Il neurone

Il neurone è l'unità cellulare che costituisce il tessuto nervoso, il quale concorre alla formazione, insieme al tessuto della nevroglia e al tessuto vascolare, del sistema nervoso. Grazie alle sue peculiari proprietà fisiologiche e chimiche è in grado di ricevere, integrare e trasmettere impulsi nervosi, nonché di produrre sostanze denominate neurosecreti.

L'impulso nervoso ha natura elettrica. La velocità di trasmissione è variabile. Raggiunge la velocità massima nelle fibre di maggiore diametro rivestite di guaina mielinica e il minimo in sottili fibre senza guaina. La trasmissione dell'impulso è garantita dalla differenza di potenziale elettrico che si crea a causa della diversa concentrazione di ioni sodio e potassio tra l'interno della cellula e il liquido extracellulare in cui è immersa.

1.      Il liquido extracellulare ha una massima concentrazione di ioni sodio (Na⁺) rispetto al citoplasma della cellula e viceversa, al suo interno è più alta la concentrazione di ioni potassio (K⁺). Questa situazione rimane stabile grazie al trasporto attivo dei due ioni, attraverso la membrana cellulare, contro il suo gradiente di concentrazione. La distribuzione non uguale di ioni determina uno stato elettrico con una differenza di carica tra interno ed esterno di -70 mV. Questo valore, detto potenziale di membrana, rappresenta il potenziale a riposo del neurone.

2.      Quando uno stimolo arriva nel primo tratto della membrana dell’assone, l’equilibrio tra ioni interni ed esterni viene alterato. Attraverso dei canali ionici gli ioni Na⁺ passano nel citoplasma in grandi quantità. Lo stato elettrico interno si modifica sino a raggiungere il valore di +30 mV, chiamato potenziale d’azione.

3.      Il fenomeno dura soltanto qualche frazione di secondo poi tutto torna normale con la riattivazione del normale trasporto attivo degli ioni attraverso la membrana. Però, nel frattempo, viene modificato lo stato elettrico della zona di assone successiva. Il ripetersi del fenomeno lungo i diversi tratti dell’assone crea un flusso elettrico che raggiunge le terminazioni del filamento.

4.      Le sfrangiature dell’assone terminano con dilatazioni dette bottoni sinaptici. Giunta a questo punto, la maggior parte di connessioni neurali, la trasmissione di tipo elettrico si blocca poiché manca la continuità tra due neuroni contigui: esiste una piccola zona di separazione tra una cellula nervosa e l’altra. La struttura che consente la trasmissione dell’impulso nervoso tra due neuroni adiacenti, grazie all’intervento di messaggeri di tipo chimico, è detto sinapsi.

5.      Nei bottoni sinaptici dell’assone si trovano delle vescicole che contengono sostanze dette neurotrasmettitori. Attivate dal potenziale d’azione in arrivo, le vescicole migrano verso la membrana e si fondano con essa. Il neurotrasmettitore viene così liberato nello spazio tra un neurone e l’altro.

6.      Sulla membrana cellulare del neurone esistono specifici recettori con struttura complementare a quella nei neurotrasmettitori, o canali ionici. Entrambe le strutture favoriscono l’ingresso del neurotrasmettitore attraverso la membrana postsinaptica, che va ad alterare l’equilibrio della cellula. Si genera così un nuovo potenziale d’azione.

7.      Al termine della sua azione il neurotrasmettitore deve essere rimosso per consentire il ritorno allo stato normale della cellula postsinaptica. Particolari enzimi si incaricano di degradare le molecole di neurotrasmettitore rendendole così inattive, oppure, dovendo funzionare ancora in risposta a stimoli successivi, vengono riassorbite dalla membrana presinaptica e riutilizzate.

8.      Nelle fibre nervose avvolte dalla guaina mielinica i passaggi di ioni attraverso la membrana dell’assone possono avvenire solo nel piccolo spazio esistente tra una cellula di Schwann e la cellula adiacente (nodo di Ranvier).