Cosa fa sì che un impulso nervoso si muova lungo la fibra?

Un segnale elettrico chiamato potenziale d'azione si propaga lungo la fibra nervosa, provocando il movimento di un impulso nervoso. Il movimento è il risultato della depolarizzazione e ripolarizzazione sequenziale e coordinata di sezioni della membrana neuronale.

Ecco una spiegazione passo passo di ciò che provoca il movimento di un impulso nervoso lungo una fibra nervosa:

1. Potenziale di riposo :I neuroni mantengono un potenziale di membrana a riposo, che è una differenza di carica elettrica attraverso la loro membrana cellulare. L'interno del neurone è negativo rispetto all'esterno. Questo potenziale viene mantenuto attraverso la permeabilità selettiva della membrana a vari ioni.

2. Depolarizzazione :Quando uno stimolo raggiunge una soglia sufficiente, provoca un cambiamento nella permeabilità della membrana agli ioni. I canali del sodio (Na+) si aprono, consentendo un rapido afflusso di ioni sodio nel neurone, portando ad una depolarizzazione della membrana.

3. Potenziale d'azione :Se la depolarizzazione raggiunge un potenziale soglia (di solito tra -55 e -50 millivolt), innesca un potenziale d'azione. Durante un potenziale d'azione, il potenziale di membrana diventa rapidamente positivo (circa +40 millivolt) a causa del continuo afflusso di ioni sodio e dell'inattivazione dei canali del sodio.

4. Ripolarizzazione :Quasi immediatamente dopo aver raggiunto il suo picco, il potenziale di membrana inizia a ripolarizzarsi quando i canali del sodio si chiudono e i canali del potassio (K+) si aprono. Gli ioni di potassio escono dal neurone, ripristinando il potenziale di membrana a riposo negativo.

5. Iperpolarizzazione :Durante l'iperpolarizzazione può verificarsi un superamento del potenziale di membrana oltre il potenziale di riposo. Questo leggero spostamento negativo nel potenziale di membrana è causato dal continuo movimento verso l'esterno degli ioni potassio.

6. Periodi refrattari :Il neurone sperimenta periodi refrattari a seguito di un potenziale d'azione. Durante il periodo refrattario assoluto, il neurone è completamente insensibile a qualsiasi stimolo, mentre durante il periodo refrattario relativo è necessario uno stimolo più forte del normale per generare un altro potenziale d'azione.

7. Propagazione :La depolarizzazione e ripolarizzazione della membrana in un punto della fibra nervosa creano una corrente locale che depolarizza le sezioni adiacenti della membrana, portando alla propagazione del potenziale d'azione lungo la fibra nervosa.

In sintesi, un impulso nervoso si propaga lungo una fibra nervosa a causa della depolarizzazione e ripolarizzazione sequenziale dei segmenti di membrana. Questo processo comporta il movimento degli ioni sodio e potassio attraverso la membrana neuronale, determinando la propagazione di un segnale elettrico chiamato potenziale d'azione.