70mV potenziale di riposo

(1)

Potenziale di membrana Potenziale di membrana

Le cellule sono elettricamente polarizzate

(potenziale di riposo) sulla membrana plasmatica per la differente concentrazione di ioni tra

l’ambiente interno ed esterno –70mV

(2)

Potenziale di membrana Potenziale di membrana

Il potenziale di riposo è di circa –70mV (il lato interno è meno positivo dell’esterno) –70mV

(3)

Potenziale di membrana Potenziale di membrana

Le pompe del sodio e del potassio pompano (attivamente) continuamente sodio all’esterno e

potassio all’interno. Per ogni tre ioni sodio

pompati fuori, due ioni potassio vengono portati dentro

(4)

Potenziale di membrana Potenziale di membrana

I

canali del potassio

consentono il flusso libero di questi ioni fuori dalla cellula per gradiente di

concentrazione

(5)

Potenziale di membrana Potenziale di membrana

I

canali del sodio

e del

cloro

consentono il flusso libero di questi ioni dentro alla cellula per

gradiente di concentrazione e per gradiente elettrico

(6)

Potenziale di membrana Potenziale di membrana

In una cellula a riposo ci sono pochi canali aperti per sodio e cloro, molti canali aperti per

potassio.

In questo modo sul lato esterno della membrana c’è un accumulo netto di cariche positive.

(7)

Potenziale di membrana Potenziale di membrana

Nella maggior parte delle cellule il potenziale di riposo rimane costante.

Nei neuroni e nelle cellule muscolari il potenziale di membrana può andare incontro a

variazioni

controllate

rendendo queste cellule capaci di condurre un segnale elettrico

(8)

La stimolazione di un neurone provoca l’apertura dei

canali del sodio a controllo di voltaggio, consentendo una entrata di ioni sodio all’interno della cellula.

Potenziale di membrana

(9)

L’afflusso massivo di ioni provoca una inversione del potenziale di riposo (l’interno diventa positivo rispetto

all’esterno) e la membrana diventa depolarizzata

Potenziale di membrana

(10)

Questo provoca la chiusura dei canali del sodio per un tempo brevissimo (periodo refrattario) durante il quali i canali rimangono inattivi e non

possono aprirsi.

Potenziale di membrana

(11)

Durante il periodo refrattario i

canali per il potassio voltaggio dipendenti

si aprono e permettono la fuoriuscita dello ione potassio.

Potenziale di membrana

(12)

Ad una fase in cui i cationi fuori dalla cellula sono molto abbondanti (iperpolarizzazione), segue il

ripristino del potenziale di riposo

Potenziale di membrana

(13)

Ristabilito il potenziale di riposo i canali del potassio voltaggio dipendenti si chiudono e il

periodo refrattario finisce

Potenziale di membrana

(14)

Depolarizzazione + Iperpolarizzazione + Periodo refrattario +

Ritorno al potenziale di riposo = POTENZIALE D’AZIONE

Potenziale di membrana

(15)

Il potenziale d’azione rappresenta una risposta del tutto o nulla

Potenziale di azione

(16)

Onda di depolarizzazione = impulso

Potenziale di membrana

(17)

L’inattivazione dei canali del sodio durante il periodo refrattario impedisce la propagazione

retrograda dell’onda di depolarizzazione

Potenziale di membrana

(18)

Comunicazioni tra neuroni o sinapsi

Sono siti dove gli impulsi nervosi passano da una cellula presinaptica (un neurone) ad un’altra cellula postsinaptica (un neurone, una cellula

muscolare o ghiandolare)

(19)

Comunicazioni tra neuroni o sinapsi

La trasmissione dell’impulso nervoso

può avvenire elettricamente o

chimicamente

(20)

Comunicazioni tra neuroni o sinapsi

Le sinapsi elettriche sono poco frequenti nei mammiferi (es. retina, corteccia cerebrale).

Sono realizzate tramite giunzioni gap che

permettono un libero flusso di ioni da una cellula ad un’altra. Quando si realizza tra neuroni si

genera un flusso di corrente

(21)

Comunicazioni tra neuroni o sinapsi

Le sinapsi chimiche

rappresentano il modo di comunicazione più

frequente fra cellule nervose

(22)

Comunicazioni tra neuroni o sinapsi

La sinapsi chimica è un sito di specializzazione morfologica dove un neurone influenza

l’eccitabilità di un altro neurone mediante liberazione di molecole di un

neurotrasmettitore

(23)

Comunicazioni tra neuroni Comunicazioni tra neuroni

assone

bottone terminale

membrana presinaptica spazio sinaptico

membrana postsinaptica dendrite

sinapsi

(24)

Sinapsi

(25)

assone

bottone terminale

Sinapsi Sinapsi

La membrana presinaptica libera uno o più neurotrasmettitori nelle fessure

intersinaptiche

(26)

assone

bottone terminale

Sinapsi Sinapsi

Il neurotrasmettitore diffonde attraverso lo spazio sinaptico e si lega ai recettori della

membrana postsinaptica

(27)

assone

bottone terminale

Sinapsi Sinapsi

Il legame del neurotrasmettitore sui recettori innesca l’apertura dei canali ionici che

consentono il passaggio di alcuni ioni che modificano la permeabilità della membrana

postsinaptica ed invertono il potenziale di membrana

(28)

Sinapsi Sinapsi

Sinapsi asso-dendritiche: fra un assone e un dendrite Sinapsi asso-somatiche: tra assone e soma

Sinapsi asso-assoniche: tra 2 assoni

Sinapsi dendro-dendritiche: tra 2 dendriti

(29)

assone

bottone terminale

Sinapsi Sinapsi

Le vescicole sinaptiche sono organuli sferici pieni di neurotrasmettitore.

(30)

assone

bottone terminale

Sinapsi Sinapsi

Il neurotrasmettitore di natura proteica è

sintetizzato nel soma e per trasporto anterogrado viene accolto nella zona terminale dell’assone.

Altri tipi di neurotrasmettitore vengono sintetizzati ed accolti nella zona terminale

dell’assone

(31)

Sinapsi Sinapsi

All’arrivo del potenziale di azione sulla membrana presinaptica i canali del calcio voltaggio dipendenti si aprono e permettono l’entrata di questo ione, con

la conseguente fusione delle vescicole sinaptiche alla membrana presinaptica e per esocitosi la

fuoriuscita del neurotrasmettitore

(32)

Sinapsi Sinapsi

Esocitosi del neurotrasmettitore

(33)

assone

bottone terminale

Sinapsi Sinapsi

Il legame del neurotrasmettitore con i recettori da luogo ad un

potenziale d’azione

sul plasmalemma

(risposta eccitatoria) oppure provoca una

iperpolarizzazione

(risposta inibitoria) della membrana postsinaptica

(34)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Le molecole vengono rilasciate e si legano

alla membrana postsinaptica quindi:

1. Si legano a recettori direttamente associati a i canali ionici (neurotrasmettitori p.d.)

2. Si legano a dei recettori che a loro volta attivano un secondo messaggero

(neuromodulatori o neuro-ormoni)

(35)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Il mediatore chimico dopo il suo legame con il recettore viene scisso ad opera di enzimi così

da terminare la sua azione

(36)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Il mediatore chimico dopo il suo legame con il recettore viene scisso ad opera di enzimi e

ricondotto all’interno del neurone

(37)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Esistono tanti tipi di neurotrasmettitori

e neuro-ormoni:

1. Piccole molecole neurotrasmettitrici 2. Neuropeptidi

3. Gas

(38)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Molecole

neurotrasmettitori:

1. Acetilcolina

2. Aminoacidi (glutammato, aspartato) 3. GABA

4. Amine biogene (serotonina, dopamina, adrenalina, noradrenalina o nerepinefrina)

(39)

Neurotrasmettitori

(40)

Neurotrasmettitori

(41)

Neurotrasmettitori

(42)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Tipico neurotrasmettitore della placca motrice

L’Ach liberata a livello sinaptico viene con grande rapidità inattivata attraverso una reazione

idrolitica così da impedire la diffusione della forma attiva nei distretti lontani dal punto di liberazione

(43)

Neurotrasmettitori

(44)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Neuropeptidi:

1. Encefaline 2. Endorfine 3. Sostanza P 4. VIP

5. TSH

6. Somatostatina 7. Ossitocina

ecc.

(45)

Neurotrasmettitori Neurotrasmettitori

Gas:

1. NO 2. CO

(46)

Sinapsi eccitatorie

(47)

Sinapsi inibitorie

(48)

Integrazioni sinaptiche

(49)

Comunicazioni tra neuroni o sinapsi

I neuroni comunicano tra loro e con i muscoli e le ghiandole che innervano

Placca motrice

(50)

Nervi Nervi

Sono fasci di assoni (fibre nervose)

circondati da rivestimenti connettivali

(51)

Rivestimenti connettivali Rivestimenti connettivali

Le guaine sono tre:

epinevrio perinevrio endonevrio

(52)

Rivestimenti connettivali Rivestimenti connettivali

L’epinevrio è composto da tessuto connettivo fibroso denso contenete fibre elastiche.

Man mano che il fascio si ramifica, l’epinevrio diventa più sottile e nei rami più piccoli può

anche mancare

(53)

Rivestimenti connettivali Rivestimenti connettivali

Il perinevrio è composto da tessuto connettivo denso più sottile di quello dell’epinevrio.

Delimita singoli fasci di fibre nervose

(54)

Rivestimenti connettivali Rivestimenti connettivali

L’endonevrio è lo strato più interno dei tre rivestimenti connettivali di un nervo.

È costituito da connettivo lasso con fibre reticolari ed è in continuità con la cellula di Schwann

(55)

Nervi Nervi

•Fibre sensitive (afferenti):

•Fibre motrici o motoneuroni (efferenti):

Considerando le caratteristiche funzionali

trasportano impulsi nervosi dalle aree cutanee del corpo e dai visceri al SNC

per la loro elaborazione

si originano dal SNC e trasportano

impulsi motori agli organi effettori

(56)

Nervi Nervi

Le radici sensitive e motorie del midollo spinale si uniscono per formare un nervo

periferico misto (nervo spinale)

(57)

Velocità di conduzione Velocità di conduzione

La velocità di conduzione di una fibra nervosa dipende dal suo grado di mielinizzazione.

(58)

Velocità di conduzione Velocità di conduzione

Nelle fibre nervose mielinizzate la depolarizzazione avviene a livello dei nodi di Ranvier (i canali del sodio

voltaggio dipendenti sono solo a livello del nodo si Ranvier e la mielina impedisce la fuoriuscita degli ioni

sodio dall’assoplasma)

(59)

Velocità di conduzione Velocità di conduzione

Nelle fibre nervose mielinizzate l’eccesso di ioni positivi può diffondere lungo l’assoplasma fino al

successivo nodo di Ranvier innescando la depolarizzazione in questa zona.

Il potenziale d’azione, quindi, salta da un nodo ad un altro

(conduzione saltatoria)

(60)

Velocità di conduzione Velocità di conduzione

Nelle fibre nervose amielinche i canali per il sodio voltagio dipendenti si trovano lungo tutto il decorso

dell’assolemma. In questo modo la propagazione dell’impulso nervoso avviene mediante conduzione continua che è più lenta e richiede più energia rispetto

alla conduzione saltatoria

(61)

Velocità di conduzione Velocità di conduzione

Gruppo Diametro Velocità di

conduzione Funzione

Fibre di tipo A:

altamente mielinizzate

1-20 um 15-120 m/sec

Fibre ad alta velocità (es.

dolore acuto, temperatura,

pressione)

Fibre di tipo B:

poco mielinizzate

1-3 um 3-15 m/sec

Fibre a moderata velocità (es.

viscerale)

Fibre di tipo C:

non mielinizzate 0.5-1.5 um 0.5-2 m/sec

Fibre a bassa velocità (es.

dolore cronico)

(62)

Velocità di conduzione

(63)

Cellule sensitive Cellule sensitive

Gli assoni afferenti inviano al SNC informazioni provenienti dalla

periferia

Organi di senso Recettori

Vi sono

(64)

Organi di senso Organi di senso

Sono formati da ammassi organizzati di:

•Cellule epiteliali sensitive

•Neuroni

•Cellule di sostegno

L’insieme è adattato a percepire selettivamente stimoli di varia

natura:

visivi, acustici, olfattivi, gustativi

(65)

Recettori Recettori

Sono singoli e ben circoscritti rilevatori di stimoli

Considerando la loro

localizzazione vengono

classificati

Esterocettori

Propriocettori

Introcettori

(66)

Recettori Recettori

Da un punto di vista morfologico si hanno recettori provvisti di capsula e

recettori che ne sono sprovvisti

(67)

Arco riflesso Arco riflesso

La funzione del SNC è basata sull’arco riflesso

Il riflesso nervoso è una unità funzionale.

È un atto involontario causato dalla stimolazione del recettore (estremo periferico) di una fibra afferente

(sensitiva)

(68)

Arco riflesso Arco riflesso

La fibra afferente conduce gli impulsi al SNC (centro riflesso), vengono decodificati cosicchè una fibra efferente trasmette l’impulso all’organo effettore

efferente afferente encefalo

(69)

Arco riflesso Arco riflesso

Pochi archi riflessi constano di 2 neuroni.

Frequentemente la connessione tra neurone afferente ed efferente è stabilita da una

catena di più neuroni