Potentiel d'action et conduction

TleSVTTissu nerveux et ses propriétésPotentiel d'action et conduction~4 min de lecture

Le message se propage par la régénération d’un phénomène électrique porté par des mouvements locaux d’ions.

Potentiel d’action et conduction

Objectifs

  • Expliquer les phases ioniques.
  • Appliquer le tout ou rien.
  • Comparer conduction continue et saltatoire.

Du repos au potentiel d’action

Le potentiel de membrane est une différence de potentiel électrique entre intérieur et extérieur de la cellule. Au repos, l’intérieur est généralement négatif par rapport à l’extérieur. La répartition inégale des ions et la perméabilité sélective de la membrane y contribuent ; les pompes maintiennent les gradients. Un potentiel d’action est une variation brève et régénérée de ce potentiel.

Qu’est-ce qui varie lors d’un potentiel d’action ?

  1. Le nombre de neurones
  2. Le potentiel électrique de la membrane
  3. La longueur de l’axone
Le phénomène concerne la différence de potentiel à travers la membrane.

Phases ioniques et loi du tout ou rien

Quand la dépolarisation atteint le seuil, des canaux sodium dépendants du voltage s’ouvrent : les ions \(\ce{Na+}\) entrent. Puis ces canaux s’inactivent et l’ouverture de canaux potassium permet la sortie des ions \(\ce{K+}\). La membrane se repolarise, parfois avec une hyperpolarisation. Pendant la période réfractaire absolue, un nouveau potentiel d’action ne peut pas être déclenché. Pour un axone donné dans des conditions stables, le potentiel d’action suit la loi du tout ou rien : sous le seuil, pas de potentiel d’action ; au seuil, un potentiel d’action complet.

Ordre des phases du potentiel d’action, sans échelle de temps ni de tensionTempsPotentiel de membraneDepolarisationRepolarisationRetour au repos

Après le seuil, l’entrée de sodium provoque la dépolarisation.

L’inactivation des canaux sodium et la sortie de potassium favorisent la repolarisation.

Une hyperpolarisation transitoire peut précéder le retour au repos.

Un stimulus plus intense double-t-il nécessairement l’amplitude des potentiels d’action sur le même axone ?

  1. Oui
  2. Non
L’amplitude reste globalement stable ; la fréquence de décharge peut augmenter.

Conduction continue et saltatoire

Dans un axone non myélinisé, le potentiel d’action se régénère de proche en proche. Dans un axone myélinisé, les courants locaux se propagent sous la gaine et le potentiel d’action se régénère aux nœuds de Ranvier : c’est la conduction saltatoire. À conditions comparables, la myélinisation et un diamètre axonal plus grand favorisent une conduction plus rapide.

Où le potentiel d’action se régénère-t-il principalement dans une fibre myélinisée ?

  1. Aux nœuds de Ranvier
  2. Dans le noyau
  3. Dans l’épaisseur de la myéline
Les nœuds sont des interruptions de gaine où la membrane possède des canaux appropriés.

Exemple résolu : cherche avant de révéler

Expérience fictive : des stimulations croissantes d’un même axone donnent d’abord aucune décharge, puis des potentiels d’action d’amplitude voisine mais plus rapprochés. Interprète sans inventer de valeurs.

Voir l’interprétation
L’absence initiale de potentiel d’action indique un seuil non atteint.
L’amplitude voisine est compatible avec la loi du tout ou rien.
Des décharges plus rapprochées indiquent une fréquence plus élevée.

Que mesurer pour comparer la rapidité de conduction sur une même distance ?

  1. Le délai d’arrivée du message
  2. La taille du noyau
  3. Le nombre de dendrites visibles
Pour une distance identique, un délai plus court correspond à une propagation plus rapide.

Erreurs fréquentes

La repolarisation rapide dépend surtout de la sortie de potassium.

  1. Vrai
  2. Faux
L’ouverture des canaux potassium et l’inactivation des canaux sodium participent à cette phase.

Récapitulatif

Retourne les cartes puis explique chaque notion sans regarder.

Potentiel de membrane
Différence de potentiel entre intérieur et extérieur.
Dépolarisation
Le potentiel devient moins négatif ; le sodium entre pendant la montée du potentiel d’action.
Repolarisation
Le potentiel revient vers le repos, notamment grâce à la sortie de potassium.
Tout ou rien
Le seuil déclenche un potentiel d’action complet.
Conduction saltatoire
Régénération aux nœuds sur un axone myélinisé.

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