I. La Polarisation et le Potentiel de Repos
• Polarisation : La membrane d’un neurone au repos est polarisée autour de -70 mV.
• Rôle de la pompe Na+/K+ ATPase :
• Fait sortir 3 Na⁺ et entrer 2 K⁺ contre leur gradient de concentration.
• Consomme beaucoup d’ATP → maintient le potentiel de repos.
• Canaux de fuite :
• Plus de canaux K⁺ que de canaux Na⁺ → Membrane plus perméable au K⁺ qu’au Na⁺.
• Le potentiel membranaire est donc plus proche du potentiel d’équilibre du K⁺ (-84 mV) que de celui du Na⁺ (+58 mV).
II. Potentiel et Courant
• Différence entre potentiel et courant :
• Potentiel = exprimé en Volt (V)
• Courant = exprimé en Ampère (A)
• Un courant ne peut exister sans un potentiel.
• Force motrice d’un ion : Différence entre son potentiel d’équilibre et le potentiel membranaire.
III. Potentiels Locaux (Électrotoniques)
• Stimulation d’un neurone → Variation locale du potentiel membranaire.
• Propriétés :
• Réponse graduée : Plus l’intensité de stimulation est forte, plus l’amplitude de la variation de potentiel est grande.
• Propagation décrémentielle : Le signal diminue en s’éloignant du point de stimulation.
• Sommation des potentiels locaux :
• Sommation temporelle : Stimulation répétée dans un court laps de temps → les effets s’additionnent.
• Sommation spatiale : Stimulation en plusieurs endroits en même temps → les effets s’additionnent.
• Si la somme des potentiels locaux dépasse un seuil (~-55 mV) → Potentiel d’Action (PA) généré.
IV. Le Potentiel d’Action (PA)
• Définition : Inversion brusque et momentanée du potentiel membranaire dans l’axone.
• Phases du PA :
1. Dépolarisation :
• Si le seuil est atteint (~-50/-55 mV), ouverture massive des canaux Na⁺ voltage-dépendants → entrée de Na⁺ → potentiel membranaire se rapproche de +58 mV.
2. Repolarisation :
• Inactivation des canaux Na⁺ (bouchés) et ouverture des canaux K⁺ voltage-dépendants → sortie massive de K⁺.
3. Hyperpolarisation :
• Les canaux K⁺ restent ouverts un peu plus longtemps → potentiel descend sous -70 mV avant de revenir au potentiel de repos.
V. Propagation du PA et Périodes Réfractaires
• Unidirectionnalité du PA :
• Les canaux Na⁺ VD sont inactivés après l’ouverture → empêche le PA de revenir en arrière.
• Périodes réfractaires :
• Absolue : Aucun PA ne peut être généré (canaux Na⁺ déjà ouverts ou inactivés).
• Relative : Un PA peut être généré, mais il faut une stimulation plus forte (hyperpolarisation).
VI. Conductance et Conduction Électrotonique
• Conductance = Capacité de la membrane à laisser passer un ion (nombre de canaux ouverts).
• Conduction électrotonique : Propagation passive du signal dans le neurone.
• Plus il y a de fuites ioniques, plus le signal s’affaiblit.
• Si le PA n’est pas déclenché, le signal disparaît.
VII. Seuil de Déclenchement du PA
• Le seuil dépend de l’équilibre entre le flux de Na⁺ entrant et le flux de K⁺ sortant.
• Si entrée de Na⁺ > sortie de K⁺ → seuil atteint → déclenchement du PA.
Résumé Général :
• Le potentiel de repos (-70 mV) est maintenu grâce à la pompe Na+/K+ et aux canaux de fuite.
• Les potentiels locaux sont des variations de potentiel qui peuvent se sommer (temporellement/spatialement).
• Si la sommation dépasse le seuil, un PA est déclenché → dépolarisation, repolarisation, hyperpolarisation.
• Le PA se propage grâce aux canaux voltage-dépendants et de manière unidirectionnelle grâce à la période réfractaire.
• La conduction électrotonique est passive et peut être compensée par le déclenchement de PA successifs.
