POTENZIALE DI AZIONE

1. POTENZIALE DI AZIONE

2. Il potenziale di azione è una variazione rapida del potenziale di memebrana, seguita da un ritorno al valore di riposo. Ogni variazione del potenziale di membrana dal suo valore di riposo è utilizzabile come SEGNALE ELETTRICO nella trasmissione di informazioni

3. Le cellule eccitabili: cellule nervose cellule muscolari Nelle cellule nervose i POTENZIALI DI AZIONE hanno la funzione di trasmettere i segnali lungo l’assone della cellula nervosa. Nelle cellule muscolari i POTENZIALI DI AZIONE hanno la funzione di innescare il processo della contrazione.

4. Ampiezza e forma del potenziale d’azione possono variare al variare del tessuto eccitabile Ogni segnale ha inizio con una rapida variazione dal normale valore negativo al valore positivo, per poi tornare rapidamente al precdente stato

5. Caratteristiche del potenziale di azione • Il PA è un fenomeno transitorio che insorge e si estingue in breve tempo (1 msec) • In tutti i PA sono presenti due fasi: la fase di DEPOLARIZZAZIONE e la fase di RIPOLARIZZAZIONE • Il PA insorge solo quando la membrana, ad opera di uno stimolo, viene depolarizzata fino ad un livello critico che definisce la SOGLIA del potenziale di azione • Una volta che il PA è innescato assume un’ampiezza ed un decorso che sono indipendenti dai caratteri dello stimolo che lo hanno evocato: legge del TUTTO o NULLA • Se dopo un primo stimolo viene applicato un secondo stimolo di uguale intensità, per un certo periodo di tempo la cellula non è in grado di generare un secondo PA: Periodo di REFRATTARIETA’

6. FASI Depolarizzazione Ripolarizzazione Iperpolarizzazione

7. SOGLIA

8. TUTTO O NULLA

9. MECCANISMO IONICO DEL POTENZIALE DI AZIONE • I canali responsabili dei processi di depolarizzazione e ripolarizzazione della membrana sono: • i canali del sodio voltaggio-dipendenti (depolarizzazione) • i canali del potassio voltaggio-dipendenti (ripolarizzazione)

10. Canale del sodio voltaggio dipendente Bloccato da Tetrodotossina TTX Tre distinte condizioni del canale del sodio voltaggio dipendente

11. Canale del potassioo voltaggio dipendente Bloccato da Tetraetilammonio+ TEA+

12. PERIODI REFRATTARI ACCOMODAZIONE

13. CONDUZIONE DEL POTENZIALE DI AZIONE Il PA tende per sua natura a PROPAGARSI, vale a dire tende naturalmente a spostarsi dalla regione di membrana dove viene generato alle aree limitrofe, alle quali si trasmette in forma del tutto identica a se stesso, come un’onda di ampiezza costante.

15. Costante di spazio La costante di spazio è la distanza alla quale la variazione di potenziale raggiunge il 37% del suo valore massimo (1/e)

16. Il potenziale di azione si propaga senza decremento in quanto si rigenera Quando le zone di membrana adiacenti alla zona depolarizzata raggiungono la soglia, anch’esse generano il potenziale di azione. Pertanto il potenziale di azione può propagarsi per lunghe distanze mantenendo la stessa forma e la stessa ampiezza

17. Velocità di conduzione Effetto del calibro Rm Rin Rm Il trasporto del segnale lungo la fibra è più efficiente quanto più è alto il rapporto Rin

18. Effetto della mielinizzazione Rm La guaina mielinica aumenta Rm Rin

19. Conduzione saltatoria • Vantaggi: • La velocità della conduzione aumenta da 5 a 50 volte • Risparmio energetico, la quantità di ioni che attraversano la membrana è un • centinaio di volte inferiore

20. La velocità di conduzione delle fibre nervose varia: 0,5 metri al secondo nelle più piccole fibre amieliniche 100-120 metri al secondo nelle più grosse fibre mieliniche. Le fibre più grosse hanno diametro di 20 mm e conducono il PA con velocità pari a 120 m/sec