La velocità di propagazione del potenziale d'azione è influenzata dal decadimento della corrente elettrotonica che viaggia lungo l'assone. Questo decadimento può essere descritto da un’equazione matematica che lega la differenza di potenziale in un punto lungo l’assone (Vx) alla distanza dal punto di origine (x).
L'equazione è la seguente: 𝑉𝑥=𝑉0𝑒−𝑥/𝜆
dove:
• 𝑉0 è la differenza di potenziale nel sito di origine, che corrisponde al massimo potenziale raggiunto (potenziale all'overshoot):
• Vx è la differenza di potenziale a una distanza x dal sito di origine;
• λ è la costante di spazio, che descrive la distanza alla quale la differenza di potenziale si riduce al 37% del suo valore iniziale.
La costante di spazio 𝜆 è una misura fondamentale per comprendere la propagazione del potenziale d'azione. Un valore maggiore di λ significa che la corrente elettrotonica riesce a depolarizzare porzioni più distanti della membrana, mantenendo un'intensità sufficiente a innescare un nuovo potenziale d'azione. In altre parole, quando la corrente elettrotonica può fluire su distanze maggiori senza dissiparsi troppo, la velocità di propagazione del potenziale d'azione aumenta.
Questo decadimento della corrente avviene a causa della resistenza che la corrente elettrotonica incontra mentre viaggia lungo l’assone. La resistenza al flusso di corrente dipende da vari fattori. In particolare, la resistenza di membrana (Rm) e la resistenza intracellulare (Rint) sono determinanti chiave:
• La resistenza di membrana riguarda la capacità della membrana assonale di impedire il passaggio di corrente attraverso di essa;
• La resistenza intracellulare dipende dalla conducibilità del citoplasma, attraverso il quale la corrente deve fluire. Se la resistenza di membrana è alta, la corrente tende a rimanere all'interno dell'assone, riducendo le perdite e aumentando la propagazione.
Inoltre, un altro fattore importante che influenza la costante di spazio è la resistenza assiale (Rint), che dipende dal diametro dell'assone. Gli assoni con un diametro maggiore hanno una resistenza assiale inferiore, il che significa che la corrente può fluire più facilmente al loro interno, riducendo le perdite e migliorando la propagazione del potenziale d'azione. Di conseguenza, gli assoni più larghi hanno una maggiore costante di spazio λ, e quindi una maggiore velocità di propagazione.
Nel caso delle fibre amieliniche, che non sono rivestite da mielina, la velocità di propagazione è più lenta rispetto alle fibre mieliniche.