POTENZIALE DI
AZIONE
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
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.
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
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’
FASI
Depolarizzazione
Ripolarizzazione
Iperpolarizzazione
SOGLIA
TUTTO O NULLA
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 voltaggiodipendenti (ripolarizzazione)
Canale del sodio voltaggio dipendente
Bloccato da
Tetrodotossina
TTX
Tre distinte condizioni del canale del
sodio voltaggio dipendente
Canale del potassioo voltaggio
dipendente
Bloccato da
Tetraetilammonio+
TEA+
PERIODI REFRATTARI
ACCOMODAZIONE
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.
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)
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
Velocità di conduzione
Effetto del calibro
Rm
Rin
Rm
Rin
Il trasporto del segnale
lungo la fibra è più
efficiente quanto più è alto il
rapporto
Effetto della mielinizzazione
Rm
Rin
La guaina mielinica aumenta Rm
Conduzione saltatoria
Vantaggi:
1) La velocità della conduzione aumenta da
5 a 50 volte
2) Risparmio energetico, la quantità di ioni
che attraversano la membrana è un
centinaio di volte inferiore
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