Dans les cellules, en particulier dans les neurones et les myocytes, les modifications du potentiel de membrane servent de signaux pour la réception, l’intégration et la transmission de l’information. Une modification du potentiel de membrane peut être causée par tous les facteurs :
qui changent la perméabilité de la membrane à n’importe quel ion,
qui modifient les concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane plasmique.
Une modification du potentiel de membrane peut produire deux types de signaux :
des potentiels gradués qui interviennent sur de courtes distances,
des potentiels d’action qui interviennent sur de longues distances.
Potentiels gradués
Les Potentiels Gradués sont des modifications locales et de courte durée du potentiel de membrane qui peuvent être soit des dépolarisations, soit des hyperpolarisations. Ces changements provoquent l’apparition d’un courant électrique local dont le voltage diminue avec la distance parcourue. Ces potentiels sont dit gradués parce que leur voltage est directement proportionnel à l’intensité ou à la force du stimulus. Plus le stimulus est intense, plus le voltage augmente et plus grande est la distance parcourue par le courant. Ex : PPSE, PPSI…
Potentiels d’action
Les neurones communiquent entre eux et avec les cellules des effecteurs musculaires et glandulaires en produisant et en propageant des potentiels d’action le long de leur axone. En règle générale, seules les cellules pourvues de membranes excitables peuvent engendrer des Potentiels d'Actions. Le Potentiels d'Actions est une brève inversion du potentiel de membrane.
Contrairement aux Potentiels Gradués, les Potentiels d'Actions ne diminuent pas avec la distance.
Dans un neurone, un Potentiels d'Actions qui se propage est aussi appelé influx nerveux. Seuls les axones peuvent produire des Potentiels d'Actions.
Production d’un Potentiels d’action
La production d’un Potentiels d'Actions repose sur trois modifications de la perméabilité membranaire qui se succèdent tout en étant liées :
accroissement transitoire de la perméabilité aux ions Na+
rétablissement de l’imperméabilité aux ions Na+
augmentation de courte durée de la perméabilité aux ions K+
Propagation d’un Potentiels d'Actions
Dans la propagation de l’influx nerveux, chaque potentiel d’action fournit le stimulus dépolarisant qui déclenche un Potentiels d'Actions dans la région adjacente de la membrane. L’influx nerveux se propage dans une seule direction.
Seuil d’excitation ou loi du tout ou rien
Si le seuil d’excitation est atteint, un PA est produit ; sinon, la dépolarisation demeure locale.
Les Potentiels d'Actions sont indépendants de l’intensité du stimulus. En effet, les PA produits par des stimulus intenses sont plus fréquents que les PA produits par des stimulus faibles, mais leur amplitude n’est pas plus grande.
Dans les neurofibres amyélinisées, les Potentiels d'Actions sont produits en vague tout le long de l’axone.
Dans les neurofibres myélinisées, les Potentiels d'Actions ne sont produits qu’aux nœuds de Ranvier et, grâce à la conduction saltatoire, ils se propagent plus rapidement que dans les neurofibres amyélinisées.
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