Fisiologia umana I - eventi elettrici

Il potenziale di azione e la propagazione

Il potenziale di azione è caratterizzato da un andamento stereotipato e una risposta tutto-o-nulla. Durante il potenziale di riposo, la conduttanza al K e al Cl è alta, mentre la conduttanza al Na è bassa. Durante la fase di depolarizzazione rapida, si verifica l'apertura delle barriere di attivazione dei canali del Na e l'ingresso di ioni Na. Successivamente, si ha la fase di ripolarizzazione, con la chiusura delle barriere di inattivazione dei canali del Na e l'uscita di ioni K. Infine, si può verificare un potenziale postumo iperpolarizzante.

La propagazione dei potenziali di azione lungo la fibra nervosa o muscolare avviene grazie alla propagazione di correnti locali dalle regioni attive a quelle vicine inattive.

La velocità di variazione del potenziale di membrana dipende dalla capacità della membrana.

strettamente dal variare del valore della capacità della membrana

Quando si inietta nella cellula un impulso rettangolare di corrente la variazione del voltaggio interviene con un ritardo rispetto a quella della corrente

Attraverso la membrana passano due tipi diversi di corrente: una corrente ionica (I ) e una corrente capacitativa (I ).

La corrente totale che attraversa la membrana (I ) è la somma di queste due componenti

I = I + I m i cG. Cibelli

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PROPRIETA DI CAVO DELLE FIBRE ECCITABILI

• La costante di tempo (τ): rappresenta il periodo impiegato dal potenziale di membrana per modificarsi del 63% del suo valore finale a seguito di ingresso di corrente

In cui

La resistenza di membrana (R ), se elevata ostacola le variazioni del potenziale di membrana facendo così aumentare la costante di tempo

La capacità di membrana (C ), proprietà della membrana a ritenere la carica

mG. Cibelli

Anno Accademico 2010-2011

13ANDAMENTO TEMPORALE DELLAVARIAZIONE DEL POTENZIALE DIMEMBRANA• Nel grafico in alto è rappresentata larisposta del potenziale di membrana(ΔV ) a un impulso rettangolare dimcorrente. L andamento della risposta (c)presenta insieme le caratteristiche di unelemento puramente resistivo (a) equelle di un elemento puramentecapacitativo (b)

• Nel grafico in basso la corrente totaledella membrana (I ) è rappresentatamdalla linea continua; la linea tratteggiataillustra l andamento temporale dellacorrente ionica (I ) e capacitativa (I )

i cG. Cibelli Anno Accademico 2010-2011 14EFFETTI DELLA SOMMAZIONE TEMPORALE DIPOTENZIALI SINAPTICI DI NEURONI CONDIFFERENTE COSTANTE DI TEMPO• Il alto, la costante di tempo è di 1 msec

• In basso la costante di tempo è di 10msec

• Quanto maggiore è la costante di tempodell elemento postsinaptico tanto più alungo dureranno i potenziali sinaptici etanto maggiore sarà il grado della

lorosommazione temporale

G. Cibelli

Anno Accademico 2010-2011 15• La costante di lunghezza (λ): è data dalla distanza dal sito di iniezione della corrente nel punto incui il potenziale è variato del 37% del suo valore iniziale

in cui

La resistenza interna (R ) è in rapporto inverso alla facilità con la quale laicorrente fluisce all interno della fibra nervosa

G. Cibelli

Anno Accademico 2010-2011 16VARIAZIONE DELLA V IN FUNZIONEmDELLA DISTANZA PERCORSA• La variazione di V decademesponenzialmente con la distanzapercorsa lungo il processo

• Questa modalità di propagazionepassiva e decrementale delledifferenze di potenziale , neglielementi eccitabili, viene definitaconduzione elettrotonica

G. Cibelli

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