Comunicazione tra cellule

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1 Comunicazione tra cellule I segnali-messaggi possono essere: elettrici o chimici Il messaggio deve avere le seguenti caratteristiche: 1. Contenere informazione 2. Essere indirizzato 3. Essere trasmesso a una velocità definita Tipo Elettrico Chimico contenuto positivo (+) o negativo (-) varietà di messaggeri indirizzamento velocità poco versatile; richiede rete di distribuzione molto rapido la struttura dei messaggeri contiene l indirizzo: selettivo trasporto per diffusione o come fluido di massa 1

2 I neuroni Cellule gliali 2

3 Comunicazione tra cellule del sistema nervoso e con cellule di tessuti bersaglio SOMA Cono di insorgenza Dendriti: ricevono segnali in entrata Soma: corpo cellulare Assoni: trasmettono segnali in uscita Sinapsi: regione di comunicazione tra due cellule. Costituita da: terminale pre-sinaptico, fessura (vallo) sinaptica, membrana post-sinaptica Cellule nervose Meccanismi di trasmissione del segnale: Recezione del segnale Conduzione assonale Trasmissione sinaptica Sinapsi: Elettriche o Chimiche I segnali inviati possono essere di due tipi: eccitatori (depolarizzanti) Inibitori (iperpolarizzanti) 3

4 Motoneurone Membrane eccitabili Capaci di sviluppare variazioni del potenziale di riposo (segnali) grazie alla presenza di canali selettivi regolati. Tali segnali elettrici possono essere di due tipi, a seconda della distribuzione e del tipo di canale regolato presente in membrana: Potenziali locali Potenziali propagati 4

5 I potenziali locali si generano a livello della sinapsi Sinapsi chimica Meccanismo di rilascio del neurotrasmettitore Inibizione aceticolinesterasi 5

6 Recettore nella membrana post-sinaptica Canale chemio-dipendente: generazione rapida di un potenziale post-sinaptico Canale accoppiato a recettore: generazione lenta di un potenziale post-sinaptico Giunzione neuromuscolare: sinapsi chimica 6

7 Caratteristiche dei potenziali locali 1. Si trasmettono con decadimento di segnale; 2. Sono graduati; 3. Sono di durata comparabile allo stimolo che li ha generati; 4. Sono sommabili; 5. Non presentano refrattarietà Potenziali locali: si trasmettono con decadimento di segnale 7

8 Sono sommabili Gli stimoli possono essere eccitatori o inibitori Non c è sommazione quando: 8

9 Sommazione provoca insorgenza di potenziale d azione La somma dei potenziali locali, se rende il potenziale di membrana del cono di insorgenza uguale al valore soglia per l apertura dei canali voltaggio-dipendenti, provoca l insorgenza di un potenziale d azione (propagazione del segnale). Potenziali d azione Canali voltaggio-dipendenti selettivi: si aprono in risposta a una variazione del potenziale di membrana di entità pari al valore richiesto dal canale per aprirsi (= valore soglia del potenziale) 9

10 Canali rapidi voltaggio-dipendenti del Na Garantiscono transitorietà (imponendo refrattarietà alla membrana) e direzionalità nella propagazione del potenziale 10

11 Caratteristiche dei potenziali d azione 1. Si trasmettono mantenendo l ampiezza di segnale; 2. Si propagano ad alta velocità; 3. Sono transitori; 4. NON sono sommabili; 5. Presentano refrattarietà 6. Sono caratterizzati da frequenza di scarica Propagazione del potenziale d azione lungo l assone 11

12 Il potenziale locale sopra-soglia L entrata di Na + depolarizza la membrana e si aprono altri canali per l Na + 12

13 Conduzione saltatoria in assoni mielinizzati Confronto tra potenziali graduato d azione Tipo di segnale In entrata Segnale di conduzione Dove Canali ionici coinvolti Ioni coinvolti Intensità del segnale Innesco Caratteristiche peculiari Dendriti e soma; Placcca motrice Chemio o meccanodipendenti Na + (depolarizzante) K +, Cl - (iperpolar.) Graduata Flusso ionico attraverso canali Non è richiesto uno stimolo minimo Sommabili Dalla zona trigger lungo l assone Voltaggio-dipendenti Na +, K + (depol.) Costante Potenziale graduato sovrasoglia Non sommabili Refrattarietà 13

14 Influenza delle concentrazioni di K + sullo sviluppo del potenziale Condizione di normo-calemia Influenza delle concentrazioni di K + sullo sviluppo del potenziale 14