neuroni proprietà cellulari e della rete nervosa pt2 Flashcards
Che cosa sono le cellue ependimali?
Sono cellule speciallizzate che formano uno strato epiteliale a permeabilità selettiva
Che cosa fa l’ependima?
Lependima separa i compartimenti liquidi del SNC
Che cos’è l’ependima?
L’ependima è una fonte di cellule staminali nervose,cellule immature che possono differenziarsi in neuroni e cellule gliali
Attraverso cosa comunicano le cellule gliali?
Tutte le cellule gliali comunicano tra loro e con i neuroni soprattutto attraverso segnali chimici
Che cosa sono i fattori di crescita gliali e fattori trofici?
I fattori di crescita gliali e fattori trofici contribuiscono a mantenere i neuroni ed a guidarli nelle fasi di sviluppo e di riparazione
A che cosa rispondono le cellule gliali?
Le cellule gliali,rispondono ai neurotrasmettitori ed ai nueromodulatori che i neuroni secernon
Cosa può succedere ad un neurone danneggiato?
Se il corpo cellulare muore,muore l’intero neurone
Cosa può succedere ad un neurone danneggiato? pt2
Se il corpo cellulare è intatto e solo l’assone è reciso,il corpo cellulare ed il segmento di assone ad esso collegato sopravvivono
Che cosa succede all’assone separato dal corpo cellulare?
Lo spezzone di assone separato dal corpo cellulare di solito degenera lentamente e muore perchè l’assone è privo degli organelli cellulari che producono proteine essenziali
Quali sono gli eventi cellulari conseguenti al danneggiamento cellulare?
Si ha perdita di citoplasma assonico nei pressi del sito della lesione finchè non viene reclutata la membrana per sigillare l’apertura
Cosa succede al segmento di assone anxora legato al corpo cellulare?
Il segmento di assone ancora attaccato al corpo della cellula si rigonfia man mano che si accumulano gli organelli ed i filamenti portati dal trasporto assonale.
Cosa fanno le cellule di Schwann nei pressi della lesione?
Le cellule di Schwann inviano segnali chimici al corpo cellulare per comunicare che si è verificato un danno
Cosa succede nella porzione distale dell’assone collassato??
Nel segmento distale dell’assone,la trasmissione sinaptica cessa quasi immediatamente
Cosa succede all’assone privato da proteine?
L’assone privato dall’apporto di proteine e membrane da parte del soma,comincia lentamente a collassare
Cosa succede alla guaina mielina intorno all’assone collassato?
La guina mielinica intorno all’assone distale comincia anch’essa a sgretolarsi.
Cosa fanno le microglia all’assone collassato?
Intervengono le cellule della microglia che fagocitano detriti cellulari, questo processo potrebbe richiedere più di un mese
L’assone troncato può portare a paralisi?
Se l’assone troncato appartiene ad un motoneurone somatico,la morte degli assoni distali si traduce in paralisi permanente dei muscoli scheletrci che erano innervati dal neurone
Cosa succede se il neurone danneggiato è sensoriale?
Se il neurone danneggiato è un neurone sensoriale,nella regione prima innervata dal neurone si portà avvertire perdità di sensibilità
Gli assoni del SNC possono rigenerarsi?
In alcune condizioni gli assoni del sistema nervoso periferico possono essere in grado di rigenerarsi e di ristabilir le proprie connessioni sinaptiche
Cosa stimola la ricrescita degli assoni?
Le cellule di Schwann secernono fattori neurotrofici che mantengono vivo il corpo cellulare e stimolano la ricrescita degli assoni
Come forma l’assone una nuova sinapsi?
L’estremmità di crescita id un’assone rigenerante seguendo i segnali chimici presenti a livello della matrice extracellulare lungo il percorso precedente verso la cellula bersaglio con la quale formerà una nuova sinapsi
La rigenerazione degli assoni nel SNC può avvenire in modo naturale?
LA rigenerazione degli assoni nel SNC è meno probabile che avvenga in modo naturale,questo perchè le cellule gliali del sistema nervoso centrale tendono ad isolare ed a cicatrizzare la zona danneggiata
Che cosa fanno le cellule del SNC per quanto riguarda la rigenerazione naturale degli assoni?
Le cellule del SNC danneggiate secernono fattori che inibiscono la riscrescita degli assoni
Che cos’è un neuroepitelio
Nella prima fase dello sviluppo,uno strato cellulare indifferenziato detto neuropitelio cirocanda il lume del tubo neurale,una struttura che poi formerà il cervello e midollo spinale
Qual è il ruolo delle cellule staminali non specializzate?
Le cellule staminali nervose che rimangono non specializzatein uno stato di latenza differenziata,con il fine di sostituire cellule danneggiate
Dove sono concentrate le cellule staminali?
Le cellule staminali nevose sono cincentrate nell’encefalo
In cosa si trasformano le cellule staminali nervose?
Quando le cellule staminali nervose sono stimoalte in modo adeguato,si trasformano in neuroni ed in cellule gliali
Quali sono i tessuti eccitabili?
Il tessuto nervoso e quello muscolare sono considerati tessuti eccitabili per la loro capacità di produrre e prorogare rapidamente segnali elettrici in risposta ad uno stimolo
Quali fattori influiscono sul potenziale di membrana?
Ci sono due fattori che influiscono sul potenziale di membrana:
- L’ineguale distribuzione degli ioni
- La differente permeabilità della membrana agli ioni
Primo fattore che influisce sul potenziale di membrana
L’ineguale distribuzione degli ioni a cavallo della membrana.In condizioni normali il sodio,il cloro ed il calcio sono più concentrati nel liquido extracellulare che nel citoplasma.Il potassio invece è più concentrato nel citoplasma che nel liquido extracellulare
Secondo fattore che influisce sul potenziale di membrana
La differente permeabilità della membrana agli ioni.La membrana cellulare a riposo è molto più permeabile al K+ piuttosto che al Na+ o al Ca2+.Perciò il K+ è lo ione che contribuisce maggiormente al potenziale di membrana a riposo
Che cos’è l’equazione di Nernst?
L’equazione di Nernst descrive il potenziale di membrana prodotto se la membrana fosse permeabile ad uno solo ione.Per qualsiasi ioni,questo potenziale di membrana viene definito potenziale di equilibrio dello ione
Formula potenziale di equilibrio dello ione
Eione(in mV)= 61/z log(ione)est/(ione)int
Analisi dati della Formula potenziale di equilibrio dello ione
- 61 è pari a 2,303 RT/F a 37 gradi (R è la costante dei gas ideali,T è la temperatura assoluta e F è la costante di Faraday)
- z è la carica elettrica dello ione (pari a +1 per K+)
- (ione)int e (ione)est sono le concentrazioni dello ione,rispettivamente all’interno ed all’esterno della cellula
Che cosa predice il potenziale di equilibrio per il potassio?
Quando nell’equazione di Nernst si usa la concentrazione intra- ed extracellulari stimate per il K+ l’equazione predice un potenziale di equilibrio per il potassio pari a -90mV
Qual è il valore medio di potenziale di membrana a riposo?
-70mV
A che cosa sono permeabili i neuroni a riposo?
I neuroni a riposo sono leggermente permeabili al Na+,e l’entrata di Na+ nella cellula rende il potenziale di membrana a riposo un poco più positivo di quanto sarebbe se la cellula fosse permeabile solo al K+
Che cosa calcola l’equazione di Goldman-Hodgkin-Katz
L’equazione di Goldman-Hodgkin-Katz calcola il potenziale di membrana a riposo risultante dal contributo di tutti gli ioni che possono attraversare la membrana
Perchè l’equazione di GHK include i valori di permeabilità della membrana?
Perchè la permeabilità ad uno ione influisce sul suo contributo al potenziale di membrana
Lo ione può NON influire sul potenziale di membrana?
Se la membrana non è permeabile ad uno ione,tale ione non influisce sul potenziale di membrana
Cosa succede se la membrana è impermeabile ad uno ione?
Se la membrana è impermeabile ad uno ione,il valore di permeabilità per quello ione sarà uguale a zero
Che cosa predice l’equazione di GHK?
essa predice i potenziali di membrana a riposo sulla base delle varie concentrazioni ioniche e delle permeabilità di membrana
Gli ioni possono iperpolarizzare la membrana?
Il movimento degli ioni attraverso la membrana può anche iperpolarizzare una cellula.
Come fa una cellula a diventare iperpolarizzata?
Se la membrana cellulare diventa più permeabile al K+,si perdono carciche positive dall’interno della cellula e la cellula diventa più negativa ( iperpolarizzata)
Come fa una cellula a diventare iperpolarizzata? pt2
Una cellula si può iperpolarizzare anche nel caso in cui ini con carica negativa,come Cl-,penetrino nella cellula dal liquido extracellulare
Come si può verificare una variazione del potenziale di membrana?
Una variazione significativa nel potenziale di membrana si verifica con il movimento di pochissimi ioni
In base a cosa può cambiare una cellula la propria permeabilità?
La cellula può modificare la propria permeabilità ad un determinato ione in seguito all’apertura o chiusura di canalli specifici posti sulla membrana plasmatica
I neuroni posseggono canali ionici controllati?
I neuroni contengono canali ionici controllati,che passano dallo stato di chiusura all’apertura,a seconda delle condizioni intra- ed extracellulari
Come può cambiare una cellula la sua permeabilità?
La cellula può modificare la propria permeabilità ad uno ione inserendo nella membrana nuovi canali o rimuovendo canali esistenti nella membrana
Quali sono i quattro tipi principali di canali ionici selettivi del neurone?
1- Canali Na+
2-Canali K+
3-Canali Ca2+
4-Canali Cl-
Quali canali ioni dei neuroni non sono selettivi?
I canali cationici monovalenti che permettono il passaggio sia al Na+ sia al K+
Che cos’è la conduttanza?
La facilità con cui gli ioni passano attraverso un canale è detta conduttanza
In base a che cosa cambia la conduttanza di una canale?
Essa cambia in base allo stato dell’apertura o chiusura del canale e dell’isoforma delle proteine cosstituitive del canale
Quali canali restano aperti per la maggior parte del tempo?
Alcuni canali ionici,come i canali di dispersione del K+ che sono responsabili del potenziale di membrana a riposo
Quante e quali sono dei canali ionici a cencello?
Sono 3:
1-Canali ionici regolati meccanicamente
2-Canali ionici regolati chimicamente
3-Canali ionici voltaggio-dipendenti
Canali ionici regolati meccanicamente
I canali ionici regolati meccanicamente si trovano nei neuroni sensoriali e si aprono in risposta a stimoli fisici come pressione o stiramento
Canali ionici regolati chimicamente
I Canali ionici regolati chimicamente,detti anche porta chimica,rispondono ad una serie di ligandi,come i neurotrasmettitori ed i neuromodulatori extracellulari o le molecole segnale intracellulari
I Canali ionici voltaggio-dipendenti
I Canali ionici voltaggio-dipendenti rispondono,aprendosi o chiudendosi,ai cambiamenti del potenziale di membrana della cellula.I canali Na+ e K+ voltaggio-dipendenti hanno un ruolo importante nella generazione e nella conduzione dei segnalli elettrici
In base a che cosa cambia l’apertura del canale?
Esso cambia in base al voltaggio: alcuni canali leakage sono in realtà canali voltaggio-dipendenti che rimangono aperti al voltaggio normale del potenziale di membrana a riposo
Come avviene l’attivazione del canale?
Anche la velocità alla quale si aprono o chiudono i canali regolati cambia fra le differenti tipologie di canali.L’apertura di un canale per permettere un flusso di ioni si chiama attivazione del canale
Da cosa vengono attivati i canali Na+ e k+?
I canali Na+ e K+ voltaggio-dipendenti presenti sugli assoni vengono attivati falla depolarizzazione delle cellule.I canali Na+ si aprono molto velocemente, mentre i canali K+ sono più lenti.Ciò porta ad un flusso iniziale di NA+ attraverso la membrana seguito più tardi da K+
In base a che cosa si aprono o chiudono i canali?
Molti canali che si aprono in risposta ad una depolarizzazione si chiusono solo quando la cellula si ripolarizza
Qual è il dominio proteico che percepisce la variazione di potenziale?
Il dominio proteico che percepisce la variazione di potenziale è rappresentato da una serie di residui ammoniaci carichi elettricamente,che sono capaci di muoversi secondo la varazione di potenziale di membrana
Che cos’è l’inattivazione spontanea?
Quando lo stimolo che li fa aprire continua,il tempo per il quale i canali rimangono aperti raggiunge un valore limie ed i canali si chiudono
Un canale inattivo può tornare al suo stato normale?
Un canale inattivo ritorna al suo stato normale chiuso poco tempo dopo la ripolarizzazione della membrana
Che cos’è la corrente?
Il flusso di carica elettrica trasportata da un certo ione viene definito corrente
Da che cosa dipende la direzione del gradiente dello ione?
La direzione del movimento dipende dal gradiente elettrochimico dello ione, ovvero dal valore dei gradienti elettrico e chimico
Cosa tendono a fare gli ioni K+ e Na+?
Gli ioni K+ di solito tendono ad uscire dalla cellula,mentre gli ioni Na+,Cl- e Ca2+ tendono ad entravi
Come si crea un segnale elettrico?
Il flusso netto di ioni attraverso la membrana depolarizza od iperpolarizza la cellula, creando un segnale elettrico
Il flusso di corrente a quale legge obbedisce?
Il flusso di corrente,sia attraverso una membrana sia all’interno di una cellula,obbedisce alla legge di Ohm.All’aumentare della resistenza R il flusso di corrente I diminuisce
Come funziona la resistenza?
Essa si oppone al flusso.L’elettricità è una forma di energia e quando incontra resistenza viene dissipata
Da cosa deriva la resistenza?
La resistenza al flusso di corrente deriva da due fonti:
1-la resistenza della membrana cellulare
2-la resistenza interna del citoplasma
Da che cosa è determinata la resistenza interna?
La resistenza interna dei neuroni è determinata dalla composizione del citoplasma e dal diametro della cellula.
Cosa fa diminuire la resistenza interna?
La resistenza interna diminuisce all’aumentare del diametro della cellula,quindi i neuroni di grande diametro hanno la resistenza più bassa
Cosa determina corrente scorre attraverso una cellula?
La resistenza della membrana insieme a quelle interne determinano quanta corrente scorre attraverso una cellula prima che l’energia venga dissipata e la correnti cessi
Cosa crea la costante di spazio?
La combinazione delle tre resistenze creano la costante di spazio di un determinato neurone
Che cos’è la costante di lunghezza?
La costante di spazio è anche detta costante di lunghezza
Come possono essere classificate le variazioni di potenziale elettrico della membrana?
Le variazioni del potenziale elettrico della membrana possono essere classificate in due tipi di segnali elettrici:
1-potenziali graduati
2-potenziali d’azione
Cosa sono i potenziali graduati?
I potenziali graduati sono segnali ad intensità variabile che si propagano per brevi distanze,diminuendo man mano d’intensità
Come vengono utilizzati i potenziali graduati?
I potenziali graduati vengono utilizzati per la comunicazione su breve distanza
Come fa un potenziale graduaato ad innescare un potenziale d’azione?
Se un potenziale graduato in depolarizzazione è abbastanza intenso quando raggiunge la regione di integrazione di un neurone,allora quel potenziale graduato riuscirà ad innescare un potenziale d’azione
Che cos’è il potenziale d’azione?
I potenziali d’azione sono depolarizzazioni molto rapide e ampie che si propagano per grandi distanze lungo un neurone senza attenuarsi.
Qual è la funzione dei potenziali d’azione
La loro funzione è la trasmissione rapida di segnali su lunghe distanze,come per esempio dai piedi al cervello
Dove avvengono i potenziali graduati nei neuroni?
Nei neuroni i potenziali graduati sono depolarizzazioni o iperpolarizzazioni che hanno luogo nei dentriti e nel corpo cellulare, od in prossimità dei terminali assonici
Perchè vengono definiti potenziali graduati?
Vengono definiti graduati perchè la loro ampiezza è direttamente proporzionale alla forza dell’evento scatenante
Quali stimoli innescano i potenziali graduati?
Uno stimolo intenso causa un potenziale graduato ampio, uno stimolo lieve ne causa uno di ampiezza minore
Quando si generano i potenziali graduati nei neuroni del SNC e della sezione efferente?
Nei neuroni del SNC e della sezione efferente,i potenziali graduati si generano quando i segnali chimci provvenienti da altri neuroni aprono canali ionici regolati chimicamente,permettendo agli ioni di entrare od uscire dai neuroni
Quando possono verificarsi potenziali graduati?
Essi possono verificarsi anche quando un canale aperto si chiude,diminuendo il movimento di ioni attraverso la membrana cellulare
Esempio potenziali graduati
Se dei canali K+ si chiudono,una quantità mminore di K+ lascerà la cellula e la ritenzione di K+ depolarizzerà la cellula stessa
Che cos’è un flusso locale di arica o corrente locale?
L’onda di depolarizzazione che si muove attraverso la cellula è associata ad un flusso locale di carica o corrente locale
Cosa succede quando l’ampiezza ddel potenziale è ampia?
Quanto più grande è l’ampiezza iniziale,tanto più lontano si diffonderà il potenziale graduato lungo il neurone prima di esaurirsi
Percè i potenziali graduati perdono intensità muovendosi nel citoplasma?
Per due motivi:
1-dispersione di corrente
2-Resistenza del citoplasma
Che cos’è la dispersione di corrente?
La membrana del corpo cellulare del neuroni ha canali aperti che permettono alla carica positiva di disperdersi nel liquido extracellulare.
Cosa fanno gli ioni durante la dispersione di corrente?
Alcuni ioni positivi escono dalla cellula attraverso la membrana man mano che l’onda di depolarizzzazione si muove attraverso il citoplasma, dimuendo la forza del segnale all’interno della cellula
Che cos’è la resistenza del citoplasma?
Il citoplasma oppone resistenza al flusso di elettricità.La combinazione di dispersione di corrente e resistenza citoplasmatica fa si che l’intensità del segnale elettrico all’interno della cellula diminuisca man mano che il segnale si allontana dal suo punto di origine
Che cos’è la zona trigger?
Se un potenziale graduato è abbastanza intenso può raggiungere la regione del neurone definita zona trigger
Che cos’è il segmento iniziale?
Nei neuroni efferenti e negli interneuroni,la zona trigger è costituita dal monticolo assonico e dalla prima parte dell’assone,chiamato segmento iniziale
Dove si trova la zona trigger nei neuroni sensoriali?
Nei neuroni sensoriali,la zona trigger è immediatamente adiacente al recettore,dove i dentriti si congiungono all’assone
La funzione della zona trigger?
La zona trigger è il centro di integrazione del neurone e contiene un’altra concentrazione di canali Na+ voltaggio-dipendenti si aprono e si innesca un potenziale d’azione
Cosa succede se i potenziali graduati raggiungono la zona trigger?
Se i potenziali graduati che raggiungono la zona trigger depolarizzano la membrana fino al livello soglia,i canali Na+ voltaggio-dipendenti si innescano e si apre il potenziale d’azione
Cosa succede se la depolarizzazione non raggiunge il livello soglia?
Se la depolarizzazione non raggiunge il livello soglia,il potenziale graduato si esaurisce già all’ingresso dell’assone
Che cosa sono i cosidetti eccitatori?
Poichè la depolarizzazione aumenta la probabilità che un neurone dia l’avvio ad un potenziale d’azione,i potenziali graduati depolarizzanti sono cosiderati eccitatori
Che cosa sono i cosudetti inibitori?
Un potenziale graduato iperpolarizzante allontana invece il potenziale di membrana dal valore soglia e diminuisce la probabilità che il neurone inneschi un potenziale d’azione.Di conseguenza i potenziali graduati iperpolarizzanti vengono detti inibitori
Qual è il potenziale sottosoglia?
UN unico stimolo innesca un potenziale graduato sottosoglia,ovvero un potenziale che si trova sotto il livello soglianel momento in cui raggiunge la zona trigger
Qual’è il potenziale soprasoglia?
E’ un potenziale che è abbastanza intensso da causare un potenziale d’azione
Cosa garantisce che la zona trigger superi la soglia?
Sebbene il potenziale graduato diminuisca con la distanza,nel suo percorso lungo il neurone,la sua maggiore insensità iniziale garantisce che a llivello della zona trigger superi la soglia
Che cos’è l’eccitabilità?
La capacità di un neurone di rispondere ad uno stimolo e d’innescare un potenziale d’azione è detta eccitabilità della cellula
Che cosa sono i spike?
I potenziali d’azione,chiamati anche spike,sono segnali elettrici d’intensità costante che viaggiano dalla zona trigger di un neurone all’estremità del suo assone
Come si aprono i canali voltaggio-dipendenti di un assone?
Nei potenziali d’azione,i canali ionici voltaggio-dipendenti della membrana dell’assone si aprono in sequenz al passaggio della corrente elettrica lungo l’assone
Perchè un potenziale graduato non perde forza con la distanza?
Na+ aggiuntivi che entrano nella cellula rafforzano la depolarizzazione ed è questo il motivo per cui,il potenziale d’azione non perde forza con la distanza
Valore del potenziale d’azione all’estremità di un assone?
Il valore all’estremità di un assone è identico al valore al valore che si osserva nella zona trigger: una depolarizzazione di circa 100 mV in ampiezza
Che cos’è la conduzione?
Il velocissimo spostamento di un potenziale d’azione lungo l’assone viene chiamato conduzione del potenziale d’azione
Che cosa sono i fenomeni tutto o nulla?
I potenziali d’azione vengono definiti fenomeni “tutto o nulla” perchè o si presentano come depolarizzazione massima o non si presentano affatto
Che cosa non influenza l’ampiezza del potenziale d’azione?
L’intensità del potenziale graduato che innesca un potenziale d’azione non influenza l’ampiezza del potenziale d’azione
In che direzione si muove la corrente nel potenziale d’azione?
In un potenziale d’azione,una corrente si muove lungo l’assone e invece di indebolirsi con la distanza si rigenera,in modo tale da poter indurre nuovi potenziali d’azione lungo il percorso della fibra,tutti con un’ampiezza costante
Perchè la situazione energetica viene riflessa nel potenziale di membrana ?
Man mano che la corrente generata dal potenziale d’azione passa da una zona dell’assone a quella successiva,la situazione energetica viene riflessa nel potenziale di membrana di quella regione
Quali canali contribuiscono a determinare il potenziale di membrana a riposo?
Uno stimolo sooprasoglia nella zona trigger innesca un potenziale d’azione.La conduzione di un potenziale d’azione lungo l’assone richiede solo pochi tipi di canali ionici. Canali voltaggio-dipendenti Na+ e K+ ed alcuni canali sempre aperti che contribuiscono a determinare il potenziale di membrana a riposo
Quando hanno luogo i potenziali d’azione?
I potenziali d’azione hanno luogo quando i canali ionici voltaggio-dipendenti si aprono,alterando la permabilità della membrana al Na+ e al K+
Cosa succede al neurone prima e dopo il potenziale d’azione?
prima e dopo il potenziale d’azione,il neurone si trova al suo potenziale di membrana a riposo di -70 mV
In quante fasi può essere suddiviso il potenziale d’azione?
Il potenziale d’azione può essere suddiviso in 3 parti:
1-fase ascemdemte
2-Fase discendente
3-fase di iperpolarizzazione postuma
