Potenziale d'azione: cos'è e quali sono le sue fasi?

Quello che pensiamo, quello che sentiamo, quello che facciamo... tutto questo dipende in gran parte dal nostro Sistema Nervoso, grazie al quale possiamo gestire ciascuno dei processi che si verificano nel nostro corpo e ricevere, elaborare e lavorare con le informazioni che questo e l'ambiente per noi fornire.

Il funzionamento di questo sistema si basa sulla trasmissione di impulsi bioelettrici attraverso le diverse reti neurali di cui disponiamo. Questa trasmissione comporta una serie di processi di grande importanza, essendo uno dei principali noto come potenziale d'azione.

• Articolo correlato: "Parti del sistema nervoso: strutture e funzioni anatomiche"

Potenziale d'azione: definizione e caratteristiche di base

È inteso come un potenziale d'azione l'onda o scarica elettrica che nasce dall'insieme all'insieme dei cambiamenti che la membrana neuronale subisce dovute a variazioni elettriche e alla relazione tra l'ambiente esterno e quello interno del neurone.

È una singola onda elettrica che

sarà trasmesso attraverso la membrana cellulare fino a raggiungere la fine dell'assone, provocando l'emissione di neurotrasmettitori o ioni alla membrana del neurone postsinaptico, generando in esso un altro potenziale d'azione che alla lunga finirà per portare un qualche tipo di ordine o informazione in qualche area del of organismo. La sua insorgenza avviene nel cono assonale, vicino al soma, dove è possibile osservare un gran numero di canali del sodio.

Il potenziale d'azione ha la particolarità di seguire la cosiddetta legge del tutto o niente. Vale a dire, o si verifica o non si verifica, non essendoci possibilità intermedie. Nonostante questo, che il potenziale appaia o meno può essere influenzato dall'esistenza di potenziali eccitatori o inibitori che lo facilitano o lo ostacolano.

Tutti i potenziali d'azione avranno la stessa carica e la loro quantità può solo variare: che un messaggio sia più o meno intenso (ad esempio, la percezione del dolore quando puntura o pugnalata sarà diverso) non causerà cambiamenti nell'intensità del segnale, ma causerà solo la realizzazione di più potenziali d'azione frequentemente.

Oltre a ciò e in relazione a quanto sopra, vale anche la pena menzionare il fatto che non è possibile aggiungere potenziali d'azione, poiché avere un breve periodo refrattario in cui quella parte del neurone non può iniziare un altro potenziale.

Infine, evidenzia il fatto che il potenziale d'azione viene prodotto in un punto specifico del neurone e deve andare verificandosi lungo ciascuno dei punti di questo che seguono, non potendo restituire il segnale elettrico dietro a.

• Potresti essere interessato: "Quali sono gli assoni dei neuroni?"

Fasi del potenziale d'azione

Il potenziale d'azione si verifica in una serie di fasi, che vanno da dalla situazione di riposo iniziale all'invio del segnale elettrico e infine il ritorno allo stato iniziale.

1. Potenziale di riposo

Questo primo passo presuppone uno stato basale in cui non ci sono ancora stati cambiamenti che portano al potenziale d'azione. Questo è un momento in cui la membrana è a -70mV, la sua carica elettrica di base. Durante questo tempo, alcune piccole depolarizzazioni e variazioni elettriche possono raggiungere la membrana, ma non sono sufficienti per innescare il potenziale d'azione.

2. Depolarizzazione

Questa seconda fase (o prima del potenziale stesso), la stimolazione genera un cambiamento elettrico di sufficiente intensità eccitatoria (che dovrebbe almeno generare un cambiamento fino a -65mV e in alcuni neuroni fino a -40mV) per generare che i canali del sodio del cono assonale si aprano, in modo tale che gli ioni sodio (caricati positivamente) entrino in un massiccio.

A loro volta, le pompe sodio/potassio (che normalmente mantengono stabile l'interno della cellula espellendo e scambiando tre ioni sodio da due ioni potassio in modo tale che vengano espulsi più ioni positivi che entrati) si fermano funzione. Questo genererà un cambiamento nella carica della membrana, in modo tale che raggiunga i 30 mV. Questo cambiamento è ciò che è noto come depolarizzazione.

Successivamente, i canali del potassio iniziano ad aprirsi. della membrana, che, essendo anch'essa uno ione positivo ed entrando in massa in questi, verrà respinta e comincerà ad uscire dalla cellula. Ciò causerà il rallentamento della depolarizzazione, poiché gli ioni positivi vengono persi. Ecco perché al massimo la carica elettrica sarà di 40 mV. I canali del sodio si chiudono e vengono inattivati ​​per un breve periodo di tempo (il che impedisce le depolarizzazioni sommative). È stata generata un'onda che non può tornare indietro.

• Articolo correlato: "Cos'è la depolarizzazione neuronale e come funziona?"

3. Ripolarizzazione

Poiché i canali del sodio si sono chiusi, smette di essere in grado di entrare nel neurone, allo stesso tempo che il fatto che i canali del potassio rimangano aperti ne fa continuare l'espulsione. Ecco perché il potenziale e la membrana diventano sempre più negativi.

4. Iperpolarizzazione

Man mano che esce sempre più potassio, la carica elettrica sulla membrana diventa sempre più negativo fino all'iperpolarizzazione: raggiungono un livello di carica negativa che supera anche quello di riposo. In questo momento, i canali del potassio sono chiusi e i canali del sodio vengono nuovamente attivati ​​(senza aprirsi). Ciò significa che la carica elettrica smette di cadere e che tecnicamente potrebbe esserci un nuovo potenziale, più però il fatto che subisce iperpolarizzazione rende la quantità di carica che sarebbe necessaria per un potenziale d'azione è molto maggiore del abituale. Viene riattivata anche la pompa sodio/potassio.

5. Potenziale di riposo

La riattivazione della pompa sodio/potassio fa sì che a poco a poco entri carica positiva all'interno della cellula, qualcosa che finalmente genererà che ritorni al suo stato basale, il potenziale di riposo (-70mV).

6. Il potenziale d'azione e il rilascio di neurotrasmettitori

Questo complesso processo bioelettrico sarà prodotto dal cono dell'assone all'estremità dell'assone, in modo tale che il segnale elettrico avanzi ai pulsanti terminali. Questi pulsanti hanno canali del calcio che si aprono quando il potenziale li raggiunge, qualcosa che fa sì che le vescicole contenenti neurotrasmettitori emettano il loro contenuto ed espellerlo nello spazio sinaptico. Pertanto, è il potenziale d'azione che genera il rilascio di neurotrasmettitori, essendo la principale fonte di trasmissione di informazioni nervose nel nostro corpo.

Riferimenti bibliografici

• Gomez, M.; Espejo-Saavedra, J.M.; Taravilla, B. (2012). Psicobiologia. Manuale di preparazione CEDE PIR, 12. CEDE: Madrid
• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Trattato di Fisiologia Medica. 12a edizione. McGraw Hill.
• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Principi di neuroscienza. Quarta edizione. McGraw Hill Interamericana. Madrid.