Appunti di Fisiologia

VERO E FALSO PACE-MAKER.

C'è un pacemaker che guida, ha la frequenza più alta . Se A non fa, c'è sempre B. A,B,C sono 3 registrazioni.

Una depolarizzazione più rapida porta il pdm a livello di scarica più velocemnete → + frequenza pda = +

frequenza cardiaca. L'attività pacemaker vien prodotta da variazioni tempo-dipendenti della conduttanza di

membrana. L'acetilcolina diminuisce la frequenza cardiace aumentando la gk delle cellule pacemaker →

rallenta la depolarizzazione → ritarda la scarica rigenerativa

PDA CARDIACO :

frequenza alta = 50 pda al secondo. Tetano = fibra muscolare che resta perennemente contratta, dall'inizio

fino alla fine della stimolazione. Risposta meccanica fusa

(1) durata in relazione alla risposta meccanica : nel muscolo cardiaco abbiamo una risposta meccanica in

fase, il pda è di 200 millisec e non più 1 . accoppiamento elettrico più lungo. Verso i 300 abbiamo il periodo

refrattario ( non entra mai in deficit). NO TETANO : nel muscolo cardiaco non si può avere la sommazione

delle contrazioni perchè la membrana rimane in uno stato refrattario fino a quando il cuore non è

completamente rilasciato (ripolarizzazione prolungata durante la quale la membrana rimane in uno stato

refrattario). No iperpolarizzazione

PLATEAU : equilibrio di correnti in entrata e uscita . Gca rimane elevata a lungo, mentre il successivo

aumento di gk viene ritardato ( a differenza del muscolo scheletrico). Il potenziale d'equilibrio per il calcio è

diretto verso l'interno; l'elevata conduttanza gca durante la fase di plateau permette al calcio di entrare nelle

cellule prima che la contrazione abbia inizio . Fine plateau : ripolarizzazione : fine gca,inizio gk

(2) registrazioni intracellulari in relazione a ecg ( ci danno il tempo) : sommazioni dell'attività elettrica e

delle variazioni di potenziale delle varie parti del cuore. P : depolarizzazione dell'atrio; QRS:

depolarizzazione del ventricolo (tessuto più esteso); T : ripolarizzazione del ventricolo. Ripolarizzazione

dell'atrio è coperta. Il pace-maker è troppo piccolo, non vedo nulla. L'ampiezza, la forma e la durata dei pda

cardiaci non sono uguali per tutte le cellule del cuore.

(3) Fasi del P.d.A.e conduttanze coinvolte (gK, gK1, gNa, gCa, gf) : cellula ventricolare. Ciclo elettrico

e meccanico vanno insieme. A +10 ica e ik sono piccole .

Ena non si raggiunge perchè gna↓. Pda resta a valori alti rispetto al potenziale di riposo.

(4) Calcio

La concentrazione esterna di calcio era 1.8

mM in a e 0 in b. Il potenziale costante era

-40mV, che è sufficientemente depolarizzato

per inattivare la corrente di sodio

DG simile al na+ ma riguarda il ca++ ( 10

volte più lento di na, ma il canale di

assomiglia).

Ca ++ entra (vuole +100) e mantiene la depolarizzazione . Il k+ ha canali specifici ( o si chiudono o sono

aperti per tenere il potenziale negativo) : g anomala.

Poca corrente di calcio per tenere depolarizzata. ↑gca lenta ( corrente ritardata)

più depolarizzo ( gna va a zero), più grande è la corrente ( mi allontano dal potenziale di equilibrio).

Potenziale cellule pace-maker → potenziale a calcio . La forza di contrazione del miocardio dipende dalla

concentrazione di calcio extracellulare. Pda : calcio all'interno del sarcoplasma

Effetti della tetrodotossina sui pda. La concentrazione era 0

-6

mM in A → 3 x 10 in D. E è stato registrato dopo un certo

tempo da D.

Ek = -100 mV. Canali k+ anomali che rimangono aperti in condizioni di

iperpolarizzazione della membrana e si chiudono quando questa di

depolarizza. ↓gk ritardata.

Stabilizzano il potenziale quando la membrana è nello stato di riposo, ma

quando uno stimolo sovrasoglia induce un pda, i canali si chiudono e

permettono allo stimolo una durata maggiore. Il loro compito è quello di mantenere il pot. di riposo non troppo lontano dal pot. di

equilibrio del K+.

A) Se la m. viene iperpolarizzata, lasciano passare una corrente entrante di K+ che si oppone all’iperpolarizzazione. B) Se la m. viene

depolarizzata, lasciano passare una corrente uscente di K+ che si oppone (ma sempre più debolmente) alla depolarizzazione.

NATURA DEL PACE-MAKER (legato alla dinamica del ca ++)

[ca] → aumenta scambiatore na/ca elettrogenico

no gna nel pacemaker, c'è un altro canale “gf”. If = corrente

pacemaker ( feedback negativo)

La corrente IF (F=funny) è una corrente che attivandosi in

iperpolarizzazione depolarizza.

La corrente funny (strana) (canale cationico misto) trasporta cariche

nette positive all'interno della cellula e determina una progressiva e

lenta depolarizzazione della membrana, essa si

attiva quando la ripolarizzazione raggiunge un

valore di circa -60 mV.. Al potenziale -60 MV

si attiva anche un canale del Ca2+ di tipo T e

l'entrata di Ca++ determina una ulteriore

depolarizzazione della membrana. Questa

depolarizzazione è definita prepotenziale o

potenziale pacemaker perchè lentamente

raggiunge il potenziale soglia (circa -50mV)

che attiva l'insorgenza del potenziale d'azione e

quindi precede la fase di depolarizzazione

veloce.

Quando il potenziale è -60mV sono aperti

canali permeabili sia al k+ che al na+ . A

potenziali negativi i canali If si aprono e

l'ingresso di Na+ supera l'uscita di k+ ( na+

spinto da gradiente di potenziale

elettrochimico maggiore). Quindi l'ingresso di cariche + depolarizza !

1 = ↑gna, resistenza membrana minima, tanti canali aperti

2 = resistenza membrana alta, ↓ gk

3 = resistenza bassa

4 = resistenza membrana alta . ↓gk ritardata

5.Trasmissione sinaptica

Sinapsi: punto di contatto tra cellule nervose o tra neuroni e organi effettori a livello del quale avviene la

trasmissione del segnale.

S. chimiche: il potenziale d’azione nella terminazione presinaptica promuove il rilascio del

neurotrasmettitore. Non sono per la comunicazione tra cellule; solo quando c'è traduzione sinaptica

S. chimiche dirette o rapide (A): il neurotrasmettitore si lega a recettori ionotropi sulla membrana post-

sinaptica; questi recettori sono canali ionici ligando dipendenti che si aprono in presenza del

neurotrasmettitore. Recettori canali ionici → eccitazione o inibizione

S. chimiche indirette o lente (B): il neurotrasmettitore si lega a recettori metabotropi che promuovono la

sintesi di secondi messaggeri intracellulari; questi ultimi agiscono su canali di membrana determinandone

l’apertura o la chiusura o modulandone l’attività. Ci può essere amplificazione con enzimi

S. Elettriche (C): la corrente fluisce dalla terminazione presinaptica nella cellula post-sinaptica e ne

altera il Vm (gap junction). Miociti cardiaci SINAPSI CHIMICHE : spazio sinaptico 20-50

nm

Sinapsi interneuroniche: migliaia di afferenti,

centro di integrazione.risposta sinaptica

sottosoglia. Inibitoria o eccitatoria. La

membrana post-sinaptica è la fonte della

corrente sinaptica

Giunzione neuromuscolare : 1 a 1,

terminazione nervosa, contatto più esteso, uno

influenza l'altro. 2 messaggero del

neurotrasmettitore , abbiamo 2 sistemi per

rendere la sinapsi efficace : o sulla membrana

basale che contiene un enzima che lo idrolizza

e lo rende inattivo (invaginazione piena di

enzimi), oppure un recettore ; eccitazione, no

integrazione. La fibra muscolare scheletrica

viene attivata dal pda del motoneurone che la

innerva . ( liberazione di ach da parte del motoneurone, interazione ach-recettore di membrana (nicotinico),

potenziale di placca (epp), pda della cellula muscolare )

SINAPSI ELETTRICHE:

Gap junction: spazio sinaptico ridotto a 2 nm. Connessoni

(d= 2 nm): permettono passaggio di corrente e molecole con

PM < 1kD . Continuità citoplasmatica

→ Il problema dell’accoppiamento elettrico alla sinapsi

La corrente in circuito locale attraverso la sinapsi è

attenuata di più di mille volte a causa:

1. Corto circuito per la via in parallelo attraverso lo

spazio sinaptico ,

2. Resistenza in serie delle due membrane terminali

→ Identificazione del mediatore chimico ( è una sinapsi

chimica)

tramite microioniforesi alla giunzione neuromuscolare

(acetilcolina). Ach è l'unica cosa che raccatto dal donatore.

1. recettore nicotinico: è un recettore ionotropico che,

legando l'acetilcolina, permette il flusso di cationi.

Il curaro blocca i recettori nicotinici e la giunzione

neuromuscolare.

2. recettore muscarinico: è un recettore metabotropico

che a seguito del legame con l'acetilcolina, attiva

una cascata di reazioni intracellulari mediate da un secondo messaggero. L'atropina è la sostanza che

mima, che inibisce e blocca questi recettori

Prendo e lo provo sulla sinapsi con la pipetta vicino alla giunzione; la pipetta è collegata al generatore di

corrente ( ach + e cl -). Pipetta nello spazio sinaptico ( si recettori all'esterno), nella fibra muscolare ( no

risposta sinaptica)

Pipetta con AchCl collegata all'anodo mima l'effetto della stimolazione del nervo se la pipetta è collocata

all'esterno in prossimità della giunzione.

IL RITARDO SINAPTICO

fra il momento in cui un impulso arriva

alla terminazione presinaptica e quello in

cui si produce la variazione di pot post-

sinaptico.

Il ritardo sinaptico è il tempo tra il pda

nel nervo terminale e l'inizio della

corrente della piastra.

Il ritardo sinaptico nelle sinapsi chimiche

rapide è circa 1ms e ha un alto Q 10

corrente pda nella fibra nervosa: passa

del tempo ma non c'è spazio da

percorrere → ritardo.

Non è una diffusione ma una reazione

chimica perchè dipende dalla

termperatura. Più alta è la temperatura ,

più breve è il ritardo sinaptico.

Elettrica : non c'è da integrare niente, prima curva alta =

presinaptico e seconda post sinaptico. Non c'è ritardo sinaptico.

Sinapsi elettriche ( azione rettificante) ≠ cuore .

LA GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE (sinapsi chimica diretta). La corrente sinaptica è condotta sia da

na+ che da k+ Cellula post-sinaptica grande, ci metto un elettrodo.

Alla giunzione neuromuscolare dei vertebrati il potenziale

di placca motrice/terminale (EPP) evoca sempre il

potenziale d’azione. Si può isolare l’EPP con metodi

farmacologici.

(B) Nella zona della giunzione il potenziale d’azione è

influenzato dall’EPP

(E) La trasmissione dell’impulso è bloccata dal curaro in

quanto L’EPP è ridotto al si sotto della soglia. Picco = pda

; gobba = potenziale post sinaptico ( post giunzionale).

Curaro nei recettori, ci va meno acetilcolina; riduce la

densità dei recettori ma non elimina il pda

(C) Nella giunzione curarizzata si può determinare la

natura locale dell’EPP . EPP sotto la soglia, d