Fisiologia umana I - trasmissione sinaptica parte 2

LA CELLULA E I COMPARTIMENTI LIQUIDI DELL'ORGANISMO

2. LA CELLULA E I COMPARTIMENTI LIQUIDI DELL'ORGANISMO

3. LA COMUNICAZIONE CELLULARE

4. EQUILIBRI IONICI E POTENZIALI TRANSMEMBRANARI

5. EVENTI ELETTRICI NEI TESSUTI ECCITABILI

6. TRASMISSIONE SINAPTICA I

7. TRASMISSIONE SINAPTICA II

8. LA GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE

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INTEGRAZIONE DEI SEGNALI SINAPTICI

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ATTIVITA SINAPTICHE ECCITATORIE E INIBITORIE

A Il potenziale sinaptico che prende origine da un dendrite decresce di ampiezza in funzione della distanza percorsa, mentre si propaga passivamente lungo la cellula. Al livello del cono di emergenza ha ugualmente origine un potenziale di azione, in quanto in questa regione la densità dei canali del Na è molto elevata e perciò molto bassa è la soglia

B Confronto del valore di soglia necessario per dare origine ad un potenziale di azione in diversi punti del neurone

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PROPRIETA INTEGRATIVE DEI NEURONI: SOMMAZIONE SPAZIALE E TEMPORALE

A Sommazione temporale di due

EPSP insorti consecutivamente a livello del neurone presinaptico B sommazione spaziale di due EPSP prodotti dai neuroni presinaptici A e B in due casi in cui la costante di spazio dei neuroni post-sinaptici è diversa

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CONVERGENZA SINAPTICA

• Le sinapsi che convergono su singoli neuroni del sistema nervoso centrale si dispongono in gruppi spazialmente distinti, a seconda delle funzioni che svolgono
• Le sinapsi localizzate sul soma cellulare, in generale, sono inibitorie
• Le sinapsi localizzate sulle spine dendritiche sono, per lo più, eccitatorie
• Le sinapsi localizzate sulle terminazioni assonali svolgono, per lo più, azione modulatoria
• Le sinapsi eccitatorie ed inibitorie possiedono caratteristiche ultrastrutturali diverse

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confronto dell'efficacia di una corrente sinaptica inibitoria che si propaga passivamente da due siti localizzati in regioni diverse del neurone post-sinaptico

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7INTERAZIONE ECCITAMENTOINIBIZIONEAnno Accademico 2010-2011

8CONNESSIONI SINAPTICHEIl riflesso spinale da stiramento costituisce l esempiomigliore per mettere in rilievo le caratteristiche principalidella trasmissione sinaptica tra i neuroni del sistemanervoso Anno Accademico 2010-2011

9SINAPSI DI TIPO I E II DI GRAY• Le sinapsi di tipo I sono generalmente eccitatorie, come ad esempio, quelleglutammatergiche.• Le sinapsi di tipo II sono per lo più inibitorie, come tipicamente, quelle GABA-ergiche Anno Accademico 2010-2011

10SINAPSI ASSO-ASSONICHEAnche le connessioni sinaptiche delle terminazioni presinaptiche contribuiscono aregolare la concentrazione intracellulare di calcio, inibendo o facilitando la liberazione dineurotrasmettitore. Anno Accademico 2010-2011

11ATTIVITA ECCITATORIA DELLESINAPSI CHIMICHEUno stimolo debole, applicato al nervoafferente che proviene dal muscoloquadricipite, pone in attività un numeromodesto di fibre e determina l insorgenzadi un

EPSP sotto-liminare. Uno stimolo forte riesce a reclutare un numero più elevato di fibre e sospinge il potenziale di membrana verso il suo potenziale di inversione, che è al di là del valore di soglia (-55 mV), necessario per dare inizio ad un potenziale di azione.

IL POTENZIALE DI INVERSIONE DELL'EPSP:

• L'attività eccitatoria delle sinapsi chimiche dipende dall'apertura dei canali permeabili sia agli ioni Na che K.
• E' possibile misurare sperimentalmente il flusso di corrente che caratterizza l'EPSP: V = I / gEPSP
• Il potenziale di inversione del potenziale sinaptico viene determinato in condizioni di blocco della corrente.
• Il potenziale di inversione della corrente sinaptica viene determinato in condizioni di blocco del voltaggio.
• Il glutammato è il principale neurotrasmettitore eccitatorio del SNC.

ATTIVITA' INIBITORIA DELLE SINAPSI

CHIMICHEL attività inibitoria si oppone alle influenze eccitatorie.

1. Un potenziale postsinaptico eccitatorio di grande ampiezza che si manifesta isolatamente, sospinge il potenziale di membrana verso E e fa sì che quest'ultimo superi la soglia necessaria per la genesi di un potenziale d'azione.
2. Un potenziale inibitorio che si manifesta isolatamente allontana il potenziale di membrana dalla soglia e lo spinge verso E (-70 mV).
3. Quando potenziali eccitatori e inibitori insorgono insieme, l'efficacia del potenziale postsinaptico eccitatorio risulta ridotta e il potenziale soglia non viene raggiunto.

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IL POTENZIALE DI INVERSIONE DELL'IPSP

• L'attività inibitoria delle sinapsi chimiche determina l'iperpolarizzazione della membrana post-sinaptica, aprendo canali permeabili agli ioni Cl -.
• Il potenziale post-sinaptico inibitorio (IPSP) si inverte al potenziale di equilibrio del Cl -.
• Il GABA e la glicina sono i principali neurotransmettitori inibitori nel sistema nervoso centrale.

NEUROTRASMETTITORI

La trasmissione sinaptica è caratterizzata da quattro processi biochimici:

1. Sintesi del neurotrasmettitore
2. Liberazione del neurotrasmettitore nella fessura sinaptica
3. Legame del neurotrasmettitore con il recettore post-sinaptico
4. Smaltimento o degradazione del neurotrasmettitore