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E’ possibile descrivere il comportamento elettrico di una
cellula, rappresentandola come un circuito elettrico.
Da Hill - “ionic
channels of
excitable
membrane”, 2nd
Ed.
La membrana é rappresentata come la combinazione in
parallelo di una batteria (EK) con una resistenza interna
(1/gK) e di una capacità (CM).
Quali sono le proprietà di questi elementi?
R=V/I
g=I/V
RISPOSTA DI UNA CELLULA AD UNO STIMOLO
In risposta ad uno stimolo elettrico (corrente di intensità
costante) applicato istantaneamente la risposta della
cellula non raggiunge istantaneamente il suo valore
finale. La membrana risponde con ritardo agli stimoli.
Consideriamo un circuito formato dalla combinazione in
parallelo di una resistenza (R) e di un capacità (C), circuito
collegato ad uno stimolatore capace (alla chiusura di un
interruttore) di fornire una corrente di intensità costante
(Itot)
Itot
IR IC
Gli elementi del circuito sono definiti da:
C
R
Idt
dVC
dt
dQ
I
VR
V
QC ; CRtot III
Ir = Vm/Rm
Ic = Cm dV/dt
PROPRIETA’ ELETTRICHE PASSIVE
VARIAZIONI TEMPORALI DEL VOLTAGGIO IN RISPOSTA
ALL’APPLICAZIONE DI CORRENTE COSTANTE
La costante di tempo =RC corrisponde al tempo necessario per
raggiungere il 63% del valore finale durante la fase di crescita, ed al
37% del valore iniziale durante la fase di decadimento. Questi valori
non hanno un significato fisiologico, sono semplicemente
caratteristiche intrinseche della funzione
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
VO
LT
AG
GIO
(m
V)
TEMPO (ms)
depolarizzante
iperpolarizzante
VARIAZIONI SPAZIALI DEL VOLTAGGIO IN RISPOSTA
ALL’APPLICAZIONE DI CORRENTE COSTANTE
Tratto da:
Kuffler, Nicholls
& Martin,
“From neuron to
brain”
Sinauer 2nd
Edition
La costante di spazio corrisponde alla distanza dal punto
iniziale di potenziale V0, distanza tale che il potenziale é pari al
37% di V0. non ha un significato fisiologico, é semplicemente
un parametro che descrive una funzione matematica.
= costante di spazio
; o i
m
r r
r
Tratto da:
Kuffler, Nicholls & Martin,
“From neuron to brain”
Sinauer 2nd Edition
rm = resistenza della membrana ri = resistenza dell’assoplasma
r0 = resistenza del liquido extracellulare (r0 = 0)