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Potenziali soglia

La membrana di ogni cellula viene mantenuta a uno specifico potenziale elettrico a riposo, che è la differenza di potenziale tra l'interno e l'esterno della cellula. Quasi tutte le membrane plasmatiche sono caratterizzate da un potenziale elettrico, a causa della permeabilità della membrana nei confronti di potassio, sodio, calcio e cloruro.

Il potenziale a riposo dei neuroni è di particolare rilevanza, poiché la modifica del potenziale di membrana di un neurone può determinare un potenziale d'azione. Il potenziale di membrana a riposo dei neuroni è di circa -70 mV, il che significa che l'interno del neurone ha un potenziale di 70 mV inferiore rispetto all'esterno della cellula. Una variazione che porta il potenziale di membrana del neurone al di sopra del valore di soglia di -55 mV darà origine a un potenziale d'azione. Al contrario, qualsiasi cambiamento in virtù del quale il potenziale di membrana resta al di sotto di -55 mV non si tradurrà in un potenziale d'azione.

Un grafico che rappresenta il potenziale di membrana in millivolt sull'asse x e il tempo sull'asse y. Una linea tratteggiata verde, corrispondente al livello di meno 55 millivolt, rappresenta la soglia di eccitazione. Al tempo 0 il potenziale di riposo è pari a meno 70 millivolt. Segue la fase di depolarizzazione, in cui gli ioni di sodio intracellulari aumentano e il potenziale di membrana cresce rapidamente passando da meno 70 millivolt a 30 millivolt. Successivamente, nella fase di ripolarizzazione, il potenziale di membrana diminuisce velocemente da 30 millivolt a meno 70 millivolt. Infine, nella fase di iperpolarizzazione, gli ioni di potassio extracellulari aumentano e il potenziale di membrana scende al di sotto di meno 70 millivolt prima di risalire gradualmente fino a meno 70 millivolt.

Figura 1: Fasi del potenziale d'azione