Fonctionnement du neurone 4 : Le neurone stimulé : Potentiel gradué et potentiel d’action Flashcards
L. De Doncker
Lorsqu’on stimule un neurone, nous n’avons pas forcément de potentiel d’action
Il faut une certaine intensité qui atteigne un certain seuil pour le voir apparaître
Quand les intensités de stimulation sont trop faibles pour déclencher un potentiel d’action, on déclenche des variations locales de membrane
On parle de potentiel gradué ou graduelle ou en encore électrotonique
La stimulation d’un neurone en vue de déclencher un potentiel d’action peut être
Naturelle :
- Stimulation de récepteurs périphériques
- Activation synaptique suite à la libération de neurotransmetteurs
Expérimentale :
- Injection d’un courant dépolarisant
- Injection d’un courant hyper polarisant
Dépolarisation
S’explique par le fait que si Em devient moins négatif que le potentiel de repos, le neurone devient plus excitable : La membrane est dépolarisée
Hyperpolarisation
S’explique par le fait que si Em devient plus négatif que le potentiel de repos, le neurone devient moins excitable : La membrane est hyperpolarisée
Toutes les activités électriques naturelles du neurone sont
Des variations du potentiel de membrane de repos dues à des mouvements d’ions au travers de sa membrane plasmique
Les potentiels électrotoniques ne se propagent pas sur de longues distances
Il y en a deux types
Les potentiels électrotoniques dépolarisants ou hyperpolarisant
Les potentiels électrotoniques mettent un certain temps à s’établir
Ils suivent une courbe exponentielle
Ces potentiels électrotoniques vont porter
différents noms suivant leur site d’apparition
- Le potentiel de plaque motrice : Synapse nerf/muscle
- Les potentiels récepteurs : Terminaisons des neurones sensoriels
- Les potentiels post-synaptiques excitateurs ou inhibiteurs : Synapses entre deux neurones
Caractéristiques des potentiels électrotoniques : Exemples des stimulations infraliminaires dépolarisantes
- Propagation bidirectionnelle
- Propagation électronique ou décrémentielle
- Réponse graduée
Propagation bidirectionnelle
Les potentiels électrotoniques se propagent de chaque côté de l’axone
Propagation électronique ou décrémentielle
Cette propagation passive du courant est expliquée par deux facteurs :
- Les fuites de courant par les canaux de fuite toujours ouverts au repos, une partie
des ions qui vont se déplacer, va fuir par ses canaux
- Lorsque le courant se propage le long de l’axone, il est freiné car l’axoplasme a une
certaine résistance appelée résistance longitudinale
Réponse graduée
L’amplitude des potentiels électrotoniques est proportionnelle à l’intensité de la stimulation qu’ils soient dépolarisants ou hyperpolarisants
Potentiel d’action sodique
Inversion brusque et transitoire de la polarisation membranaire de repos
Les canaux à fonction active du potentiel d’action
Les canaux Na+ (sodiques) voltage-dépendants
Les canaux sodiques vont s’ouvrir rapidement lorsqu’un certain seuil de dépolarisation est
dépassé
Ils présentent deux « portes » de chaque côté de la membrane
Il est impossible de rouvrir ces canaux dans cet état mais il faudra attendre qu’ils reviennent à l’état de repos
Les canaux à fonction active du potentiel d’action
Les canaux K+ (potassiques) voltage-dépendants
On a pour ces canaux, qu’une seule vanne d’activation
Ils restent ouverts tant que l’on maintient la dépolarisation et ne s’inactivent jamais tant qu’ils ne sont pas revenus à l’état de repos
Le potentiel d’action est du à un changement transitoire de la perméabilité de la membrane vis-à-vis de deux principaux ions
Les ions sodium et les ions potassium
Les différentes phases du potentiel d’action
- Phase de dépolarisation
- Phase de repolarisation
- Phase d’hyperpolarisation
Caractéristiques du potentiel d’action
Seuil de déclenchement ou d’excitabilité
Le seuil d’excitabilité peut être atteint de plusieurs façons :
- Les synapses libèrent des neurotransmetteurs qui vont se fixer sur des récepteurs post-synaptiques, cela va entraîner une dépolarisation
- La stimulation de récepteurs sensoriels provoque une dépolarisation initiale et déclenche un potentiel récepteur
- Une stimulation expérimentale
- Une dépolarisation automatique au niveau du coeur
Le cycle d’Hodgkin
Est un rétrocontrôle positif accolé à un rétrocontrôle négatif
Si la stimulation de la membrane est insuffisante pour déclencher un potentiel d’action, on retourne progressivement au repos
Si elle atteint le seuil cette fois, il y a quelques canaux sodiques voltage-dépendants qui vont s’ouvrir : La conductance pour les ions sodium va donc augmenter et ces derniers pourront entrer dans le neurone pour dépolariser encore plus la membrane
Cette dépolarisation va de nouveau permettre l’ouverture d’autres canaux sodiques voltage-dépendants jusqu’à ce que tous les canaux soient ouverts
Le potentiel d’action répond à la loi du « tout ou rien »
La loi du « tout ou rien » stipule qu’une fois le potentiel d’action apparu, son amplitude ne
varie pas avec l’intensité de stimulation
On le voit sur les derniers potentiels du graphique : ils ne sont pas de même intensité mais l’amplitude est la même
Les périodes réfractaires
Il existe deux types de périodes réfractaires :
- La période réfractaire absolue est un intervalle de temps pendant lequel le neurone reste insensible à la dépolarisation
- La période réfractaire relative est un intervalle de temps pendant lequel le neurone peut émettre un deuxième potentiel d’action à condition que l’intensité de la deuxième
stimulation soit beaucoup plus importante
Fonctions des périodes réfractaires
- Limiter la fréquence d’émission des potentiels d’actions et qui propre à chaque neurone
- Éviter le retour en arrière des potentiels d’action lorsqu’il se propage le long de l’axone
La propagation du potentiel d’action
Le potentiel d’action se « propage » le long de l’axone sans atténuation de son amplitude
On parle de propagation non-décrémentielle
En effet, le potentiel d’action est un processus
autorégénératif
La propagation du potentiel d’action
Dans les fibres amyéliniques
Le potentiel d’action se propage de proche en proche
La vitesse de conduction est lente car le potentiel d’action doit être régénéré tout le long de l’axone
Les courants locaux apparaissent entre la zone active et les zones au repos et se déplacent en aval de l’axone
Cela engendre la dépolarisation de la membrane encore au repos
La propagation du potentiel d’action
Dans les fibres myélinisées
La conduction est saltatoire
La myéline est un excellent isolant électrique
La conduction est cette fois rapide car le potentiel d’action est uniquement régénéré aux noeuds de Ranvier
Les courants locaux s’établissent entre les noeuds de Ranvier et donc la conduction est rapide
La vitesse de conduction est la vitesse à laquelle le potentiel d’action se propage le long de l’axone
Elle dépend de deux paramètres
- La présence ou l’absence d’une gaine de myéline
- Le diamètre de la fibre : Plus le diamètre est important, plus la vitesse est important
