Il neurone, parte I

Nel sistema nervoso possiamo distinguere due tipologie di cellule: i neuroni e le cellule di sostegno.
Brevemente farò una panoramica sul neurone

I neuroni:
Il neurone è caratterizzato da una struttura altamente polarizzata evolutasi per favorire la ricezione, l'integrazione e la trasmissione degli impulsi nervosi.
Sono le unità funzionali del sistema nervoso grazie alla loro capacità di trasmettere segnali da una zona all'altra.
Il neurone posside un corpo centrale chiamato pirenoforo o pericarion o soma, contenente il nucleo e tutto il corredo di organuli citoplasmatici essenziali per svolgere tutte le attività cellulari. La caratteristica più evidente è la presenza di sottili estroflessioni del citoplasma chiamate "processi". I processi possono essere ricondotti a due categorie: i dendriti che trasportano il segnale verso il pirenoforo e i neuriti, chiamati anche assoni o cilindrassi, che trasportano il segnale partendo dal pirenoforo.
I dendriti sono estramente ramificati e quindi sono in grado di estendere l'area ricevente mentre il neurite generalmente è uno solo, la cui lunghezza può risultare notevole. All'estremità del neurite si trovano numerose terminazioni sinaptiche mediante le quali il neurone entra in contatto con le altre cellule nervose o con elementi bersaglio di diversa natura come ad esempio un muscolo. Neuriti, e a volte i dendriti, sono rivestiti da un materiale isolante definito guaina mielinica prodotto dalle cellule di Schwann nel sistema nervoso periferico e dai oligodendrociti nel sistema nervoso centrale. Le brevi interruzioni che si trovano tra le cellule di Schwann vengono definite nodi di Ranvier.
Di seguito uno schema della cellula nervosa



(appunti università)
Ely

Ma esattamente con che processo avviene la scarica?

Ciao Adrone,
Adrone e leptone...che coppia

Per scarica intendi il processo di trasmissione dell'impulso?
La base del funzionamento è la pompa sodio potassio.
Il potenziale di membrana si origina a causa della presenza di differenze nella composizione ionica delle soluzioni intra e extra cellullari. Il principale catione all'esterno della membrana è il sodio (Na+) con la presenza in quantità minore di potassio (K+); all'interno della membrana invece la situazione è invertita. Per quanto riguarda gli anioni all'esterno prevale lo ione cloruro (Cl-) mentre all'interno, oltre al Cl-, ci sono altre sostanze come proteine, amminoacidi, etc caratterizzate dall'avere una carica negativa. Gli ioni K+ tendono a diffondersi verso l'esterno secondo il propio gradiente di concentrazione, ma gli anioni che non possono permeare la membrana, non sono in grado di seguirli. Di conseguenza all'interno della cellula si verifica una carica negativa netta. Quando la membrana è caratterizzata da un potenziale di riposo, si verifica un flusso di K+ verso l'esterno e una diffusione di Na+ verso l'interno. Questa attività ionica, nel tempo potrebbe dissipare i gradienti di concentrazione (tende all'equilibrio), ma questo è scongiurato dall'intervento della pompa Na+/K+ che utilizza l'energia fornita dall'ATP per trasportare contro il gradiente di concentrazione il Na+ al di fuori della cellula e il K+ al suo interno.

I segnali nervosi vengono trasmessi tramite i potenziali d’azione. Un potenziale d’azione è la variazione rapida del potenziale di membrana, a seguito di uno stimolo, cui fa seguito il ritorno alla condizione di riposo. Ogni segnale ha inizio con una rapida variazione dal normale valore negativo al valore positivo, per poi tornare rapidamente al precedente stato. Nel dettaglio avremo:
1) fase di riposo: precede l’insorgenza del potenziale d’azione, la membrana è polarizzata come ho spiegato sopra
2) fase di depolarizzazione: la membrana diviene bruscamente permeabile agli ioni sodio (Na+), consentendone il massivo ingresso. Il potenziale negativo si annulla divenendo positivo nelle grosse fibre nervose, tendendo allo 0 in quelle minori.
3) fase di ripolarizzazione: pochi millisecondi dopo i canali di sodio si richiudono e i canali potassio divengono maggiormente permeabili. La rapida diffusione degli ioni potassio dall’interno verso l’esterno ristabilisce la situazione iniziale.
Il potenziale così formato si propaga lungo tutta la fibra trasportandone il segnale, il tutto in pochi millisecondi.

Ora una domanda? Una volta che il potenziale di azione ha iniziato a propagarsi lungo il neurite, cosa impedisce agli ioni di sodio che affluiscono nuovamente nella cellula di provocare una nuova eccitazione in senso contrario?
Un potenziale di azione è seguito da un periodo refrattario in cui i canali del sodio sono chiusi, quindi risulta impossibile innescare un nuovo potenziale.

Ely