Comunicazione tra cellule I segnali-messaggi possono essere: elettrici o chimici Il messaggio deve avere le seguenti caratteristiche: 1. Contenere informazione 2. Essere indirizzato 3. Essere trasmesso a una velocità definita Tipo Elettrico Chimico contenuto positivo (+) o negativo (-) varietà di messaggeri indirizzamento poco versatile; richiede rete di distribuzione la struttura dei messaggeri contiene l’indirizzo: selettivo velocità molto rapido trasporto per diffusione o come fluido di massa 1 I neuroni Cellule gliali 2 Comunicazione tra cellule del sistema nervoso e con cellule di tessuti bersaglio SOMA Cono di insorgenza Dendriti: ricevono segnali in entrata Soma: corpo cellulare Assoni: trasmettono segnali in uscita Sinapsi: regione di comunicazione tra due cellule. Costituita da: terminale pre-sinaptico, fessura (vallo) sinaptica, membrana post-sinaptica Cellule nervose Meccanismi di trasmissione del segnale: Recezione del segnale Conduzione assonale Trasmissione sinaptica Sinapsi: Elettriche o Chimiche I segnali inviati possono essere di due tipi: eccitatori (depolarizzanti) Inibitori (iperpolarizzanti) 3 Motoneurone Membrane eccitabili Capaci di sviluppare variazioni del potenziale di riposo (segnali) grazie alla presenza di canali selettivi regolati. Tali segnali elettrici possono essere di due tipi, a seconda della distribuzione e del tipo di canale regolato presente in membrana: Potenziali locali Potenziali propagati 4 I potenziali locali si generano a livello della sinapsi Meccanismo di rilascio del neurotrasmettitore Sinapsi chimica Inibizione aceticolinesterasi 5 Recettore nella membrana post-sinaptica Canale chemio-dipendente: generazione rapida di un potenziale post-sinaptico Canale accoppiato a recettore: generazione lenta di un potenziale post-sinaptico Giunzione neuromuscolare: sinapsi chimica 6 Caratteristiche dei potenziali locali 1. 2. 3. 4. 5. Si trasmettono con decadimento di segnale; Sono graduati; Sono di durata comparabile allo stimolo che li ha generati; Sono sommabili; Non presentano refrattarietà Potenziali locali: si trasmettono con decadimento di segnale 7 Sono sommabili Gli stimoli possono essere eccitatori o inibitori Non c’è sommazione quando: 8 Sommazione provoca insorgenza di potenziale d’azione La somma dei potenziali locali, se rende il potenziale di membrana del cono di insorgenza uguale al valore soglia per l’apertura dei canali voltaggio-dipendenti, provoca l’insorgenza di un potenziale d’azione (propagazione del segnale). Potenziali d’azione Canali voltaggio-dipendenti selettivi: si aprono in risposta a una variazione del potenziale di membrana di entità pari al valore richiesto dal canale per aprirsi (= valore soglia del potenziale) 9 Canali rapidi voltaggio-dipendenti del Na Garantiscono transitorietà (imponendo refrattarietà alla membrana) e direzionalità nella propagazione del potenziale 10 Caratteristiche dei potenziali d’azione 1. 2. 3. 4. 5. 6. Si trasmettono mantenendo l’ampiezza di segnale; Si propagano ad alta velocità; Sono transitori; NON sono sommabili; Presentano refrattarietà Sono caratterizzati da frequenza di scarica Propagazione del potenziale d’azione lungo l’assone Per v edere questa immagine occorre QuickTime™ e un decompressore Photo - JPEG. 11 Il potenziale locale sopra-soglia L’entrata di Na+ depolarizza la membrana e si aprono altri canali per l’Na+ 12 Conduzione saltatoria in assoni mielinizzati Confronto tra potenziali graduato d’azione Tipo di segnale In entrata Segnale di conduzione Dove Dendriti e soma; Placcca motrice Dalla zona trigger lungo l’assone Canali ionici coinvolti Chemio o meccanodipendenti Voltaggio-dipendenti Ioni coinvolti Na+ (depolarizzante) K+, Cl- (iperpolar.) Na+, K+ (depol.) Intensità del segnale Graduata Costante Innesco Flusso ionico attraverso canali Potenziale graduato sovrasoglia Caratteristiche peculiari Non è richiesto uno stimolo minimo Sommabili Non sommabili Refrattarietà 13 Influenza delle concentrazioni di K+ sullo sviluppo del potenziale Condizione di normo-calemia Influenza delle concentrazioni di K+ sullo sviluppo del potenziale 14