POTENZIALE D’AZIONE Flashcards
Cos’è il potenziale d’azione?
Un vero e proprio segnale elettrico. (Non è un pathway)
Quali cellule producono il potenziale d’azione?
Cellule neuronali e muscolari
Concetto di eccitabilità cellulare
Capacità di alcune cellule di produrre un segnale elettrico come risposta a stimoli esterni.
Durata potenziale d’azione neuronale
1 ms
Durata potenziale d’azione muscolare
3 ms
Chi sono i responsabili della genesi del potenziale d’azione nel neurone ?
I canali ionici voltaggio dipendenti per il sodio (Na)
Dove si genera il potenziale d’azione?
Nella zona trigger, ovvero la porzione iniziale dell’assone, con elevata concentrazione in canali ionici voltaggio dipendenti per il sodio
Cosa permette l’apertura dei canali per il sodio voltaggio dipendenti?
Una alterazione sopra soglia del potenziale di membrana a riposo, specifico per ogni cellula.
Cosa causa l’alterazione del potenziale di membrana a riposo?
Apertura canali ligando dipendenti o meccano attivati
Come la cellula comprende che sia avvenuto un’alterazione del potenziale di membrana a riposo?
Tramite sensori di voltaggio
Cosa sono i sensori di voltaggio?
Proteine localizzate nel tratto transmembrana 4, costituiti da aminoacidi carichi positivamente selettivi per il sodio
Cambiano conformazione una volta alterato il potenziale di membrana
Caratteristica dei canali ionici voltaggio dipendenti per il sodio
Stato di inattivazione.
Il sodio può entrare ma non può uscire
Cos’è la prima cosa che avviene a seguito dello stimolo presente a livello del corpo cellulare?
Apertura canali, passaggio ionico —> iperpolarizzazione/depolarizzazione (se si parla di genesi potenziale)
Si genera un primo potenziale graduato a livello del corpo cellulare
Caratteristiche del potenziale graduato
Stimolo dipendente (maggiore stimolo, maggiore intensità )
Durata dipendente (maggiore durata, maggiore intensità)
Allontanandosi dal punto di genesi si ridurrà in ampiezza ( a causa dei canali passivi, che tenderanno a ricercare l’equilibrio chimico).
Dove arriva il potenziale graduato?
Alla zona trigger
Cosa succede dopo l’arrivo del potenziale graduato a livello della zona trigger?
Se valore sopra soglia, si aprono i canali per il sodio e si genera potenziale d’azione
Se valore sotto soglia, non si aprono i canali per il sodio e non si genera potenziale d’azione
Qual è la soglia di attivazione per i canali per io sodio voltaggio dipendenti nel neurone?
-55mV
Funzionamento potenziale d’azione in breve (valori raggiunti e cosa succede)
Valore graduato sopra soglia, apertura canali sodio, genesi potenziale d’azione.
Si raggiungeranno inizialmente (depolarizzazione) valori di +30mV e alla fine si tornerà ad un valore a riposo di -70mV (iperpolarizzazione/ripolarizzazione) dovuta ad i canali per il K.
Sensori di voltaggio canali per il potassio
Valori negativi = inattivato/chiuso
Valori positivi = attivato/aperto
Cinetica apertura e chiusura canali per il sodio
Rapida
Cinetica apertura e chiusura canali per il potassio
Lenta (raggiunto il valore soglia, si iniziano ad aprire ma non contemporaneamente, stessa cosa per la chiusura)
A seguito dell’apertura dei canali per il sodio, cosa succede man mano che va aumentando la depolarizzazione?
Ad una certa soglia si aprono i canali per il potassio, ma avendo cinetica lenta ed essendo meno numericamente, continuerà uno stimolo depolarizzante
Cosa succede arrivati ad un valore positivo eccessivamente elevato?
Canale per il sodio di inattivano, mentre i canali per il K saranno aperti, dunque il potassio secondo gradiente uscirà, e inizierà una ripolarizzazione.
La cinetica abbiamo detto essere lenta, dunque ad un valore di -70 mV non saranno ancora tutti chiusi i canali per il K, dunque si avrà un potenziale più negativo di quello a riposo. (Circa -80mV)
Come si ristabilizzerà il valore del potenziale di membrana a riposo a seguito della chiusura dei canali per il Na e K?
Tramite trasporto attivo primario, pompa sodio potassio e canali ionici passivi.
Si tornerà da -80mV a -70mV
Quali sono le caratteristiche del potenziale d’azione e le differenze con quello graduato?
Origina in una zona trigger (graduato invece in qualsiasi punto del soma)
Ampiezza indipendente dall’intensità dello stimolo di genesi (basta che sia sopra soglia)
Si propaga senza decremento anche per molte distanze (deve comunicare il segnale ad un’altra cellula)
Si propaga sempre nella stessa direzione
Cosa succede arrivato il segnale a livello del terminale assonale?
Trasformato in messaggero chimico, neuro trasmettitore, veicola informazione e induce un effetto a livello di un’altra cellula
In che maniera si genera il potenziale d’azione a livello dell’assone?
Il potenziale d’azione insorge punto per punto punto tutto l’addome, quasi simultaneamente (elevata cinetica canali sodio) fino ad arrivare al terminale assonale.
A cosa sarà dovuto il verso e la direzione del potenziale d’azione?
I canali per il sodio in direzione terminale assonale si apriranno, quelli a monte saranno già inattivati, non possono più essere stimolati perché si trovano in un periodo refrattario.
Cos’è il periodo refrattario?
Un periodo entro il quale i canali si troveranno in uno stato di un’attivazione.
Nonostante stimoli sopra soglia non si apriranno perché prima dovrebbero chiudersi (e questo può avvenire dopo un determinato lasso di tempo)
Come può essere il periodo refrattario?
Assoluto= i canali si trovano in uno stato di un’attivazione e non cambieranno conformazione prima del ritorno a valori di potenziale di membrana a riposo
Relativo= se la membrana di trova in uno stato di iperpolarizzazione, potrà generarsi un potenziale depolarizzante, ovviamente lo stimolo dovrà essere di intensità più elevata perché si parte da valori a riposo più negativi.
Quali sono i due diversi modi di propagazione del potenziale d’azione? E dove avvengono?
Punto per punto nei neuroni di piccole dimensioni, amielinici. Avviene senza decremento
Propagazione saltatoria, salta il potenziale da un modo di ranvier a un altro
Cosa permette la guaina mielinica e i nodi di ranvier in questi neuroni aventi assone abbastanza lungo?
Permette una propagazione del segnale che risulterebbe poco funzionale se effettuata punto per punto.
