Potenziale d'azione - fisiologia generale

MODELLO DEL BALL AND CHAIN C’è una porzione del canale del

sodio che è rivolta verso il lato

intracellulare che è composta da

una sequenza di amminoacidi

con andamento regolare e da

una sequenza di amminoacidi a

random coil, cioè a gomitolo.

Quindi la proteina sembra una

catena a cui è legata una palla

(gate H).

La proteina si trova con il gate

chiuso a -70mV, cioè al

potenziale di riposo (la gate H è

aperta e la gate M è chiusa). Lo

stimolo depolarizzante tende a

far aprire la gate (gate H aperta; gate M aperta): questo è il periodo in cui il potenziale di membrana

sale fino a raggiungere il picco. Successivamente, durante la depolarizzazione, la gate H subisce un

cambiamento conformazionale e la palla va ad ostruire il canale rendendolo inattivato (fase di

inattivazione del canale del sodio). Quando viene raggiunto nuovamente il potenziale di riposo, la

gate M si chiude e la gate H si riapre.

POTENZIALE D’AZIONE NEI NEURONI Un potenziale d’azione all’interno di

un neurone si può propagare. Se

iniettiamo corrente all’interno di un

neurone e se la corrente è

sufficientemente alta da generare un

potenziale d’azione, il potenziale non

rimarrà nel punto in cui è stata

iniettata la corrente, ma si

propagherà per tutta la cellula.

Un potenziale d’azione è in grado di propagarsi in tutte le direzioni, ma quando ha raggiunto un certo

d’azione viene

punto, può solo progredire senza mai retrocedere, perché quando il potenziale

generato, subito dopo i canali del sodio voltaggio-dipendenti vanno incontro a uno stato inattivato

(refrattarietà).

Propagazione del potenziale d’azione nei neuroni La zona attiva è la zona che è stata

depolarizzata ed è la zona in cui i

canali del sodio sono aperti. Nella

zona che sta a sinistra di questa, la

porzione della fibra è la zona

refrattaria, quindi non può generare

un potenziale d’azione, perché i

canali sono chiusi. La zona a destra

della zona attiva è la zona in riposo,

perché è rappresentata da canali che

possono aprirsi appena è presente una

polarizzazione. Quindi, a differenti

tempi T , T e T , le tre zone si sposteranno.

0 1 2

Velocità del potenziale d’azione nei neuroni

Lungo una fibra nervosa un segnale elettrico si può propagare non con la stessa d.d.p. per tutto il

tratto, ma a un certo punto tende ad estinguersi.

Il potenziale d’azione ha il privilegio di propagarsi lungo una fibra che contiene canali al sodio e

la fibra. Il motivo per cui il potenziale d’azione non

potassio voltaggio-dipendenti dislocati su tutta

si estingue è dato dall’assone che presenta, dislocati lungo l’assonema, una popolazione di canali

sodio e potassio e quindi il potenziale si può riprodurre.

La velocità con cui il potenziale d’azione si può propagare influenza la propagazione del potenziale

lungo la fibra. La velocità di propagazione di un potenziale d’azione è direttamente

proporzionale a λ (indice di distanza a cui il potenziale elettrico si può propagare prima

ed è inversamente proporzionale a τ (tempo che impiega la membrana

della sua estinzione)

a ricaricarsi).