Origine dell’impulso nervoso

Presentazione sul tema: "Origine dell’impulso nervoso"— Transcript della presentazione:

1 Origine dell’impulso nervoso
Origine e propagazione del potenziale di azione Descrizione dei processi chimici che generano il potenziale di azione Effetti prodotti a livello della sinapsi quando giunge un potenziale di azione

2 Membrana nello stato di riposo:non stimolata,presenta una
carica negativa internamente e una carica positiviva all’esterno: il potenziale generato vale circa 70 mV:potenziale di riposo

3 Una stimolazione in arrivo produce una inversione localizzata
della polarizzazione:il nuovo potenziale si chiama potenziale di azione e si propaga lungo la fibra verso destra modificandone la polarizzazione:impulso nervoso

4 Le cariche positive si spostano verso le zone adiacenti negative:come
conseguenza di verifica una ripolarizzazione a sinistra e una inversione di polarizzazione a destra:il potenziale di azione si è spostato verso destra

5 Propagazione dell’impulso nervoso da sinistra verso destra
lungo la fibra nervosa come effetto delle variazioni di polarizzazione e ripolarizzazione che si verificano

6 Propagazione dell’impulso nervoso da sinistra verso destra
lungo la fibra nervosa come effetto delle variazioni di polarizzazione e ripolarizzazione che si verificano

7 Dopo il passaggio dell’impulso elettrico la membrana ritorna
allo stato di polarizzazione di riposo iniziale

8 Se lungo una fibra nervosa si propaga una serie di
impulsi elettrici,potenziali di azione,si verifica una successione di depolarizzazioni e ripolarizzazioni la cui frequenza è funzione della intensità dello stimolo iniziale che ha provocato il sorgere del primo potenziale elettrico di azione

9 Differenza di potenziale 70mV
Potenziale positivo Potenziale di azione Differenza di potenziale 70mV Potenziale negativo Potenziale di riposo

10 Descrizione dei fenomeni che consentono la
comparsa della differenza di potenziale a riposo e della inversione si polarizzazione che genera il potenziale di azione che con la sua propagazione automatica produce l’impulso nervoso La membrana plasmatica è costituita da un doppio strato di molecole fosfolipidiche che costituisce una barriera al passaggio delle varie molecole: internamente a tale strato sono inseriti vari tipi di molecole proteiche che danno origine a canali per il passaggio di ioni Na+ , K+, Ca++

11 Canale di fuga per Na+ che diffonde secondo gradiente
canale di fuga per K+ che diffonde secondo gradiente (gli ioni Na+e K+ attraversano i canali aperti e passano da interno a esterno o viceversa in funzione della loro concentrazione nei diversi ambienti) canale a controllo di potenziale per Na+ canale a controllo di potenziale per K+ canale a controllo di potenziale per Ca++ tali canali si aprono e si chiudono in funzione dello stato di polarizzazione che si genera nella regione da loro occupata:gli ioni diffondono poi secondo gradiente di concentrazione pompa Na+/K+ che spendendo energia (ATP) sposta Na+ verso l’esterno e K+ verso l’interno

12 Na K+ Na+ K Ca++ Na+/K+ Pompa Na+/K+ Canali di fuga Na+ K+ Canali a controllo di potenziale per Na+ K+ Ca++

13 A riposo si verifica una diffusione di K+ verso l’esterno
attraverso i canali di fuga per K+ e una ridotta entrata di Na+ attraverso i canali di fuga per Na+:la pompa Na+/K+ sospinge fuori 3 Na+ e introduce 2 K+:gli altri canali sono chiusi Na+ K+ --- ---

14 La diffusione del K+ verso l’esterno viene in parte ostacolata
dalla attrazione dovuta alle cariche negative di molecole che non possono uscire all’esterno:all’equilibrio si origina quindi una prevalenza di carica negativa all’interno rispetto a quella positiva presente all’esterno:potenziale di riposo circa 70 mV Na+ K+ --- ---

15 Uno stimolo che raggiunge una zona della fibra nervosa
a riposo produce la apertura del canale a controllo di potenziale per lo ione Na+ che può così diffondere rapidamente verso l’interno neutralizzando la carica negativa e generando una carica positiva rispetto a quella esterna:potenziale di azione Na+ K+ --- ---

16 Subito dopo si chiudono i canali a controllo di potenziale per Na+
e si aprono i canali a controllo di potenziale per K+ che esce:anche la pompa Na+/K+ espelle Na+ e introduce K+:come conseguenza si rigenera una differenza di potenziale simile a quella iniziale: negativa all’interno e positiva all’esterno K+ Na+ Na+ K+ K+ Na+ --- ---

17 Subito dopo si chiudono i canali a controllo di potenziale per Na+
e si aprono i canali a controllo di potenziale per K+ che esce:anche la pompa Na+/K+ espelle Na+ e introduce K+:come conseguenza si rigenera una differenza di potenziale simile a quella iniziale: negativa all’interno e positiva all’esterno K+ Na+ Na+ K+ K+ Na+ --- ---

18 La carica positiva generata a livello della perturbazione si propaga
verso destra lungo la fibra,inducendo nella zona subito adiacente i fenomeni descritti in precedenza:apertura e chisura di canali, inversiione di polarizzazione,ripolarizzazione:così il potenziale di azione rigenerandosi propaga l’impulso nervoso lungo tutta la fibra K+ Na+ Na+ K+ K+ Na+ --- ---

19 Lungo la fibra nervosa si propaga il potenziale di azione
quando il potenziale di azione raggiunge la zona della sinapsi attiva la apertura dei canali a controllo di potenziale per Ca++ e Ca++ diffonde verso l’interno della fibra

20 Gli ioni Ca++ entrando nella zona della sinapsi
favoriscono la adesione delle vescicole contenenti le molecole di neurotramettitore con la membrana plasmatica e la loro coalescenza:in questo modo le vescicole versano nella fessura intrasinaptica il loro contenuto

21 Un recettore collegandosi al trasmettitore ne inibisce la sintesi
I canali del Ca++ si richiudono i neurotrasmettitori vengono catturati dai recettori presenti sulla membrana della cellula postsinaptica e trasmettono il messaggio:poi vengono rimossi per degradazione enzimatica o mediante riassorbimento nella fibra presinaptica

22 Come viene tradotto il messaggio trasferito mediante il
collegamento tra neurotrasmettitore e recettore della cellula postsinaptica: viene generato un potenziale di azione o una reazione interna alla cellula bersaglio mediante due principali modalità

23 Il collegamento tra neurotrasmettitore e recettore
varia la apertura,chiusura di canali ionici che permettono la variazione di potenziale locale e quindi innescano una serie di fenomeni descritti in precedenza: come effetto si ha la propagazione del segnale ad una altra cellula

24 Il neurotrasmettitore attiva un sistema enzimatico
c-AMP Il neurotrasmettitore attiva un sistema enzimatico presente sulla membrana postsinaptica che a sua volta genera un secondo messaggero (c-AMP) che innesca una serie di reazioni come risposta alla stimolazione a livello del recettore

25 Nella fibra avvolta dalla guaina mielinica
il potenziale di azione si propaga più rapidamente sfruttando i nodi di Ranvier presso i quali sono situati i canali ionici e la pompa Na+/K+: si attua una propagazione “saltatoria”

26 Nella fibra amielinica i processi di scambio ionico
sono piu numerosi perché avvengono in tutta la lunghezza della fibra,mentre nella fibra mielinizzata i processi avvengono solo in corrispondenza dei nodi: come conseguenza il potenziale di azione si propaga più rapidamente,in modo saltatorio

27 La pompa Na+/K+ permette di spostare gli ioni anche contro
il gradiente di concentrazionene,utilizzando energia fornita da ATP

28 escono 3 Na+ ed entrano 2 K+
Na+ si lega alla proteina nel sito complementare:ATP fornisce una molecola di acido fosforico alla proteina:cambia la struttura della proteina e viene liberato Na+:la nuova struttura risulta complementare per K+ che si lega al sito fornito:come conseguenza provoca il distacco dell’acido fosforico e rigenera la struttura primitiva,liberando il K+ all’interno della cellula: escono 3 Na+ ed entrano 2 K+

29 Fine della descrizione
arrivederci