aumenta di un'unità in base all'aumento dello stimolo,

quindi se raddoppio lo stimolo raddoppia la depolarizzazione.

A livello del monticolo assonico vediamo che inizia la depolarizzazione e vedo una spike della stessa altezza,

ma più numerose, quindi avrò stessa ampiezza, ma un numero maggiore di potenziale di azione; perché ogni

volta che la cellula prova a depolarizzarsi trova sempre il potenziale di membrana sopra soglia e si aprono i

canali del sodio che fanno si che si generano più spike.

Se controllo gli eventi elettrici a livello del terminale vedrò che e’ presente il potenziale di azione con la stessa

intensità che registriamo a livello del monticolo.

Quindi questo fenomeno e’ modulabile solo nella frequenza, ma non nella

ampiezza, quindi avranno sempre la stessa intensità.

La resistenza di membrana viene indicata con lo zig zag e dice che la

corrente transmembranaria può passare attraverso la membrana ma può

fare fatica, infatti più alta è la resistenza più la corrente passa difficilmente.

Se faccio passare una corrente dentro la cellula questa prende tutte le

direzioni che può prendere, quindi uscita fa difficoltà perchè c’è il doppio

strato fosfolipidico, poi può attraversare il citoplasma abbastanza

facilmente e questa corrente rappresenta la corrente interna, di questa ne passa tanta compatibilmente con la

resistenza interna che e’ determinata dalla viscosità del citoplasma, dagli organuli e da cio’ che si può opporre

al movimento della corrente.

Tutti gli assoni non sono delle stesse dimensioni, ce ne sono più piccoli e di più grandi; quindi un assone più

grande si comporta in modo diverso da come si comporterebbe un asso più piccolo con il passaggio della

corrente.

Avremo una resistenza transmembranaria pari, ma un neurone di calibro maggiore ha una resistenza minore e

quindi il flusso di corrente e’ piu agevolato, questo invece non avviene a livello di un neurone di calibro minore

perché ha una resistenza maggiore che impedisce un flusso di corrente eccessivo.

Questo e’ importante perché se si ha un assone di calibro maggiore questo avrà una depolarizzazione

maggiore, e per fa si che la depolarizzazione percorra uno spazio maggiore devo andare ad aumentare il

calibro del neurone; perché se ho un neurone di calibro minore avrò uno spazio di depolarizzazione miore.

La maggioranza delle fibre nervose sono rivestite da una guaina mielinica che isola la membrana, impedendo

che la corrente passi attraverso la membrana e aumenta lo spazio di depolarizzazione.

Tutto questo ci dice che la geometria dell'assone e la presenza della guaina mielinica condizionano la velocità

di propagazione dei segnali elettrici delle membrane in termini di incrementarla se l’assone ha un calibro

maggiore ed e’ mielinzzato.

La mielina isola la membrana, ma non e’ una guaina continua, ma lascia delle zone che prendono il nome di

nodi di ranvier, che sono appunto zone nude prive di mielina.

Questi nodi sono fondamentali per la trasmissione perché il potenziale di azione nasce dal monticolo assonico

e la prima zona coinvolta e’ definita zona attiva, per distinguerla dalla zona di membrana che e’ a riposo; dove

nasce il potenziale di azione si ha l’inversione della polarità di membrana e quindi in questo momento l’interno

della membrana ha cariche positive rispetto alle negative che saranno fuori; quando si crea una situazione di

questo tipo si instaura il cosiddetto circuito locale, dove le cariche portate dall’apertura dei canali del sodio

vengono portate dalla zona attiva alla zona a riposo in modo che la zona che prima era a riposo adesso si

trovi attiva, con polarità di membrana invertita.

Il potenziale d'azione, quindi, dal primo nodo attivo si troverà a livello del secondo nodo e così via; quindi la

trasmissione avviene da una zona priva di mielina alla successiva zona priva di mielina e così via e si parla di

conduzione saltatoria, perché il potenziale di azione si genera solo nei nodi di ranvier.

Siamo sicuri che la trasmissione avvenga in questo modo perché dopo che e’ passato il potenziale di azione i

nodi attivi poi entrano nel periodo di refrattarietà e saranno ineccitabili per un lasso di tempo, quindi non

entrano subito nel periodo di riposo e quindi il circuito andrà nella direzione unica possibile, ovvero la direzione

ortodromica, quindi dal soma verso l’assone.

TRASMISSIONE SINAPTICA

Le cellule comunicano tra di loro tramite delle trasmissioni sinaptiche, che sono delle giunzioni tra cellule

adiacenti, che ovviamente sono eccitabili.

Di sinapsi ne esistono di due tipi:

● Elettriche, nel nostro organismo si trovano a livello di cellule muscolari e scarse nel sistema nervoso;

sono molto presenti nel tessuto muscolare cardiaco e liscio, non scheletrico.

● Chimiche, nel nostro sistema nervoso sono quelle più prevalenti, che permettono una maggiore

versatilità e modulabilità del segnale, perché possono trasmettere anche delle informazioni opposte,

quindi se una cellula viene eccitata l’altra potrà essere inibita.

Di solito nelle sinapsi elettriche gli elementi che partecipano hanno dimensioni identiche, mentre nelle sinapsi

elettriche il primo che genera il segnale ha dimensioni più piccole rispetto a quella che riceve il segnale.

Nelle sinapsi si identifica un elemento presinaptico, che genera l'impulso e un elemento postsinaptico, che è

quello che riceve l'impulso; questi generalmente sono separati da uno spazio sinaptico.

Nella sinapsi elettrica il segnale passa direttamente dall'elemento presinaptico all'ele