Esame Fondamenti anatomo-fisiologici dell'attività psichica

IL POTENZIALE DI AZIONE

Evento elettrico alla base della comunicazione neuronale che consente ai neuroni di rilasciare messaggeri chimici (neurotrasmettitori) e di scambiare informazioni con altre cellule.

In condizioni di riposo la membrana cellulare presenta un valore di circa -65 / 70 mV (Millivolt).

Il potenziale d'azione viene innescato quando il potenziale di membrana a riposo supera il valore critico (soglia di -55 mV).

Esso coincide con il momento in cui l'interno del neurone è carico positivamente rispetto all'esterno. Tale fase viene definita potenziale a punta e coincide con l'apertura dei canali per il potassio e la conseguente fuoriuscita verso lo spazio extracellulare.

Il potenziale d'azione è un fenomeno tutto o nulla. Se lo stimolo non è sufficientemente potente, il potenziale non parte; ma quando parte, non si ferma.

3 FASI:

La si ha quando l'innalzamento del potenziale raggiunge...

potenziali d'azione).- Il periodo refrattario assoluto rappresenta la fase immediatamente successiva al potenziale d'azione, e indica l'impossibilità della cellula ad iniziare un potenziale d'azione prima di 1ms (millisecondo) dalla fine del precedente.

- Il periodo refrattario relativo rappresenta la fase successiva ad 1ms. Per alcuni millisecondi sarà necessaria una corrente maggiore per indurre una nuova depolarizzazione nella cellula.

Il potenziale d'azione si propaga lungo l'assone, la sua intensità rimane inalterata e viaggia in un'unica direzione, garantita dalla refrattarietà della membrana.

In generale il potenziale d'azione ha origine nella parte iniziale dell'assone, detta zona gattonante, ma può anche insorgere lungo l'assone poiché dotato di canali voltaggio-dipendenti per il sodio. Invece, l'ingresso di ioni positivi del sodio farà insorgere sempre nuovi

Potenziali lungo l'assone. La velocità di conduzione può essere influenzata da due fattori:

• Velocità di conduzione
• Diametro dell'assone
• Presenza di mielina intorno ad esso

Infatti, gli assoni più grandi conducono con maggiore velocità, mentre gli assoni mielinizzati permettono una conduzione più veloce rispetto agli assoni privi di guaina mielinica.

Il rivestimento intorno agli assoni presenta delle interruzioni chiamate nodi di Ranvier, che contengono canali voltaggio-dipendenti selettivi per il sodio. Questi canali consentono al potenziale d'azione di rigenerarsi e viaggiare velocemente "saltando" di nodo in nodo, in un processo chiamato conduzione saltatoria.

L'importanza della guaina mielinica è evidente in presenza di patologie neurologiche demielinizzanti, come la sclerosi multipla, una patologia neurodegenerativa che distrugge progressivamente la mielina e gli oligodendrociti in aree diffuse del midollo e del cervello.

sinapsi chimica è quella tra gli assoni dei motoneuroni e i muscoli scheletrici, detta giunzione neuromuscolare (veloce e sicura). Una delle caratteristiche di questa sinapsi è l'elevata densità di terminazioni presinaptiche. La membrana post-sinaptica viene detta placca motoria ed è particolarmente densa di recettori dell'acetilcolina (ACh). I recettori della placca motoria sono disposti all'interno di pieghe giunzionali allineate con le zone attive della membrana pre-sinaptica. I NEUROTRASMETTITORI Gli elementi fondamentali per il funzionamento delle sinapsi chimiche sono i neurotrasmettitori. Essi rappresentano l'elemento chimico alla base della comunicazione neuronale ed esercitano la loro azione all'interno della fessura sinaptica. Le molecole che non vengono legate dai recettori post-sinaptici possono essere ricaptate o smaltite a livello della fessura sinaptica stessa. Mentre ogni recettore viene legato da uno

più ioni Ca2+ entrano nelle terminazioni, più quanti vengono liberati. Molti neuroni che contengono peptidi liberano più di un neurotrasmettitore, in questi casi si parla di co-trasmettitori. I neurotrasmettitori vengono classificati in gli le e itre categorie chimiche: aminoacidi, ammine peptidi.

I primi due vengono rilasciati dalle vescicole sinaptiche, mentre i peptidi vengono rilasciati dai granuli secretori. Tra i più importanti neutrotrasmettitori abbiamo:

• L'acetilcolina (ACh): prodotta dai neuroni colinergici, presente in diversi circuiti del SNC e nella giunzione neuromuscolare. La sua azione può essere sia di tipo eccitatorio che inibitorio, in base al sottotipo di recettore.
• La serotonina: coinvolta nella inibizione delle vie dolorifiche nel midollo spinale, nel controllo del sonno e dell'umore.
• Un'altra classe di neurotrasmettitori è quella delle catecolamine: adrenalina (A), noradrenalina (NA), dopamina.

regolazione emozionale, nell'attenzione, nel movimento e nel controllo delle funzioni viscerali. (DA)

In generale le sinapsi più veloci del SNC sono mediate dagli aminoacidi: Glutammato (Glu), glicina (Gly), l'acidogamma-aminobutirrico (GABA).

Altre piccole molecole possono ricoprire il ruolo di trasmettitore, come ad esempio l'adenosintrifosfato (ATP), usata come fonte di "energia cellulare".

Esistono anche alcune molecole lipidiche che fungono da messaggeri retrogradi, ovvero vengono rilasciate dal neurone post-sinaptico e vanno ad agire sulla cellula pre-sinaptica.

RECETTORI E MECCANISMI DI FUNZIONAMENTO

Tipologie di recettori che ricevono i neurotrasmettitori

Le proteine recettrici sono numerose e vengono classificate in due categorie:

• I canali ionici trasmettitore-dipendenti

Costituiti da proteine transmembrana che formano un poro, che rimane chiuso in assenza di neurotrasmettitore. Quando il neurotrasmettitore lega il recettore,

provoca una modificazione strutturale del canale, ovvero un avvitamento delle unità che determina e può provocare deil'apertura del poro, potenziali postsinapticio nel neurone bersaglio. eccitatori potenziali postsinaptici inibitori- Il più noto di questi canali è il costituito da cinque subunità: recettore nicotinico dell'acitelcolina, α, β, γ, δ (di cui due α). L'apertura del canale è possibile soltanto se entrambe le subunità vengono legate dalαneurotrasmettitore. Ciascuna subunità è composta da quattro segmenti che formano delle alfa eliche. Tra i canali aminoacidi - dipendenti è possibile distinguere i canali dell'acido gamma-aminobutirrico (GABA). Quest'ultimo media la gran parte delle sinapsi inibitorie del cervello e interagisce con due differenti tipi di recettore:

1. ossia recettor