Fondamentale sottolineare che il passaggio di informazione fra neuroni avviene mediante un ordine complesso di potenziali d’azione/Impulsi elettrici.

– Frequenza

– N’ di neuroni 

– Distribuzione

Sono gli elementi che codificano l’informazione.

Procedimento di codifica, riguarda la modalità seguita per assegnare univocamente ad ogni elemento dell’insieme da rappresentare una stringa che lo rappresenti. In questo significato, il codice è la forma prestabilita che assume un messaggio nel momento in cui viene trasmesso

Un esempio tradizionale di codice è il Morse, appartenente alla codifica di caratteri ed utilizzato nei primi tempi della telegrafia (1840): in cui ad ogni lettera dell’alfabeto latino (l’insieme di informazioni da rappresentare) viene assegnata una sequenza di punti e linee (gli elementi dell’alfabeto usato per la codifica).

Tale codifica è, Innanzitutto, permessa dalla membrana fosfolipida eccitabile che permette il generarsi del potenziale d’azione.

Esiste un potenziale di membrana a riposo che consiste in una stabile differenza di cariche fra interno ed esterno della cellula.

Sia all’esterno che all’interno della cellula vi è H2O, nel quale troviamo, dissolti, Ioni che sono responsabili di potenziale a riposo e d’azione.

Ioni sono i principali trasportatori di carica nella conduzione elettrica all’interno dei sistemi biologici, in particolare nei neuroni.

Possono essere Anioni ( Negativi ) oppure Cationi ( Positivi ) 

I principali sono : ( K+ / Na+ / Cl- / Ca2+ )

MEMBRANA FOSFOLIPIDICA 

La membrana cellulare e composta da Fosfolipidi polari e non polari, ciò crea un doppio strato fosfolipidica che mantiene separati fluido intracellulare con fluido extra cellulare.

Inoltre questa conformazione polare/non polare è un elemento essenziale per l’inserimento dei recettori proteici della membrana ( Biologia delle credenze ) 

PROTEINE 

Fondamentali mattonifici che strutturano il nostro corpo, essi sono formati da aminoacidi polari e non polari, nella cellula sono fondamentali per : 

– Enzimi: Catalizzano le reazioni chimiche nel neurone.

CATALISI : È un fenomeno chimico attraverso il quale la velocità di una reazione chimica subisce delle variazioni per l’intervento di una sostanza (o una miscela di sostanze) detta catalizzatore, che non viene consumata dal procedere della reazione stessa.

– Citoscheletro: Conferisce al neurone la sua forma caratteristica, permettendo una certa stabilità cellulare.

Da sottolineare la ricerca sui Microtubuli ( costituenti il citoscheletro ) per spiegare la teoria quantica della coscienza e della mente ( De Benedettis ) 

– Recettori : Sensibili ai neurotrasmettitori, sono fondamentali per i potenziali d’azione.

Canali ionici sono composti proprio da molecole proteiche che permettono di attraversare la membrana, vista la loro natura polare e non polare.

Essi presentato selettività ionica a determinati ioni e non ad altri. La variabili dell’accesso dipende dai cambiamenti del micro ambiente. 

Movimento degli Ioni avviene per : 

– Diffusione : Forza che sprona seguendo il gradiente di concentrazione chimica.

In questo modo si verifica diffusione quanto, la membrana presenta canali ionici e vi è un adeguato gradiente di concentrazione.

– Elettricità : Essendo che gli Ioni sono particelle elettricamente cariche, essi saranno attratte ove vi è una mancanza della propria carica energetica, dal momento che una carica simile si respinge ed una opposta si attrae

( es. Na + —>  Cl- ) 

La corrente elettrica, misurata in ampére, è determinata dalle cariche in movimento.

Il voltaggio ( o potenziale elettrico ) è a forza esercitata su una particella e riflette la differenza di carica.

La conduttanza elettrica è la facilità con cui una carica può passare da un punto ad un altro.

Resistenza elettrica è la difficoltà con cui la corrente può fluire lungo il dendrite, minore sarà la resistenza maggiore la distanza e la potenza dello spike. 

( Il dendrite a differenza dell’assone ha poco o nulla di canali per il Na+ con cui rigenerare il PPS ) 

Potenziale di membrana ( Vm ) 

Questa misura valuta in voltaggio di membrana Vm, permette il potenziale di azione e riposo che sono sostanzialmente dei cambiamenti di carica fra interno ed esterno della cellula :

Sostanzialmente…

Potenziale di membrana a riposo = -70 m/v 

Livello di soglia = -55 m/v

Depolarizzazione = +35 m/v 

Iperpolarizzazione = -80 m/v 

Ripristino = -70 m/v 

Potenziale di azione 

1 – Un impulso nervoso crea un aumento del potenziale di membrana che se arriva al livello di soglia suscita la fase ascendente ( Depolarizzazione ) 

2 – Raggiunta tale fase i canali ionici selettivi per il Na+ si aprono e ciò modifica il potenziale di equilibrio che diviene da Em —> E Na+   ( -70m/v —> 62 m/v ) 

3 – Ciò crea un entrata massiva di Na+ che porta a raggiungere i 35 m/v dove i canali Na+ si chiudono.

4 – I canali per il K+ invece sono aperti e ciò rende Em —> EK+  ( -70m/v —> -80 m/v ) che porta ad una iperpolarizzazione ( Fase discendente ) 

5 – Il ripristino avviene in maniera più “ rilassata” mediante le pompe sodio-potassio che sono state sempre attive durante questi processi ed hanno il ruolo di trasportare 3 molecole di Na+ / 2 di K+ secondo il gradiente di concentrazione, si assicura che K+ sia concentrato all’interno e Na+ all’esterno. 

# Maggiore sarà la corrente depolarizzante, maggiore la frequenza di scarica… ricordiamo che la codifica del segnale avviene mediante frequenza, numero di neurone e distribuzione ( Tutti elementi connessi fra loro)  

Una volta che il potenziale d’azione è stato innescato è necessario che esso si propaghi lungo l’assonna senza ritornare indietro…

Per questo parliamo di periodo refrattario assoluto in cui la depolarizzazione rende impossibile l’apertura dei canali per il Na+ fino al termine del potenziale d’azione, per questo l’impulso nervoso sarà naturalmente predisposto ad andare verso avanti.

In seguito si parla di periodo refrattario relativo in cui sarebbe teoricamente possibile innescare una nuova depolarizzazione ma visto lo stato di iperpolarizzazione ( -80m/v ) è molto improbabile che arrivi uno stimolo che sia in grado di raggiungere la soglia di -55m/v . 

La propagazione assonica avviene perchè la zona di membrana precedente, in seguito alla depolarizzazione, crea uno stato di eccitazione anche nella membrana seguente che, a sua volta, apre i canali per il Na+…

cosí fino a raggiungere il terminale assonico dove avverrà la trasmissione sinaptica.

La velocità di conduzione aumenta in modo diretto con l’aumento del diametro dell’assone. 

Un altro elemento molto importante della conduzione è la Mielina che permette una conduzione saltatoria.

Cellule di Schwann —> SNP 

Oligodendroglia —> SNC 

In questo articolo abbiamo descritto gli elementi essenziale di un potenziale di azione, ciò che avviene nella nostra struttura neurale è un affascinante meccanismo che dimostra come la natura sia l’ingegnere più sofisticato al mondo. La complessità e il funzionamento della membrana neurale rappresentano la percezione che ogni essere umano ha del proprio ambiente, comprendere come una cellula comunica con il proprio ambiente extracellulare ci fornisce importanti indizi sul modo in cui il sistema umano, nella sua interezza, interagisce con il mondo esterno.

7 pensiero su “Potenziale d’azione”
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