Allora un neurone a riposo contiene energia potenziale, ossia energia che può svolgere un lavoro per mandare impulsi da una parte all’altra del corpo. Questa energia potenziale si chiama potenziale di membrana e risiede nella differenza di carica elettrica che esiste tra i due lati della membrana plasmatica: il citoplasma adiacente alla membrana ha carica negativa mentre il liquido extracellulare presente fuori dalla membrana ha carica positiva. Poiché cariche opposte tendono ad attrarsi e a muoversi l’una verso l’altra, la membrana immagazzina energia. Il potenziale che si stabilisce ai due lati della membrana plasmatica di un neurone a riposo è chiamato potenziale di riposo. Il potenziale di riposo è determinato da una differente concentrazione di ioni all’interno e all’esterno della cellula. La membrana che circonda il neurone possiede canali e pompe, costituiti da proteine, che regolano il passaggio di ioni. La membrana a riposo permette una maggiore diffusioni degli ioni potassio (k+). A mano a mano che gli ioni k+ carichi positivamente diffondono verso l’esterno, si lasciano alle spalle un accesso di cariche negative; in tal modo l’interno della cellula si carica negativamente. Per mantenere il potenziale di riposo è fondamentale l’attività di una proteina chiamata pompa sodio-potassio (na+ k+). Questa pompa trasporta gli ioni di Na+ verso l’esterno e gli ioni k+ verso l’interno della cellula. In tal modo essa mantiene bassa la concentrazione di Na+ e alta la concentrazione di K+. Inoltre stimolando la membrana plasmatica di un neurone è possibile liberare e utilizzare l’energia potenziale di membrana per generare un impulso nervoso. Per stimoli si intende per esempio una luce, un suono, il tocco di qualcosa etc.. Il passaggio di uno stimolo viene rappresentato in un grafico che si chiama Spike: la linea del grafico mostra le variazioni elettriche che costituiscono il potenziale d’azione, ossia il segnale nervoso che trasporta l’impulso lungo l’assone. Il grafico inizia con il valore corrispondendo al potenziale di riposo della membrana (- 70 mV). Quando lo stimolo viene applicato, il potenziale sale da -70 mV a quello che viene chiamato potenziale di soglia. La differenza tra potenziale di soglia e di riposo è la variazione minima del potenziale di membrana che deve verificarsi perché si generi il potenziale d’azione. Una volta raggiunto il potenziale di soglia si innesca il potenziale d’azione; la polarità della membrana si inverte e l’interno della cellula diventa più positivo rispetto all’esterno. Subito dopo la membrana si ripolarizza, il potenziale scende fino a un valore inferiore a quello del potenziale di riposo e infine torna al valore di partenza. La rapida inversione della polarità che genera il potenziale d’azione è dovuta al rapido movimento degli ioni di Na+ e K+ attraverso i canali di membrana.



Così l'aveva spiegato la mia profe al liceo, ti assicuro che se lo leggi un pò di volte poi capisci, per quanto riguarda la seconda domanda non ne ho assolutamente idea! :-)

Potenziale di riposo

Il corpo umano, è in gran parte composto di una soluzione salina conduttrice, di fatto è costituito da un insieme di atomi o gruppi di atomi che, in ragione della loro affinità elettrochimica si scambiano gli elettroni dell'ultimo orbitale assumendo le caratteristiche di ioni. (cationi, se hanno perso elettroni oppure anioni, se hanno acquistato elettroni); sono tali le cellule (fig. 2) o il liquido interstiziale che le separa. Gli ioni K+, Na+, Cl+, etc., si muovono verso zone di minor concentrazione e che sono soggetti al campo elettrico generato dall'insieme degli altri ioni. Poiché la cellula ha verso gli ioni un comportamento di tipo selettivo, gli ioni non si diffondono allo stesso modo dentro e fuori la cellula (ad esempio la cellula è molto permeabile allo ione potassio piuttosto che allo ione sodio). Lo ione K+ viene trasportato all'interno della cellula mentre lo ione Na+ viene espulso con la tipica azione di pompaggio biochimico a spese dell'organismo (pompa metabolica). La cellula viene quindi a possedere un potenziale negativo all'interno rispetto all'esterno (potenziale di riposo). Nei mammiferi le cellule del sistema nervoso centrale presentano un potenziale di riposo di -70 mV, una cellula miocardica ha delle escursioni tra circa -90 mV e + 35mV una differenza di potenziale notevole se si considerano le piccole dimensioni delle cellule.

Potenziale d'azione

Se si applica ad una cellula eccitabile un impulso di corrente di polarità inversa a quella della cellula stessa, il potenziale da negativo diviene positivo per ritornare di nuovo al valore iniziale. Quando lo stimolo elettrico eccita la cellula, aumenta notevolmente la permeabilità della membrana agli ioni sodio che, entrando nel citoplasma della cellula, prima la depolarizzano, annullando la differenza di potenziale tra interno ed esterno, e poi ne causano l'inversione di polarità. L'ampiezza minima dell'impulso di corrente necessario ad eccitare la cellula e a determinarne l'inversione del potenziale decresce con l'aumentare della durata per tendere ad un valore costante secondo una curva simile ad un'iperbole equilatera denominata curva di eccitabilità. Uno stimolo elettrico riesce a eccitare la cellula soltanto se produce un flusso di corrente la cui intensità e durata sono superiori ad una soglia che è propria del tipo di tessuto e prende il nome di reobase.

ciao!

alla seconda domanda rispondo io:

1) una membrana non eccitabile non subisce alcun cambiamento se viene stimolata (ma le membrane dei neuroni sono tutte eccitabili).

2) esiste solo e solamente un potenziale per volta, sono tutti uguali e tra l'uno e l'altro passa un certo periodo di tempo in cui la cellula si deve ripolarizzare prima di poter condurre un nuovo potenziale (periodo refrattario).