5.4. Comme naît le potentiel d’action ?

5.4 Comment naît le potentiel d’action ?

Dans les membranes des cellules nerveuses, en plus des canaux ioniques ouverts en permanence, on trouve des canaux ioniques dont l’ouverture est provoquée par des variations du potentiel de membrane pour les canaux tensiodépendants, par la fixation d’un composé chimique pour les canaux chimiodépendants, par des variations de pression pour les canaux mécanodépendants et des variations de température pour les canaux thermodépendants. Les canaux chimiodépendants, mécanodépendants et thermodépendants se trouvent généralement dans les membranes des dendrites des neurones sensitifs où ils s’ouvrent suite à une stimulation chimique ou physique. Leur ouverture est proportionnelle à l’intensité de la stimulation et provoque une augmentation ou une diminution du potentiel de membrane. Lorsque la dépolarisation atteint le seuil d’excitation (–55 mV), des canaux à Na+ tensiodépendants s’ouvrent brusquement et des ions Na+ diffusent vers l’intérieur du neurone, poussés par le gradient électrochimique. Cette entrée massive d’ions Na+ fait passer le potentiel de membrane de –55 mV à +40 mV. À ce moment les canaux à Na+ se referment. La dépolarisation qui atteint le seuil d’excitation provoque également l’ouverture de canaux à K+ tensiodépendants, mais leur ouverture étant plus

lente que celle des canaux à Na+, les ions K+ commencent à sortir lorsque le passage des ions Na+ est interrompu. La sortie des ions K+ provoque la repolarisation de la membrane. La sortie des ions K+ peut être suffisamment importante pour que le potentiel de membrane descende sous le potentiel de repos : c’est l’hyperpolarisation. Une fois la membrane repolarisée, les canaux à K+ tensiodépendants se ferment et les pompes à sodium-potassium rétablissent l’équilibre ionique de repos. Pendant cette phase de restauration, la membrane ne peut pas subir un nouveau potentiel d’action en ce point. Éditions VAN IN

1 Pompe à ions sodium-potassium 2 Canal à K+ 3 Canal tensiodépendant à Na+  Canal tensiodépendant à K+  Canal à Na+

État de repos Tant que le seuil d’excitation n’est pas atteint, les canaux tensiodépendants à Na+ et à K+ sont fermés. La membrane est polarisée.

Phase de dépolarisation Une fois le seuil d’excitation atteint, les canaux tensiodépendants à Na+ s’ouvrent brusquement et des ions Na+ s’engouffrent dans le cytoplasme. La polarisation membranaire s’inverse.

Phase de repolarisation Les canaux tensiodépendants à Na+ sont fermés et ceux à K+ largement ouverts, permettant une sortie massive d’ions K+. La polarité initiale de la membrane est rétablie.

Phase d’hyperpolarisation Les canaux tensiodépendants à K+ se fermant lentement, des ions K+ sortent encore après la repolarisation ce qui entraîne une hyperpolarisation.

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