Neuroscienze e Potenziale Elettrico

Il potenziale di equilibrio elettrochimico per uno ione è il potenziale di membrana a cui il flusso netto dell'ione attraverso la membrana è nullo.

La Legge di Nernst è un'equazione che calcola il potenziale di equilibrio elettrochimico di uno ione attraverso una membrana.

Il potenziale di membrana a riposo è il potenziale di membrana di una cellula in condizioni di riposo, quando non è stimolata.

Il sistema di Donnan è un sistema biochimico che descrive la distribuzione degli ioni attraverso una membrana semipermeabile, considerando la presenza di molecole non permeabili.

I proteinati sono molecole proteiche cariche negativamente che si accumulano all'interno delle cellule.

La fase di riposo del neurone in cui i canali del sodio e del potassio sono chiusi.

I canali del sodio si aprono, permettendo al sodio di entrare nel neurone. Questo processo continua finché non si raggiunge il valore soglia del potenziale.

I canali del potassio si aprono e il potassio esce dal neurone, mentre i canali del sodio si chiudono. Questo passaggio riporta il neurone al suo stato di riposo.

Il periodo in cui il neurone non può generare un nuovo potenziale d'azione, i canali del sodio sono inattivi.

Il segnale nervoso che viaggia da un neurone all' altro, è un impulso rapido e intenso,

Impulsi che perdono intensità man mano che si allontanano dal punto di origine.

La capacità del potenziale d'azione di mantenere la sua intensità anche su lunghe distanze.

Il flusso unidirezionale del segnale nervoso, da un neurone all' altro, in una sola direzione.

La capacità del sistema nervoso centrale di utilizzare diversi circuiti neuronali per eseguire lo stesso compito.

La capacità di un gruppo di neuroni di regolare diverse funzioni correlate.

La capacità del sistema nervoso centrale di rigenerare le terminazioni nervose e creare nuove sinapsi in caso di danno.

Il mantenimento dell'equilibrio delle funzioni del corpo per una buona salute.

Quando un neurone trasmette informazioni a più cellule nervose.

Quando più neuroni trasmettono informazioni a un singolo neurone.

Il trasporto attivo primario è un processo che sposta le sostanze contro gradiente di concentrazione, usando direttamente l'energia derivata dall'idrolisi di ATP.

La pompa sodio-potassio è una proteina di membrana che sposta il sodio (Na+) fuori dalla cellula e il potassio (K+) dentro la cellula, utilizzando l'energia dell'ATP. Il rapporto di scambio è di 3 ioni Na+ per 2 ioni K+.

La pompa sodio-potassio utilizza una parte significativa dell'energia cellulare, soprattutto nei neuroni, contribuendo alla generazione di un potenziale di membrana.

La pompa calcica è una proteina di membrana che sposta il calcio (Ca2+) contro gradiente di concentrazione, dal citoplasma al reticolo endoplasmatico liscio (o nello spazio extracellulare).

Il trasporto attivo secondario utilizza indirettamente l'energia dell'ATP per spostare le sostanze contro gradiente. Le proteine coinvolte in questo tipo di trasporto non idrolizzano direttamente ATP.

Il trasporto attivo secondario si verifica quando l'energia derivata dal movimento di una sostanza secondo gradiente viene utilizzata per spostare un'altra sostanza contro gradiente.

Le proteine coinvolte nel trasporto attivo secondario non sono ATPasiche, quindi non idrolizzano direttamente ATP.

Il trasporto attivo secondario sposta le sostanze contro gradiente, ma non utilizza direttamente l'ATP per farlo.

I canali ionici di sodio e calcio sui dischi di coni e bastoncelli sono controllati dal GMPc. Quando il GMPc è presente, i canali sono aperti. Quando la luce arriva, il GMPc viene degradato, chiudendo i canali.

I fotorecettori sono depolarizzati al buio, con un potenziale di -40mV e rilasciato glutammato. Quando la luce arriva, il rilascio di glutammato si interrompe perché la membrana si polarizza.

I canali di potassio sono sempre aperti e rilasciano potassio, causando iperpolarizzazione. Al buio, solo sodio e calcio entrano, mentre al luce, i canali di sodio e calcio si chiudono, lasciando solo il potassio ad uscire.

L'iperpolarizzazione dei fotorecettori raggiunge -60mV, un valore che impedisce il rilascio di neurotrasmettitori.

Il sistema motorio collega la corteccia motoria agli organi effettori, come muscoli e ghiandole, controllando il movimento.

I movimenti volontari sono controllati dalla coscienza, mentre i movimenti involontari sono autonomi, come il respiro.

La trasduzione di energia luminosa è causata da proteine specializzate nei fotorecettori.

L'energia elettro-chimica, dopo la trasduzione, induce l'inibizione delle cellule inibitorie, come le cellule bipolari e orizzontali.

I motoneuroni piccoli sono i più reattivi ed eccitabili a causa della loro ridotta dimensione, che implica una minore presenza di canali ionici. Ciò significa che un segnale proveniente da una singola sinapsi può essere sufficiente per generare un potenziale d'azione.

I motoneuroni medi sono più grandi dei piccoli e richiedono un segnale più forte per generare un potenziale d'azione. Un segnale che attiva un motoneurono piccolo potrebbe non avere lo stesso effetto su un motoneurono medio.

I motoneuroni grandi sono i più grandi e necessitano di segnali ancora più potenti per generare un potenziale d'azione. Un segnale che attiva un motoneurono piccolo o medio potrebbe non essere sufficiente per attivare un motoneurono grande.

L'aumento della forza muscolare si ottiene aumentando il numero e il tipo di unità motorie. Ad esempio, per un salto, che richiede molta forza, vengono attivate unità motorie FF (Fast Fatigable). Per azioni più semplici, come camminare, vengono attivate unità motorie FR (Fast Resistant) o S (Slow).

I riflessi muscolari o miotatici diretti sono importanti per la postura e il tono muscolare. Quando un muscolo viene allungato passivamente, i fusi neuromuscolari inviano un segnale al midollo spinale che, tramite un'interneurone, porta alla contrazione del muscolo stesso.

I riflessi cutanei sono importanti per la difesa del corpo. Ad esempio, quando pestiamo una puntina, il dolore stimola un riflesso che ci porta a ritirare il piede.

I riflessi viscerali regolano la funzione degli organi interni. Essi sono controllati dal sistema nervoso autonomo e svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione di funzioni come la respirazione, la digestione e la circolazione.

I fusi neuromuscolari sono sensori che forniscono informazioni sullo stato di contrazione e allungamento muscolare. Si trovano all'interno del muscolo e inviano segnali al midollo spinale.