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biologia |
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POTENZIALE D'AZIONE -70 mV a +30 mV.
Non si verificano cadute d'ampiezzaÞ non può essere usato come parametro del segnale. Il potenziale d'azione raggiunto il valore soglia prosegue automaticamente, non è controllabile e avrà ampiezza costante. Corre lungo la fibra a velocità elevate (100 m/s).
Le cariche positive si diffondono lateralmente e raggiungono il valore soglia (-55 mV)Þ si ripropone l'apertura dei canali del Na in modo da arrivare al potenziale d'azione (+30 mV).La velocità di conduzione è condizionata dallo spessore, mentre la componente delle cariche esterne non varia la velocità. Più grossa è la fibra, più va via veloce lo stimolo.
La mielina permette di avere la stessa velocità di conduzione, senza aver problemi di dimensioni degli assoni.
Il segnale non torna mai indietro, perché il tratto precedente è in fase di ripolarizzazione con un'elevata permeabilità di membrana al K Þ le cariche positive che si portano in avanti possono positivizzare il tratto, se le cariche si portano indietro, il tratto è più negativo (-90 mV) e ha gran permeabilità al K Þ la carica viene subito persa, per il rapido movimento del K che fuoriesce dall'assone. Avremo così un MOVIMENTO UNIDIREZIONALE.
Sottile, impermeabile agli ioni, funge da isolante Þ la negatività interna attrae le cariche positive esterne, la membrana funge da condensatore. La capacità di un condensatore di attirare cariche dipende dallo spessore dei piatti, ma soprattutto dalla loro distanza.
A livello dei Nodi del Ranvier la membrana è molto sottile,Þ le due piastre sono molto vicine e ho un accumulo di cariche.
L'evento elettrico si genera dal POTENZIALE GENERATORE, a livello dei recettori periferici. Un recettore riconosce uno STIMOLO ADEGUATO, che lo attiva, anche a bassissima intensità.
La deformazione prodotta dalla membrana del recettore cambia la sua permeabilità al Na, Þ parte il potenziale. La positività interna è un effetto localeÞ tende a perdersi, ma se è sufficiente per arrivare al primo nodo di Ranvier, qui troviamo i canali voltaggio-dipendenti, e da qui parte il potenziale d'azione. Più stimoliamo il recettore, più aumenterà la frequenza del potenziale d'azione.
I recettori possono adattarsi allo stimolo, avremo quindi una diminuzione della frequenza delle scariche.
DENSITA' RECETTORIALE numero di recettori per unità di superficie.
Il sistema nervoso ha un numero di sensori periferici diversi, ci sono aree più sensibili di altre.
Il segnale arriva fino alla fine del neurone, poi attraverso la sinapsi passa ad un altro neurone.
L'evento che si verifica nel soma è similea quello che avviene a livello del recettore si verifica un evento locale, che se sufficientemente alto raggiungerà il cono d'emergenza dove troviamo i canali
voltaggio-dipendente, da cui parte il potenziale d'azione.
L'arrivo del potenziale d'azione determina nel terminale presinaptico l'apertura del canale per il Ca (voltaggio-dipendente). Il Ca è uno dei fondamentali segnali intracellulari (Es. contrazione muscolare). Il Ca intracellulare è mantenuto molto bassoÞ piccole variazioni indicano una modificazione che perturba cellula - METABOLISMO, LA RESPIRAZIONE, RESPIRAZIONE AEROBICA DELLA SOSTANZA ORGANICA" class="text">la cellula. Il Ca fuori dalla cellula è circa 10000 volte più concentrato.
Con l'arrivo del potenziale d'azione, il Ca entra tumultuosamente nel terminale.
Il terminale presinaptico è caratterizzato da vescicole che contengono il mediatore chimico, solitamente contengono un numero costante di mediatori chimici.
Queste vescicole sono stabilizzate dal citoscheletro (rete di filamenti di astina), ma se la vescicola tocca la membrana abbiamo l'esocitosi.
Anche quando il potenziale è di riposo qualche vescicola tocca la membrana e va in esocitosi,
ma è un caso raro e casuale.
Quando entra il Ca, il citoscheletro viene distrutto e le vescicole vanno in esocitosi.
Potenziale d'azione fuoriuscita del mediatore chimico.
Il mediatore si accumula nello spazio sinaptico e riesce ad avere effetto sulla membrana postsinaptica, se questa è predisposta con recettori per il suo riconoscimento.
Il mediatore chimico va a legarsi ai RECETTORI per mediatori, strutture proteiche della membrana postsinaptica.
RECETTORE membrana deformabile che permette l'entrata di Na
ASSONE canali del Na voltaggio-dipendenti
BOTTONE SINAPTICO canali del Ca voltaggio-dipendenti
TERMINALE POSTSINAPTICO recettori per i mediatori chimici.
Sono strutturate uguali, ma cambia il mediatore chimico l'effetto che ha sul terminale postsinaptico è diverso.
SINAPSI ECCITATORIA positivizza il potenziale aumentando la permeabilità al Na. Il canale per il Na è controllato dai recettori per il mediatore chimico.
In particolare l'effetto di un mediatore chimico dipende dalla presenza o meno di un suo recettore specifico sulla membrana.
SINAPSI INIBITORIA aumenta la negatività e la permeabilità al K. Il potenziale passa da -70 mV a -90 mV, per la maggior libertà del K.
La sinapsi è un evento estremamente rapido.
SINAPSI COLIENERGICA
Utilizza come mediatore chimico l'acetil colina. E' diffusa nel sistema nervoso centrale, nelle giunzioni neuro-muscolari, come segnale sul sistema parasimpatico. L'acetil colina si accumula nella vescicola sinaptica, fuoriesce nello spazio sinaptico e può interagire con il suo recettore post-sinaptico e si apre il canale, oppure può legarsi con un enzima presente sulla membrana acetilcolina esterasi.
In parte viene subito demolita e una parte va sul recettore, ma se la sua concentrazione è bassa, viene comunque captata dall'enzima, per via della maggiore affinità, e demolita.
Un'altra parte dell'Acetil Colina viene ripompata nel presinaptico Þ l'evento è TRANSITORIO.
Il potenziale d'azione deve essere ripetuto per avere effetto, altrimenti il mediatore chimico viene subito demolito.
TOSSICITA' organo clorurati e esteri fosforici (utilizzati spesso nei diserbanti) si fondono con l'acetilcolina esterasi e la rendono inefficienteÞ ogni volta che nella sinapsi si libera Acetil Colina, questa si accumula perché non viene più demolita. Effetti il parasimpatico viene stimolato enormemente.
Il tempo in cui il mediatore chimico permane nello spazio sinaptico è limitato.
SINAPSI ADRENERGICA
Usa il sistema nervoso autonomo simpatico (gestisce le situazioni di pericolo).
Tirosina DOPA dopomina norepirefrina o noradrenalina.
Spazio sinaptico si lega al recettore oppure ad un enzima litico (COMT catecolortometil transferasi). L'intervento dell'enzima è molto limitato Þ non riduce la presenza del mediatore chimico.
Infatti, abbiamo un riassorbimento del mediatore chimico da parte del presinaptico che ne riduce la presenza. Una volta riassorbito viene demolito dall'enzima MAO (monoamminoossidasi). Una parte del mediatore si diffonde via per concentrazioneÞ fuoriesce dallo spazio sinaptico.
La membrana postsinaptica non ha canali voltaggio-dipendentiÞ il POTENZIALE POSTSINAPTICO ECCITATORIO è un evento locale e si diffonde nel soma riducendosi nello spazio e nel tempo. Se però questa situazione si protrae, il potenziale può raggiungere il cono d'emergenza da dove può partire il potenziale d'azione (-55 mV), grazie ai canali voltaggio-dipendenti.
SOMA come CENTRO di INTEGRAZIONE di SEGNALI NERVOSI
SOMMAZIONE TEMPORALE una sola sinapsi, ma è importante che il segnale prosegua.
La positività che rilevo m'indica quanto Na è entrato.
Il segnale è però insufficiente per arrivare al cono d'emergenza ed attivarlo.
Se però io mando una serie di questi potenziali, ogni volta creo una certa positività nel terminale postsinaptico, che tende a sire nel tempo, ma che poi si ripete.
Rimane però insufficiente per raggiungere il cono d'emergenzaÞ devo aumentare la frequenza dei potenziali d'azione, in modo da accumulare cariche positiveÞ aumenta la possibilità di portare il cono d'emergenza al valore soglia SOMMAZIONE TEMPORALE.
SOMMAZIONE SPAZIALE
Se i campi di interesse delle due sinapsi sono distanti e insufficienti per arrivare al cono d'emergenza, non cambia nulla, ma se le due sinapsi sono vicine e vengono invase nello stesso momento dal potenziale, la positività si accumula e ha più probabilità di raggiungere il cono d'emergenza.
3° IPOTESI
Due sinapsi sullo stesso neurone, una eccitatoria e l'altra inibitoria. Tutte le cariche positive che passano vicino alla sinapsi inibitoria vengono neutralizzate dalla fuoriuscita del K.
A livello del cono d'emergenza ho una somma di tutti i segnali di sinapsi e avrò un singolo evento (potenziale d'azione)Þ il soma integra tutti i vari segnali e la risultante, se sufficiente, potrà dare luogo al potenziale d'azione.
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