Appunti secondo modulo di Fisiologia

16/04/24 POTENZIALI D’AZIONE NERVOSI

DA RICORDARE:

- POT. D’AZIONE VENTRICOLARE = 200/40 ms;

- POT. D’AZIONE PACE-MAKER= 20/30 ms.

[Il potenziale d’azione durante la fecondazione nell’ovocita è un’eccitabilità prolungata che previene la

trombostenia.]

PACE-MAKER:

Se osserviamo una cellula nervosa, notiamo un potenziale di PM molto instabile (-70/-65mV), che in

maniera casuale produce dei pot. d’azione spontanei.

Il sistema nervoso non ha come obiettivo la produzione di un singolo pot. d’azione, ma di frequenze dei

pot. d’azione.

cellula nervosa deve rispondere alle minime variazioni di potenziale. Questi minimi stimoli portano

→La

il potenziale a depolarizzarsi e più si depolarizza, più frequenze ha.

N.B. Il potenziale d’azione singolo non ha rilevanza nel SN!

Il pot. d’azione nervoso è sensibile a Na+ e K+ ed è estremamente labile e instabile, poiché ogni minimo

stimolo deve produrre una frequenza.

DIFFERENZA POTENZIALE NERVOSO E PACE-MAKER:

Il potenziale pace-maker ha una lunga depolarizzazione, un potenziale d’azione e successivamente una

ripolarizzazione.

In corrispondenza di ciò si ha un solido mantenimento del potenziale di PM del ventricolo, a cui segue

il potenziale d’azione ventricolare.

Il potenziale d’azione nervoso serve per comunicare, mentre il potenziale pace-maker serve a far

contrarre il muscolo cardiaco.

Il passaggio tra potenziale pace-maker e ventricolare avviene tramite una serie di comunicazioni fisiche,

in particolare fasci muscolari ad altissima conducibilità.

Come funziona il potenziale pace-maker?

Il potenziale pace-maker è autoritmico, molto preciso e nell’uomo dura 800ms circa 70/80 battiti al

→

minuto.

Tutto si basa su una corrente anomala detta corrente IF, definita “funny”, poiché ad oggi è l’unica

corrente che si attiva per iperpolarizzazione.

Essa è una corrente mista Na+/K+, che ha un’implicazione nella lenta depolarizzazione.

Il potenziale ripolarizza, la corrente si attiva e, avendo una cinetica estremamente lenta, riesce piano

piano a modificare il pot. di PM, fino al raggiungimento di -40mV (da circa -65mV).

Cosa succede a -40mV?

Non ci sono i canali Na+ TTX-sensibili, ma ci sono canali di Ca+ il pot. pace-maker è fatto, infatti, da

→

Ca+.

I canali di Ca+ sono detti “L” (long lasting) e si attivano a -40mV, producendo un pot. d’azione. Allo

stesso tempo si attivano i canali K+.

Da qui il potenziale arriva nel ventricolo, dove è molto importante il movimento del potenziale di PM a

riposo.

N.B. Nel pace-maker non c’è il potenziale di riposo.

TRASMISSIONE DI INFORMAZIONI E NEURONI

NEURONI:

Il neurone non ha una forma “circolare”, ma presenta un albero dendritico e una forma allungata,

l’assone.

N.B. In realtà nessuna cellula è rotonda, ma per convenzione si usa questa dicitura.

Il potenziale in un neurone si forma nel cono di convergenza dell’assone; questa zona è estremamente

ricca di canali Na+ V/t-dipendenti, e di canali K+.

Bisogna, quindi, capire come viene tramessa l’informazione eccitabile.

Es 1: consideriamo una porzione di assone che ha un potenziale di -70mV.

Se si dà uno stimolo ad un certo settore, esso viene depolarizzato fino a -60mV non si genera un

→

potenziale d’azione.

Tuttavia -60mV è diverso dal valore -70mV, quindi, succede qualcosa?

Si ha una differenza di potenziale, pertanto, ci saranno delle correnti che fluiscono nel citoplasma a

potenziali diversi.

Tali correnti si chiamano correnti elettrotoniche, estremamente importanti poiché regolano il potenziale.

vanno le correnti?

→dove

Le correnti vanno sulla PM (dove c’è meno R) e cercano di riequilibrare il potenziale.

Es 2: consideriamo che venga depolarizzato un punto del neurone, che va a -20mV e produce correnti

elettrotoniche. Queste provocano due potenziali d’azione e uno, invece, non riesce ad essere prodotto

poiché trova tutti i canali Na+ inattivati.

Ci sono due parametri da considerare:

- Reobase: costante di t;

- Cronassia: costante di spazio.

Esse calcolano, a seconda dello stimolo su una fibra nervosa, la distanza dove arriva lo stimolo e la

capacità di esso di diminuire il potenziale di quella PM.

N.B. Tra:

- POTENZIALE D’AZIONE

- CORRENTE ELETTROTONICA

- CARICA CONDENSATORE

che dura di più è il potenziale d’azione (1-2ms).

→Quello

In questa affermazione è presente una spiegazione filosofica e fisica di come la biologia sia riuscita a

costringere uno dei meccanismi più veloci nella trasmissione di un’informazione, in qualcosa che è

biologicamente comprensibile.

Come si fa a portare la corrente elettrica ad interagire con i sistemi biologici?

Bisogna ridurre la velocità (v), grazie al capacitore.

Abbiamo I che diventa una corrente elettrotonica (ionica), essa arriva sul capacitore, che fa da

mediatore tra i sistemi biologici e la capacità della I.

A questo punto si ha un tempo biologicamente adatto, ma come si fa a velocizzarlo?

1. Si diminuiscono i potenziali d’azione;

2. Si aggiungono fasci di mielina.

Come fa il SN a conoscere la distanza ottimale tra 2 nodi di Ranvier?

Nella natura biologica esiste un fenomeno fisiologico detto apoptosi (eliminazione funzionale). Nella

costruzione della mielina si ha una sinapsi con segnali retrogradi, di cui uno molto importante è quello

endocanalare ionico, segnali messaggeri.

Per capire la distanza tra i nodi di Ranvier, parte un potenziale d’azione, che viene spedito.

Intanto la mielina cresce e quando il pot. d’azione non arriva più, viene mandato un segnale agli

oligodendrociti di tornare indietro di qualche .

Quando regrediscono si ha la distanza ottimale per il passaggio del potenziale d’azione tra i nodi di

Ranvier.

07/05/24

SINAPSI:

La sinapsi è un processo che serve a coordinare degli elementi.

Come avviene il coordinamento? E come avviene la sincronizzazione, cioè l’arrivo di uno stimolo in ugual modo

in tutte le cellule?

Esso avviene attraverso la velocità di trasmissione dell’impulso.

Come fa la corrente elettrotonica a passare da una cellula all’altra in maniera sincrona?

La corrente ci mette pochissimo tempo, in particolare 1 picosecondo, di conseguenza si considera

come un passaggio sincrono.

La contrazione di una cellula dura di più di un potenziale d’azione.

La corrente depolarizza le PM e crea dei potenziali d’azione sulle cellule, che saranno leggermente sfasati

(si parla di picosecondi) sincronizzazione= fenomeno meccanico sincrono su spazi notevolmente

→

grandi.

SINAPSI ELETTRICA VS CHIMICA:

In certi tessuti serve saper rapportarsi/comunicare con tessuti diversi.

Le probabilità che le molecole vadano verso una certa cellula aumentano quando la 2° cellula possiede

dei recettori per quelle molecole.

parla di una probabilità che un evento avvenga.

→Si

Questo tipo di valutazione è fondamentale durante lo sviluppo, poiché fa sì che tutte le cellule che hanno

quei specifici recettori, riceveranno tutte lo stesso segnale/stimolo e non ci saranno scompensi dal pdv

della crescita (in sincrono).

N.B. Per avere il controllo bisogna avere il rapporto cellula 1:1= PRINCIPIO FONDAMENTALE

Ci si ricollega, quindi, al SNC.

Il SNC serve per controllare il corpo, con rapporto 1 cellula: 1 cellula.

L’uomo ha la corteccia prefrontale, di coordinamento, importantissima per ricevere stimoli ed

elaborare pensieri, che saranno trasformate in azioni.

Le sinapsi chimiche agiscono così:

1. Un mediatore arriva alla PM post-sinaptica;

2. La PM apre dei canali;

3. Invio dei messaggi al corpo.

La PM pre-sinaptica media il potenziale di membrana della cellula bersaglio.

Nell’albero dendritico sono presenti che convergono nel corpo cellulare, dove si formerà il potenziale

d’azione che verrà trasmesso. Questi fanno una mediazione dei potenziali di membrana attraverso la

capacità di membrana.

Nella PM post-sinaptica, sul suo apice superiore vengono scaricate le correnti. Essa apre canali ionici

che genera correnti elettrotoniche e cambia il potenziale di membrana.

L’albero dendritico non cambia il potenziale!

La sinapsi genera un input più o meno forte in base a se è inibitoria o stimolatoria. il risultato di tutti

→

gli spostamenti del potenziale di membrana converge sul collo cellulare d’emergenza.

Se la depolarizzazione è elevata cambia la frequenza del potenziale d’azione del SNC.

Tutte le stimolazioni asso-dendritiche possono essere inibitorie o eccitatorie, provocano

depolarizzazione o iperpolarizzazione della PM o assenza di potenziali d’azione a frequenza

→presenza

diversa che nel neurone bersaglio.

N.B. In base alla distanza delle sinapsi si avranno eff