Appunti di Fisiologia generale

Strutture diverse dei canali dell'Ach

EEPSP strutture diverse, i canali dell'Ach sono ligando-dipendenti, ma Na e K contemporaneamente attraversano il canale. Alessandro Giramondi 107 ENTRAMBI GLI IONI ATTRAVERSANO IL CANALE. Il potenziale di placca varia in modo che il potenziale di membrana si avvicini al potenziale di inversione. La corrente di placca ha un andamento iper-polarizzante quando il potenziale di membrana ha un valore più positivo rispetto al potenziale di inversione, viceversa avrà un andamento depolarizzante. In condizioni fisiologiche il passaggio degli ioni tramite il canale dell'Ach è opposto. A lato dell'immagine sono riportate le risposte di 6 canali alla liberazione di Ach, tutti i canali si aprono, ma hanno durate diverse, il canale 1 rimane aperto per un tempo molto lungo, il 2 per un tempo molto breve, la corrente che registro è la somma delle 6 correnti. Quando i canali si chiudono gradualmente la corrente gradualmente torna a zero, quindi dovrei avere una

decrescita a scalini. In realtà ho un numero di canali estremamente ampio per cui ho una caduta progressiva della corrente sinaptica.

LE SINAPSI INTERNEURONICHE Sono state principalmente studiate a livello dei motoneuroni spinali, in basso si vede uno schema del midollo spinale, dove si ha una sostanza grigia ha una forma di H, si distinguono delle corna dorsali o posteriori e ventrali anteriori. Nelle corna dorsali giungono le terminazioni delle fibre sensoriali o sensitive i cui corpi cellulari sono situati nel ganglio delle radici dorsali ed entrano nelle corna dorsali del midollo attraverso le radici dorsali. Nel corno ventrale sono presenti i corpi cellulari dei motoneuroni i cui assoni fuoriescono attraverso le radici ventrali e al di là dei gangli delle radici dorsali si uniscono alle fibre dei neuroni sensitivi afferenti formando i nervi misti al cui interno non ci sono solo gli assoni dei motoneuroni e le fibre nervose sensoriali ma anche fibre di altro tipo, per questo sono detti

nervi misti. La sostanza grigia è circondata dalla sostanza bianca che sono gli assoni mielinici delle fibre nervose. I motoneuroni hanno il corpo cellulare nel corno ventrale, gli assoni fuoriescono dalle radici ventrali e si riuniscono nel nervo spinale o nervo misto. La principale interazione è quella dei riflessi spinali, un riflesso è una risposta motoria involontaria conseguente alla stimolazione di una via sensoriale. Uno dei riflessi più semplici coinvolge una sola sinapsi tra una fibra sensoriale afferente di tipo primo A che proviene da un muscolo, entra tramite le radici dorsali nelle corna dorsali e sinapta direttamente con un motoneurone che innerva un muscolo da cui la fibra proviene. Ho la fibra nervosa di tipo prima A che proviene dai fusi neuromuscolari (recettori che segnalano la lunghezza di un muscolo), la fibra afferente ha il corpo cellulare nei gangli dei corpi dorsali, sinapta con un motoneurone che innerva il quadricipite in questo caso. Lo

stimolo di questa via sensoriale è l'allungamento del muscolo quadricipite, si ha allungamento dei fusi neuromuscolari con l'attivazione dei nervi afferenti, se l'allungamento è sufficientemente intenso la trasmissione dalla fibra afferente al motoneurone permette di far arrivare il Pda alla placca motrice e quindi la contrazione muscolare. Si ha un riflesso monosinaptico, con una sinapsi eccitatoria, l'attivazione della via sensoriale determina l'attivazione della via riflessa. Nel riflesso miotatico viene attivata una fibra afferente sensoriale ed in seguito alla stimolazione si ha l'attivazione del motoneurone omomino ovvero quello che innerva il muscolo da cui lo stimolo ha avuto inizio. Vengono emesse Alessandro Giramondi 108 dalle fibre sensoriali di tipo A anche collaterali che sinaptano con interneuroni, i cui corpi cellulari si trovano nella porzione intermedio laterale del midollo spinale, che hanno una funzione inibitrice. Si ha un

azione antagonista rispetto al muscolo da cui si origina l'afferenza. Quindi abbiamo unavia afferente che si origina dai motoneuroni del quadricipite che permette la contrazione del muscolo quadricipite e inibizione del muscolo flessore, inibendo il muscolo antagonista la gamba può essere estesa, se entrambi i muscoli fossero attivati l'arto sarebbe mantenuto esteso. Questa duplice risposta rappresenta le due risposte tipiche che si possono avere a livello delle sinapsi interneuroniche, risposta di tipo eccitatorio o inibitorio (nei motoneuroni antagonisti con il riflesso da stiramento). RISPOSTE ECCITATORIE Viene mostrato il circuito da riflesso miotatico, ho il quadricipite con le fibre afferenti dal fusoneuromuscolare, sperimentalmente lo studio è stato fatto a livello del midollo spinale dl gatto. Si seziona il midollo a livello del torace, si espone il midollo e siccome si avevano delle mappe che localizzavano i vari neuroni, veniva localizzato un motoneurone inche il potenziale di azione è un fenomeno elettrico che si propaga lungo la membrana del neurone.cheinizialmente l'assone è a riposo e nessuna delle due parti si trova nel periodo refrattario. vengono dati stimoli con diversa intensità e si attiva un numero diverso di fibre nervose a livello del nervo, nel pannello sono mostrate le registrazioni degli stimoli della via afferente dando stimoli con diversa intensità, nel pannello A la traccia in alto rappresenta la registrazione extracellulare del nervo composto, la risposta cambia nei tre pannelli. Aumentando l'intensità dello stimolo avrò un potenziale registrato maggiore in quanto sono stimolate un maggior numero di fibre afferenti. Le altre tracce rappresentano la sovrapposizione delle tracce di circa 40 stimoli in sequenza e vedo che la risposta alla stimolazione a livello del motoneurone è una depolarizzazione della membrana la cui ampiezza aumenta all'aumentare di fibre afferenti stimolate. Vengono attivate a livello del motoneurone un numero di sinapsi via via maggiore. L'ampiezzadella depolarizzazione detta potenziale postsinaptico eccitatorio cambia in funzione del numero di efferenze stimolate, questa è una grossa differenza con la giunzione neuro muscolare dove un potenziale sopra soglia del motoneurone fa nascere un Pda, IN QUESTO CASO NON HO IL PDA in quanto l'ampiezza dello stimolo non supera mai la soglia. L'ampiezza della depolarizzazione è di circa 1mV, nel caso B la depolarizzazione è di 3mV vedo un'oscillazione minore del Pda e l'ampiezza del potenziale post sinaptico eccitatorio è di circa 5mV, in C la calibrazione ha una sensibilità ancora minore ho 5mV ed un ampiezza di 10mV. Stimolando un numero diverso di fibre afferenti posso avere potenziali eccitatori diversi. Inserisco nel soma un elettrodo di registrazione e stimolazione in modo da iniettare la corrente direttamente nel neurone e stimolare in maniera precisa una sola afferenza e posso vedere la risposta del motoneurone in

In questo caso, nel motoneurone registro un EPSP di ampiezza molto piccola, quindi la stimolazione di un'unica fibra non è capace di generare il potenziale d'azione e di trasferire l'informazione. Differentemente dalla giunzione neuromuscolare, in quanto dopo lo stimolo la quantità di neurotrasmettitore liberata è molto grande, qui l'EPSP non è abbastanza elevato per attivare i canali voltaggio dipendenti del sodio. Il neurotrasmettitore liberato a livello della terminazione del neurone primo A è il GLUTAMMATO, tipicamente il neurotrasmettitore eccitatorio del SN, la natura ionica è stata studiata come nel potenziale di placca utilizzando il metodo alternativo. La membrana viene depolarizzata a diversi valori del potenziale e si va a identificare il valore del potenziale di inversione dove ho un potenziale postsinaptico eccitatorio uguale a zero. Si è trovato che il potenziale di inversione è di 0mV e quindi anche in questo caso (sono

sinapsi chimiche dirette, recettori ionotropici) si ha un canale anionico aspecifico. Houna corrente depolarizzante che promuove la depolarizzazione della membrana, questa deriva dalla corrente in ingresso di sodio e in uscita di potassio. Oltre alla risposta eccitatoria è presente anche una risposta inibitoria che è dovuta all'azione di un interneurone inibitore attivato quando il muscolo antagonista viene stimolato. Nella figura a sinistra si osserva che esiste un innervazione reciproca ovvero i muscoli antagonisti non sono stimolati contemporaneamente, per avere un movimento dell'articolazione gli antagonisti vengono rilasciati mediante questa innervazione reciproca. In rosso e verde sono colorate le afferenze provenienti dai due muscoli, la via dell'estensore entra nel midollo sinapta con il motoneurone dell'estensore ma contemporaneamente sinaptano con un interneurone che inibisce il flessore. Anche il flessore possiede fusi neuro muscolare (verde), le