La ddp tra l’interno e l’esterno della membrana è di 70 mV (considerando 0 l’esterno, all’interno si misurano -70 mV).
Se si stimola elettricamente (con un impulso elettrico o onda quadra) la membrana si possono avere due casi:
– somministrando cariche (-) alla superficie esterna diminuirà la ddp (depolarizzazione)
– somministrando cariche (+) alla superficie esterna aumenterà la ddp (iperpolarizzazione)
L’impulso elettrico somministrato si propaga sulla membrana cellulare diminuendo: esiste infatti una resistenza direttamente proporzionale alla lunghezza da percorrere e inversamente proporzionale all’area della fibra: lo stesso che avviene per la corrente elettrica in un filo.
Si dice quindi che l’impulso elettrico subisce le proprietà di cavo. Nel caso si crei una iperpolarizzazione con impulsi dalla ddp crescente si ottiene lo stesso risultato più o meno amplificato.
Nel caso si crei una depolarizzazione si hanno due comportamenti completamente diversi, a seconda che si superi la ddp di soglia oppure no. Se si resta al di sotto del livello soglia si ha un comportamento qualitativamente simile a ciò che avviene con l’iperpolarizzazione. Se si varca il limite di soglia si innesca un fenomeno detto potenziale di azione.
Il potenziale d’azione ha tre importanti caratteristiche:
– il suo valore non cambia in funzione della ddp che lo ha innescato
– non subisce le proprietà di cavo (si trasmette inalterato lungo la membrana cellulare)
– nel periodo nel quale avviene il potenziale viene sospesa l’azione delle pompe Na+/K+
Il potenziale d’azione ha la seguente configurazione: inizialmente (da -70 mV alla soglia -50 mV) ha la forma di una sinusoide.
Superata la soglia in 1 o 2 millisecondi si verifica un picco che tocca quota +20 mV circa (depolarizzazione) e subito dopo scende a -80 mV (iperpolarizzazione), per poi riassestarsi nuovamente sui -70 mV, in tempi relativamente lunghi: 50 o 100 msec.
Durante l’iperpolarizzazione la membrana è meno eccitabile rispetto alla situazione di riposo, infatti durante quel periodo bisognerebbe passare per esempio da -80 a -50 invece che da -70 a -50. Il periodo di iperpolarizzazione è detto quindi periodo refrattario relativo.
Il periodo durante il quale l’impulso supera gli 0 mV (periodo di overshoot) è detto periodo refrattario assoluto, in quanto non è possibile provocare in quel periodo alcun potenziale d’azione. la conduttanza di K+ aumenta nel periodo successivo alla depolarizzazione. Questa differenza tra i comportamenti di Na+ e K+ è indispensabile alla “vita” del potenziale.
