CoursPhysiologieSystème nerveuxPotentiel d'action et synapsesPotentiels d'action

Potentiels d'action

Objectifs d'apprentissage

Après avoir complété cette unité d'étude, vous serez en mesure de :

Expliquer le rôle des potentiels locaux dans l'initiation des potentiels d'action et les changements ioniques qui se produisent au cours d'un potentiel d'action.
Interpréter des graphiques de potentiels d'action, en reliant la dépolarisation, la repolarisation et l'hyperpolarisation aux mouvements ioniques.
Décrire l'importance des périodes réfractaires dans la régulation de la fréquence et de la direction du potentiel d'action.
Faire la différence entre la conduction continue et la conduction saltatoire, et expliquer comment le diamètre de l'axone et la myélinisation affectent la vitesse de conduction.

Introduction

Les potentiels d'action sont des impulsions électriques rapides que les neurones utilisent pour communiquer des informations dans tout le corps. Ce sont des événements dits “tout ou rien”, ce qui signifie que le potentiel d'action se déclenchera complètement une fois que le potentiel membranaire atteindra un seuil (-55 mV).

Les potentiels d'action sont initiés lorsqu'un stimulus excitateur provoque des potentiels locaux qui dépolarisent la membrane du neurone. Cette dépolarisation déclenche l'ouverture des canaux sodiques voltage-dépendants, permettant aux ions Na+ de circuler dans la cellule, dépolarisant davantage la membrane et provoquant un pic rapide du potentiel membranaire. Après avoir atteint un pic d'environ +30 mV, les canaux sodiques s'inactivent et les canaux potassiques voltage-dépendants s'ouvrent, permettant aux ions K+ de quitter le neurone, provoquant une repolarisation. Les canaux ioniques jouent un rôle crucial dans ces étapes en contrôlant le flux d'ions spécifiques à travers la membrane, assurant ainsi l'initiation et l’arrêt du potentiel d'action.

Les périodes réfractaires, divisées en phases absolues et relatives, limitent la fréquence des potentiels d'action et les empêchent de se déplacer vers l'arrière le long de l'axone. Pendant la période réfractaire absolue, un neurone ne peut pas déclencher un autre potentiel d'action en raison de l'inactivation des canaux sodiques. La période réfractaire relative se produit lorsque les canaux potassiques sont encore ouverts, et bien qu'un nouveau potentiel d'action puisse se produire, il nécessite un stimulus plus fort.

La vitesse de conduction d’un potentiel d’action est influencée par le diamètre de l'axone et la myélinisation. Des diamètres axonaux plus grands réduisent la résistance au flux d'ions, ce qui permet une transmission plus rapide du signal. La myélinisation, qui isole les axones, permet la conduction saltatoire, où les potentiels d'action « sautent » entre les trous de la gaine de myéline, communément appelés nœuds de Ranvier, augmentant considérablement la vitesse de conduction. D’autre part, les axones non myélinisés conduisent les impulsions plus lentement via la conduction continue.

Explorez les concepts

Phases d’un potentiel d'action

Un potentiel d'action est caractérisé par cinq phases clés. Examinez de plus près chacune des phases d'un potentiel d'action, en relation avec le mouvement des ions.

Périodes réfractaires

Les périodes réfractaires sont des phases au cours desquelles un neurone est incapable, ou moins susceptible, de déclencher un autre potentiel d'action. Apprenez-en plus sur les différences entre les périodes réfractaires absolues et relatives avec Kenhub.

Conductions continue et saltatoire

Selon que l'axone soit myélinisé ou non, il existe deux types de conduction : la conduction continue et la conduction saltatoire.

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Résumé

Points clés sur les potentiels d'action
Aperçu du potentiel d'action	Définition : Changements rapides du potentiel de la membrane neuronale qui transmet des signaux le long des neurones Déclenchement : Initié lorsque le potentiel membranaire atteint le seuil (-55 mV) en raison de stimuli excitateurs Loi du tout ou rien : Un potentiel d'action se déclenchera complètement si le seuil est atteint, ou pas du tout s'il ne l'est pas
Canaux ioniques impliqués	Canaux sodiques voltage-dépendants : S'ouvrent au seuil, permettant au Na⁺ de pénétrer dans le neurone, provoquant une dépolarisation Canaux potassiques voltage-dépendants : S'ouvrent après la dépolarisation, permettant au K⁺ de sortir du neurone, conduisant à la repolarisation Canaux de fuite : Maintiennent le potentiel de repos en permettant aux ions de diffuser passivement le long de leurs gradients de concentration
Phases	Potentiel de repos : Environ -70 mV, maintenu par des pompes sodium-potassium et des canaux ioniques de fuite Dépolarisation (et dépassement/overshoot) : Causée par l'afflux de Na⁺, rendant l'intérieur du neurone plus positif Repolarisation : L'écoulement d'ions K⁺ renvoie le potentiel de membrane vers les niveaux de repos Hyperpolarisation : Les canaux K⁺ se ferment lentement, provoquant un bref passage en dessous du potentiel de repos
Périodes réfractaires	Période réfractaire absolue : Un neurone ne peut pas déclencher un autre potentiel d'action pendant cette période, quelle que soit l'intensité du stimulus, car les canaux sodiques sont inactivés Période réfractaire relative : Un stimulus plus fort que d'habitude peut initier un autre potentiel d'action, mais il est plus difficile en raison du potentiel membranaire plus négatif
Types de conduction	Conduction continue : Se produit dans les axones non myélinisés, où les potentiels d'action se propagent de manière ondulatoire le long de l'axone Conduction saltatoire : Se produit dans les axones myélinisés, où les potentiels d'action « sautent » entre les trous de la gaine de myéline (nœuds de Ranvier), permettant une transmission plus rapide du signal
Facteurs affectant la vitesse de conduction	Diamètre de l'axone : Les axones de plus grand diamètre conduisent les impulsions plus rapidement en raison de leur résistance plus faible au flux d'ions Myélinisation : Augmente la vitesse de conduction grâce à la conduction saltatoire, ce qui la rend plus économe en énergie

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