Glossario

Potenziale d´azione

Il potenziale di azione è il meccanismo elettrico che consente la trasmissione dell’informazione all’interno dell’encefalo. Il potenziale d'azione (PdA) è fenomeno d'eccellenza che si manifesta nei neuroni, e che prevede un rapido cambiamento di carica tra l'interno e l'esterno della loro membrana cellulare. Come avviene il potenziale d’azione. Premesso che la cellula nel nostro caso il neurone possiede un fluido intracellulare (in cui troviamo gli anioni organici con prevalenza di K+), contenuto nel nucleo, ed è immersa a  in un liquido definito fuido extracellulare (in cui troviamo prevalentemente Cl- e Na+).  I due fluidi contengono un diverso gradiante ionico.  La forza di diffusione e di pressione elettrostatica esercitate da questi ioni danno origine al potenziale di membrana.  In questi fluidi si trovano i seguenti ioni : ioni cloro (Clˉ), ioni sodio (Na+), ioni potassio (K+). Le forze di diffusione e di pressione elettrostatica tendono a spingere Na+  all’interno della membrana cellulare, ma la membrana non molto permeabile a questo ione e i trasportatori sodio-potassio (molecole proteiche interne alla cellula che scambiano Na+ con K+  spingendo 3 ioni sodio fuori della cellula per ogni 2 ioni potassio all’interno) pompano fuori dalla cellula Na+ in continuazione. Quindi  in condizione di riposo, dentro e fuori la cellula si mantiene una condizione di equilibrio in cui l’ esterno è caricato positivamente (+), l'interno negativamente (-). Il potenziale di riposo di una cellula nervosa è circa -70mV (nelle fibre muscolari invece è di -90mV); se la membrana si depolarizza fino a -55mV ("valore soglia") si aprono i canali della membrana per il sodio ed Na+ (canali ionici voltaggio dipendenti CIVD) che irrompe all’interno della cellula per via della forza di diffusione. Differentemente dai CIVD i canali potassio voltaggio dipendenti hanno bisogno di una maggiore depolarizzazione. Dopo circa 1ms (+40 mV)  i canali per il sodio si bloccano non facendo passare più Na+ . A questo punto i canali per il potassio sono aperti,  K+ si muove liberamente attraverso la membrana caricando positivamente l’interno dell’assone e viene sospnto fuori dalla cellula per via della forza di diffusione e pressione elettrostatica. Ecco che i canali per il potassio iniziano a chiudersi e quando il potenziale di membrana è tornato ai livelli di riposo (-70mV)i canali potassio si chiudono impedendo al potassio di uscire dalla cellula (ciclo di Hodgkin). Il ciclo di Hodgkin è un evento che avviene durante la fase ascendente dello stimolo neuronale o spike subito dopo aver raggiunto il valore soglia per innescare la propagazione del segnale.