Potenziale d'azione e Fuoco dei neuroni

Come fanno i neuroni a trasmettere segnali in tutto il corpo? Una parte di questo processo di trasmissione coinvolge ciò che è noto come potenziale d'azione. Un potenziale di azione è parte del processo che si verifica durante l'espulsione di un neurone. Durante il potenziale di azione, parte della membrana neurale si apre per consentire agli ioni carichi positivamente all'interno della cellula e agli ioni caricati negativamente.

Questo processo provoca un rapido aumento della carica positiva della fibra nervosa. Quando la carica raggiunge +40 mv, l'impulso viene propagato lungo la fibra nervosa. Questo impulso elettrico viene trasportato lungo i nervi attraverso una serie di potenziali d'azione.

Prima del potenziale d'azione

Quando un neurone non invia segnali, l'interno del neurone ha una carica negativa rispetto alla carica positiva all'esterno della cellula. Le sostanze chimiche caricate elettricamente conosciute come ioni mantengono il bilancio di carica positivo e negativo. Il calcio contiene due cariche positive, il sodio e il potassio contengono una carica positiva e il cloruro contiene una carica negativa.

Quando a riposo, la membrana cellulare del neurone permette a certi ioni di passare attraverso mentre impedisce o limita altri ioni di muoversi. In questo stato, gli ioni di sodio e di potassio non possono facilmente passare attraverso la membrana. Gli ioni di potassio, tuttavia, sono in grado di attraversare liberamente la membrana. Gli ioni negativi all'interno della cellula non sono in grado di attraversare la barriera. La cellula deve svolgere attività di trasporto degli ioni per mantenere il suo stato polarizzato. Questo meccanismo è noto come pompa di ioni sodio. Per ogni due ioni di potassio che attraversano la membrana, vengono espulsi tre ioni di sodio.

Il potentia a riposol del neurone si riferisce alla differenza tra la tensione all'interno e all'esterno del neurone. Il potenziale di riposo del neurone medio è di circa -70 millivolt, il che indica che l'interno della cellula è di 70 millivolt in meno rispetto alla parte esterna della cellula.

Durante il potenziale di azione

Quando un impulso viene emesso da un corpo cellulare, i canali del sodio si aprono e le cellule sodiche positive si riversano nella cellula. Una volta che la cella raggiunge una certa soglia, un potenziale d'azione sparerà, inviando il segnale elettrico giù per l'assone. I potenziali d'azione si verificano o no; non esiste un licenziamento "parziale" di un neurone. Questo principio è noto come legge "tutto o niente". 

Ciò significa che i neuroni sparano sempre alla loro piena potenza. Ciò garantisce che la piena intensità del segnale sia trasportata lungo la fibra nervosa e trasferita alla cella successiva e che il segnale non si indebolisca o si smarrisca man mano che si allontana dalla sorgente.

Dopo il potenziale di azione

Quindi cosa succede all'interno del neurone dopo che il potenziale d'azione è avvenuto? Dopo che il neurone ha sparato, c'è un periodo refrattario in cui un altro potenziale d'azione non è possibile. Durante questo periodo, i canali del potassio si riaprono e i canali del sodio si chiudono, riportando gradualmente il neurone al suo potenziale di riposo. Una volta che il neurone è tornato al potenziale di riposo, è possibile che si verifichi un altro potenziale di azione e trasmettere il segnale lungo la lunghezza dell'assone.