Presentazione di PowerPoint

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Proprietà passive della membrana plasmatica La
membrana come un condensatore
La resistenza di membrana dipende dal numero e
dal grado di permeabilità agli ioni dei diversi
canali ionici
La capacità di membrana dipende dalle proprietà
del doppio strato lipidico, assimilabili a quelle
di un condensatore
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La CAPACITÀ (C) è un indice della facilità con la
quale cariche separate possono essere conservate
C (Farad) Q (Coulombs)/V (Volts)
Lelemento di un circuito che opera da
immagazzinatore e rilasciatore di cariche è detto
CONDENSATORE
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Collegamento a NeuroLab (time constants)
http//www.cudos.ac.uk/web/neurolab/exhibits.htm
Nota R1max, R2max, Cvar
4
Allinizio, quando il circuito è aperto, il
condensatore è completamente scarico
Chiudendo il circuito il condensatore incomincia
a caricarsi (polarizzarsi)
Allistante iniziale la corrente capacitiva Ic è
massima
Man mano che il condensatore si carica Ic
diminuisce
Quando il condensatore è completamente carico,
Ic0
Riaprendo il circuito avviene il processo in
senso inverso e il condensatore incomincia a
scaricarsi
5
La membrana come un circuito RC
6
Rappresenta il tempo necessario affinché
laumento di Vm sia uguale al 63 di (Vf -Vo)
7
Si apre un canale selettivo per il Na
Carica netta 0
Carica netta 0

-
Esterno
Interno
EM 0
8
Il Na si muove giù per il gradiente di
concentrazione
Carica netta 0
Carica netta 0
1
-1
Esterno
Interno
9
Carica netta -1
Carica netta
1

Esterno
Interno
10
Il bilayer ha delle cariche immobili e si
polarizza in risposta a questo sbilanciamento di
cariche
Carica netta
1
Carica netta -1
Il bilayer è un condensatore

Esterno
Interno
11
La polarizzazione della membrana induce un
movimento di cariche nella soluzione esterna
-1
Carica netta
Carica netta
1
Il circuito è completo

Esterno
Interno
12
La corrente è conservata dal movimento di Cl- nel
bagno verso il condensatore polarizzato
Si genera un potenziale transmembrana
1
-1
Carica netta
Carica netta
-

Esterno
Interno
EM gt 0
13
Quando EM ENa la corrente cessa. Equilibrio.
1
-1
-

Esterno
Interno
EM ENa
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Che importanza ha tutto ciò?
Comportandosi la membrana come un condensatore,
in seguito ad uno stimolo elettrico il potenziale
di membrana Vm non cambia istantaneamente ma
impiega un certo tempo per passare dal suo valore
iniziale Vo al suo valore finale Vf
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Leccitabilità neuronale è influenzata della
costante di tempo t
Tanto minore è il valore di t, tanto più
velocemente si può generare il segnale elettrico
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• Quesito del giorno
• Un neurone, in seguito ad uniniezione di
  corrente, varia Vm da Vo 70 mV a Vf 60 mV.
  Sapendo che Rm 100 MW e Cm 10 pF, calcolare
• la costante di tempo t di tale neurone
• dopo quanti ms Vm avrà raggiunto un valore di 62
  mV.

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(No Transcript)
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Propagazione di un segnale elettrico lungo una
fibra nervosa LA TEORIA DEL CAVO
Modello La fibra nervosa è assimilabile ad un
conduttore centrale (assoplasma) separato da un
conduttore esterno (fluido extracellulare) per
mezzo di uno strato isolante (membrana)
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La membrana assonale costituisce un isolante
imperfetto
Una frazione della corrente che fluisce
nellassoplasma esce attraverso la membrana
Pertanto lintensità del segnale elettrico
diminuisce di ampiezza col crescere della
distanza dal punto della fibra in cui esso è
stato generato
la resistenza esterna è considerata trascurabile
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In un punto dellassoneviene applicato un segnale
di ampiezza Vo. La sua propagazione dipende dalla
quantità di corrente longitudinale che fluisce
lungo lassoplasma
La parte di corrente longitudinale che diminuisce
con la distanza è quella che fluisce attraverso
la membrana, im
Dalle due equazioni precedenti si ricava
Una soluzione di tale equazione differenziale del
2 ordine è
che, ponendo si può
riscrivere come
Come si vede, il decadimento del potenziale di
membrana al variare della distanza ha un
andamento esponenziale
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Significato di lambda
Costante di spazio l rappresenta quella distanza
alla quale il potenziale di membrana Vm è pari al
37 del suo valore nel punto xo (Vo)
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Quesito del giorno Un neurone, in seguito ad
uno stimolo di corrente depolarizzante iniettata
nel punto xo, subisce una variazione del
potenziale di membrana di 20 mV, da Vr-70 mV a
Vo-50 mV. Sapendo che la costante di spazio di
quel neurone è l0.1 mm, calcolare a quale
distanza da xo Vm sarà decaduto da -50 mV a -60
mV.
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Vr -70 mV Vo -50 mV Vm -60 mV
l0.1 mm
Vm-Vr10 mV
Vo-Vr20 mV
20


l
x
ln



mm
069
.
0
ln
1
.
0
10
24
La costante di spazio l dipende anche dal
diametro della fibra
Quindi, l aumenta con la radice quadrata del
raggio
25
FINE