Il potenziale d’azione è una rapidissima variazione del potenziale di membrana che si innesca in risposta ad uno stimolo elettrico appropriato. il potenziale di membrana, in un tempo brevissimo (frazioni di millisecondo), si inverte: la membrana diventa carica positivamente sul versante interno e negativamente su quello esterno, raggiungendo un valore di circa + 40 mV. Il potenziale d’azione comprende quindi una prima fase di rapida depolarizzazione, seguita da una seconda fase, altrettanto rapida, di ripolarizzazione che riporta il potenziale di membrana al valore di riposo.
Questa sequenza di eventi dipende dall’apertura di canali ionici definiti voltaggio-dipendenti perché si aprono in risposta a variazioni di voltaggio della membrana. I canali implicati nell’innesco del potenziale d’azione sono i canali voltaggio-dipendenti del sodio e del potassio, che sono chiusi quando la membrana è a riposo. Quando lo stimolo è di sufficiente intensità, si aprono molto rapidamente i canali voltaggio-dipendenti per gli ioni sodio: gli ioni sodio entrano nella cellula secondo il loro gradiente elettrochimico, e la membrana si depolarizza fino ad arrivare al picco del potenziale d’azione, in cui il versante interno della membrana risulta carico positivamente rispetto all’esterno (circa +40 mV). I canali del sodio però, dopo essersi aperti, si inattivano, quindi la membrana non può depolarizzarsi ulteriormente. Nel frattempo, più lentamente si aprono i canali voltaggio-dipendenti del potassio: gli ioni potassio fuoriescono dalla cellula secondo il loro gradiente elettrochimico, e la membrana si ripolarizza fino al valore di riposo.
In un neurone, il potenziale d’azione si genera nella regione iniziale dell’assone detta cono di emergenza dove la concentrazione di canali del sodio voltaggio-dipendenti è molto alta. Da qui l’onda di depolarizzazione si propaga senza diminuire di intensità lungo tutto l’assone fino alle terminazioni nervose.
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MyJoVE Corporation.(2022).Capitolo 18: Sistema nervoso. 18.7: Potenziali di azione [Online].
JoVE Education, Core Biology.
Disponibile su:https://app.jove.com/it/science-education/v/10844/concepts/action-potentials