La composizione chimica del protoplasma;

68Il meccanismo che controlla l’apertura di queste porte non è ben chiaro ma è probabile che si tratti diun piccolo movimento dei radicali polari degli amminoacidi prospicienti verso il lume.La porta può aprirsi o chiudersi per effetto di variazioni di un campo elettrico locale e in questo casosi ha una porta elettrica o per effetto del legame con una molecola specifica e si ha unaporta chimica.I canali a porta elettrica sono distribuiti lungo tutta la membrana del neurone, dei dendriti edell’assone mentre, i canali a porta chimica si trovano esclusivamente nelle zone di membranapostsinaptiche.In condizioni di riposo i canali per gli ioni sodio sono chiusi mentre quelli per gli ioni potassio sonoparzialmente aperti infatti, per effetto del gradiente creato dalla Na-K-ATPasi gli ioni potassiotendono ad uscire all’esterno attraverso i loro canali selettivi.La fuoriuscita degli ioni potassio che hanno carica positiva crea un gradiente negativo all’internodella cellula che si oppone all’uscita dello stesso potassio fino a quando il gradiente diconcentrazione e quello elettrico si equilibrano seconda la Legge di Nerst.In tali condizioni di equilibrio si genera una prevalenza di cariche positive non compensate all’esternodel neurone che origina un potenziale elettrico detto di riposo.L’impulso nervoso: generazione e propagazione del potenziale d’azione;Gli impulsi nervosi sono segnali elettrici generati da improvvise e brusche variazioni di permeabilitàagli ioni sodio in aree ristrette della membrana.Gli stimoli che generano gli impulsi possono essere di natura elettrica o chimica ed operano sui canaliselettivi dello ione sodio. Come si è detto questi canali in condizioni di riposo sono chiusi, solo inseguito ad uno stimolo (elettrico o chimico), le porte (elettriche o chimiche) di un tratto limitato dimembrana si aprono permettendo un rapido e massiccio ingresso di sodio sotto la spinta delgradiente elettrochimico.Nel tratto interessato la permeabilità al sodio aumenta circa 600 volte e questo porta ad unainversione della polarità del gradiente elettrico tra le due superfici della membrana plasmaticanella zona interessata al fenomeno, creando quello che viene definito potenziale d’azione.La durata del potenziale d’azione nella ristretta zona interessata al fenomeno è molto ridotta, pari adun millesimo di secondo, in questo breve intervallo di tempo la permeabilità al sodio decrescerapidamente mentre quella al potassio aumenta altrettanto rapidamente.In questo modo lo stesso stimolo che aveva provocato la permeabilità al sodio determina con unleggero ritardo la chiusura delle permeasi per questo stesso ione.Dopo poco più di un millesimo di secondo i canali del sodio tornano ad essere chiusi !!!I canali del potassio sono anch’essi sensibili alle variazioni di un campo elettrico, per questo motivoquando la membrana viene depolarizzata dall’ingresso del sodio, i canali del potassio che in posizionedi riposo sono semiaperti, si aprono del tutto.In questo modo, fuoriuscendo, gli ioni potassio possono rapidamente bilanciare l’entrata degli ionisodio riportando la membrana al suo potenziale di riposo.In ogni caso però la generazione dell’impulso è resa possibile dal ritardo della risposta dei canalipotassio.Durante la generazione del potenziale d’azione entrano nella zona limitata di membrana 8500 ionisodio che invertono la polarità e, un millisecondo dopo 8000 ioni potassio fuoriescono perriequilibrare il potenziale.