Le potentiel de repos et le potentiel d'action
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Quelles sont les propriétés des cellules nerveuses qui sont à l’origine d’un message nerveux ?
Toutes les cellules, dont les cellules nerveuses, ont une
différence de répartition des charges
ioniques, positives ou négatives, de
chaque côté de leur membrane :
cette membrane est donc
polarisée.
Cette polarité menbranaire a été mise
en évidence grâce au dispositif d'enregistrement
suivant : On dépose des fibres nerveuses dans du
liquide physiologique ; une micro électrode
e2 est placée à la surface de la fibre,
à un potentiel de référence de 0mV et une
autre micro électrode e1 est d’abord
placée à la surface de la fibre, puis
implantée (au temps T) à l’intérieur
de la fibre, sans envoyer de stimulation.
Quand les 2 électrodes (e1 et e2) sont à la surface de la fibre, il n’y a aucune différence de potentiel (ou ddp) : tous les points sont au même potentiel.
Quand une électrode est à la surface de la fibre et l’autre électrode dans la fibre, il existe une différence de potentiel de -70 mV : la face interne de la membrane est donc plus négative que la face externe.
Cette ddp est appelée potentiel de repos ou potentiel de membrane.
On ajoute un stimulateur au montage précédent pour
mettre en évidence la réponse d’une fibre
à une stimulation dont on peut moduler
l’intensité et/ou la durée, ainsi que le
délai entre 2 stimulations.
On enregistre la réponse d’une fibre à une
stimulation unique de 50 mV.
La stimulation envoyée est visualisée par
l’artéfact de stimulation (celui-ci se
matérialise par une variation transitoire de la ddp,
enregistrée lorsqu'on applique la stimulation), et la
fibre répond après un temps de latence t.
Cette réponse, le potentiel
d’action, est
constituée :
- d’une dépolarisation : la
face interne de la membrane de l’axone devient plus
positive que la face externe.
- d’une repolarisation : la face
interne redevient plus négative que la face externe.
- d’une hyperpolarisation : la face
interne redevient encore plus négative
qu’initialement.
Le potentiel d’action
est donc une inversion transitoire de la polarisation
membranaire.
Si on implante une deuxième électrode à
distance de l'électrode réceptrice
e1 : le potentiel d’action
enregistré par les 2 électrodes situées
différemment le long de la fibre a la même amplitude
et la même durée, donc il se propage en
gardant ses caractéristiques.
La formation de potentiels d’action repose sur l’existence d’un potentiel de repos ou potentiel transmembranaire(propriété commune à toutes les cellules), la face interne de la membrane cellulaire étant plus négative que la face externe.
Un potentiel d’action est une inversion transitoire de la polarisation de la membrane, le milieu intracellulaire devenant alors plus positif. C’est un phénomène dû à des courants ioniques.
Au cours de sa propagation le long de la fibre, le potentiel d’action conserve toutes ses caractéristiques.
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