Neurone: L'influx nerveux (potentiel d'action )

Le potentiel membranaire

Le potentiel membranaire au repos:

Le potentiel de la membrane plasmique au repos est de -70 mV.Si on introduisait une électrode de mesure à l'intérieur de la cellule (voir la méthode de patch-clamp), on constaterait une différence de potentiel (ddp): la face interne de la membrane est négatif par rapport à une électrode de référence placée sur la face externe de la membrane.

Cette différence de potentiel résulte d'une différence de concentration en ions entre l'intérieur et l'extérieur du neurone qui est due à une perméabilité sélective de la membrane plasmique et d'autre part à des courants ioniques actifs transmembranaires (par exemple, la pompe sodium-potassium ATP-asique). Il existe également des courants de fuite intéressant les ions potassium vers le milieu extracellulaire par des canaux ioniques spécifiques transitoirement ouverts (à cause des fluctuations électro-chimiques locales)*.

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Donc à l'état de repos la quantité d'ion K+ quittant la cellule par transport passif est plus importante que la quantité d'ion Na+ entrant dans la cellule ce qui résulte en un potentiel négatif.

Potentiel d'action (influx nerveux)

L'influx nerveux se caractérise par une modification instantanée et localisée de la perméabilité de la membrane du neurone : des ions sodium (Na⁺) pénètrent dans la cellule en passant à travers des canaux ioniques sélectivement perméables au sodium. Le potentiel de membrane prend alors une valeur positive (environ +35 mV) proche du potentiel électro-chimique d'équilibre du sodium (ENA). Ce phénomène porte le nom de dépolarisation. Puis, très rapidement des ions potassium (K⁺) sortent de la cellule en passant à travers d'autres canaux ioniques, perméables au potassium. Le potentiel de membrane décroît pour aboutir à une valeur plus basse que la valeur du potentiel de repos : on parle de repolarisation puis d'hyperpolarisation. Puis il y a une phase de retour à la normale grâce à l'action d'une pompe ionique ATP-asique sodium-potassium dépendante. La variation locale, transitoire et stéréotypée du potentiel transmembranaire de l'axone comprenant la dépolarisation et la repolarisation, s'appelle le potentiel d'action. Il ne dure que quelques millisecondes. Le potentiel d'action, ou influx nerveux, se propage de proche en proche le long de l'axone du neurone, ou d'un nœud de Ranvier à l'autre (conduction saltatoire)*.

Remarques :

Lorsque les canaux sodiques sont ouverts, la membrane est totalement insensible aux stimuli additionnels. La cellule est en période réfractaire absolue. Durant la repolarisation, la membrane peut être stimulée par un stimulus très important. Cette période est appelée période réfractaire relative.
Suite à l'existence d'un potentiel seuil, le potentiel d'action suit la loi du "tout ou rien"*.