Per comprendere il funzionamento di un neurone è necessario esaminare due concetti. Il primo riguarda ciò che accade all'interno del neurone quando l'informazione viene trasmessa - il potenziale d'azione - il secondo è il modo in cui un'informazione salta da una cellula all'altra - la sinapsi. Grazie a questi due processi, le cellule del sistema nervoso sono in grado di trasportare le informazioni più complesse in tutto il corpo, spostandole da neurone a neurone fino a raggiungere la cellula bersaglio. In questo articolo tratteremo il primo concetto, quello di sinapsi. potenziale d'azione.
L'impulso nervoso è un segnale elettrochimico; è il meccanismo principale utilizzato per trasportare le informazioni all'interno di un neurone. I dendriti di alcuni neuroni rilevano e ricevono l'impulso da una cellula precedente; l'impulso nervoso viaggia lungo il percorso che va dalla cellula alla cellula. dendriti alla nucleo che al assonee infine al terminale dell'assone quando l'impulso viene passato al neurone successivo. Questo processo continua ripetutamente fino a raggiungere la cella di destinazione.
Il segnale elettrochimico è generato dal movimento di ioni tra la parte interna ed esterna della membrana plasmatica del neurone. Gli ioni passano dall'esterno all'interno, producendo una differenza di potenziale nella membrana. Il "ponte" utilizzato da questi ioni per passare all'interno delle cellule è una proteina transmembrana chiamata canali ionici voltaggio-gati.
Questi canali di tensione sono controllati da tensioni elettriche, come forma di risposta a stimoli elettrici; in altre parole, questi canali non sono sempre aperti al passaggio degli ioni, ma si aprono e si chiudono solo in seguito a stimoli di tensione elettrica.
Quando la cellula non è sottoposta a stimoli, quando la membrana è a riposo, si mantiene una differenza di potenziale tra la parte interna e quella esterna di un neurone. A riposo, la membrana ha un potenziale di -70mV, un potenziale negativo, mentre la parte esterna ha un potenziale positivo. Questa differenza di potenziale è chiamata potenziale di membrana a riposo, ed è mantenuta principalmente dagli ioni sodio e potassio attraverso la pompa sodio-potassio.
Sotto stimolo elettrico di tensione, la differenza di potenziale di membrana inizia a invertirsi, i canali del sodio si aprono permettendo a molti ioni sodio di entrare nella cellula, trasformando momentaneamente la membrana in un'altra. depolarizzato, o meglio, gli ioni sodio trasformano la regione interna della membrana in una rete positiva. Questo movimento di depolarizzazione è il famoso potenziale d'azioneIl potenziale di membrana sale e scende rapidamente. Il potenziale sale a +40mV in poco più di 2milisecondi e torna allo stato di riposo in meno di 3milisecondi.
Il potenziale d'azione non avviene in tutto il neurone in una volta sola, la depolarizzazione della membrana inizia nei dendriti e poi nel nucleo, parte per parte, depolarizzandosi e tornando al potenziale di riposo poco dopo.
Per ripristinare il potenziale di membrana a riposo, i canali del sodio si chiudono e i canali del potassio voltaggio-gati si aprono, consentendo agli ioni potassio di entrare nella cellula, ripolarizzando la membrana, facendo tornare la regione interna della membrana carica negativamente e quella esterna positiva. La pompa sodio-potassio aiuta a ripristinare la giusta quantità di ogni ione all'interno della cellula, facendo uscire tre ioni sodio ogni due ioni potassio.
Possiamo immaginarlo come un movimento sincronizzato, dal momento della risposta del potenziale d'azione al momento del ripristino dello stato di riposo.
È interessante notare che, mentre nell'assone abbiamo i canali ioni voltaggio-gati che generano e propagano l'impulso nervoso, nei dendriti questi canali non esistono. In queste regioni neuronali, il segnale non viene trasmesso dal potenziale d'azione, ma da una potenziale classificato, a forma diversa di propagazione del segnale, in cui la scala del segnale aumenta lungo il percorso, fino a trasformarsi in potenziale d'azione sull'assone.
Si noti che lo ione sodio è responsabile della propagazione del potenziale d'azione e il potassio del ripristino dello stato di riposo. La mancanza di questi ioni nell'organismo può causare problemi nella qualità e nell'efficienza del potenziale d'azione, quindi problemi alle sinapsi e nel passaggio di informazioni attraverso il sistema nervoso. Tutti questi problemi possono scatenare complicazioni e malattie della salute mentale.
Il passo successivo è il passaggio dell'impulso nervoso al neurone successivo. Nello spazio tra i due neuroni, nella fessura sinaptica, avviene una cosa diversa. La fessura sinaptica è un luogo molto importante da osservare e studiare, in quanto è il luogo in cui entrano in azione molti neurotrasmettitori diversi, attivando una nuova via di segnalazione che utilizza recettori, altre proteine e ioni oltre al sodio e al potassio. Ma questo lo lasciamo alla prossima discussione dell'articolo. Impulso nervoso PARTE 2 - La fessura sinaptica.
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