BIOLOGIE Chapitre 2 Influx Nerveux

Potentiel de repos
 Lorsqu’on plonge une électrode à travers la membrane d’un neurone
au repos, on observe une « différence de potentiel », de l’ordre de -
70mV ; c-à-d que la membrane du neurone est polarisée : sa surface
interne est négative, sa surface externe est positive.
 Potentiel de repos  pas traversé par un influx nerveux.
 La membrane est donc polarisée.
 ⦋X⦌=concentration de X
 ORG- ou A- = gros anions organiques
 Charge négative globale due à la forte concentration en anions
organiques
Naissance d’un influx nerveux
 Les neurones possèdent des canaux ioniqus (protéines) dans leurs
membranes, munis de vannes, qui s’ouvrent « en masse » suite à un
stimulus, événement extérieur qui déclenche le départ d’unh influx
nerveux.
 Un influx nerveux apparaît lorsqu’une modification du potentiel se
produit entre l’intérieur et l’extérieur du neurone. Il naît d’une excitation
qui peut avoir lieu soit au départ du récepteur, soit au départ d’une
jonction entre un axone et un dendrite. Ce phénomène est de nature
physicochimique, car il fait intervenir un principe physique
(changement de plarité) et chimique car on assiste à des échanges
d’ions.
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Sodium
Potassium
ATP
ADP+P
Na+
Na+
K+
K+
ATP
ADP+P
Tous les événements sont
simultanés.
Mouvements des ions Na+, plus abondants
dans le MEC que MIC, traversent
passivement la membrane : ils diffusent vers
l’intérieur de l’axone en suivant leur
gradient de concentration et en
empruntant leur canal spécifique.
Les ions K+ quittent passivement l’axone en
diffusant à travers leurs canaux spécifiques.
Les anisons organiques ne sortent pas car
ce sont de trop grosses molécules.
Na+
K+
A-

Potentiel d’action
Modélisation de la propagation d’un influx nerveux dans un neurone
non myélinisé.
1) Neurone au repos= ∆V = −70mV
Canaux légerement entrouvert
2) Dépolarisation
À l’arrivée d’un influx nerveux, les vannes de canaux à Na+ s’ouvrent
grand, ce qui provoque une entrée massive d’ions Na+ à l’intérieur du
neurone (la concentration en Na+ dans le cytoplasme augmente jusqu’à
1000X). Ce qui entraine que le potentiel de membrane s’inverse : le
cytoplasme devient plus positif que le milieu extracellulaire.
3) Repolarisation
Quand il y a beaucoup de Na+ à l’intérieur, les vannes à sodium se
referment, les vannes à potassium s’ouvrent massivement : on assiste alors
à une sortie massive d’ions K+, jusqu’à ce que le potentiel de membrane
redevienne « normal » (positif à l’extérieur, négatif à l’intérieur, mais les ions
sont inversement répartis).
Noyau
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Canal à Na+ grand ouvert
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Corps cellulaire
Axone
Terminaisons axoniques
Dendrites
Cytoplasme

4) Hyperpolarisation
Les vannes de fermeture des canaux de K+ ne régissent pas
immédiatement : les ions potassium continuent à sortir du cytoplasme
pendant un moment, rendant ce dernier légèrement plus négatif qu’au
repos. Finalement, le canal à K+ se referme.
4.1) Période réfractaire
Ensuite, les pompes actives font ressortir les ions Na+ et rentrer les ions K+ afin
de rétablir l’équilibre initial des concentrations d’ions à l’intérieur et à
l’extérieur du neurone.
Toute la durée du phénomène est appelée période réfractaire, et
correspond à la période pendant laquelle un nouvel influx ne peut pas
passer. Elle se termine quand le potentiel de membrane est de nouveau celui
du neurone au repos, c-à-d quand les pompes actives ont terminé de
ramener les ions à leur place.
 L’influx correspond donc à une onde de dépolarisation qui se déplace
de proche en proche le long de la cellule nerveuse (sans myéline)
Pompe active

Propagation de l’influx nerveux
 Tant que la période réfractaire n’est pas terminée, la dépolarisation ne
peut pas provoquer l’ouverture des canaux situés en amont de l’influx
car ils sont « bloqués » aussi longtemps que la pompe active n’a pas
terminé son travail.
 L’influx est obligé de toujours se propager dans le même sens : il ne
peut pas faire marche arrière.
Naissance de l’influx nerveux :
Seuil d’excitation :
 Stimulus assez intense pour qu’un potentiel d’action se déclenche
 Une fois ce seuil atteint, l’influx démarre
 un stimulus plus intense ne déclenchera pas une dépolarisation
plus importante, toutes les impulsions ayant ainsi la même force,
des stimuli plus « forts » ne peuvent donc produire des impulsions
plus fortes que des stimuli faibles
 tout ou rien
Artéfact de simulation :
 Micro réaction du neurone suite à une simulation qui précède le
potentiel d’action
Corpuscule de Pacini :
 Récepteur cutané sensible à la pression
Propagation d’un influx nerveux : fréquence des
potentiels d’action
1. pression=0 : repos
2. p≠0 : stimulus « neutre »
3. stimulus « neutre » mais artéfact de stimulation
4. stimulus « efficace » le seuil d’excitation est atteint
5. effet de stimuli de plus en plus intense
 aucune influence sur l’amplitude
 fréquence des PA augmentent, de plus en plus
rapprochés
6. la limite de la fréquence des potentiels d’action est due à la période
réfractaire : tant que les pompes actives n’ont pas rétabli l’équilibre
ionique, un nouveau potentiel ne peut pas se déclencher.

Propagation d’un influx nerveux : addition des potentiels d’action
A. Dans une fibre isolée, une fois le seuil atteint, l’amplitude de la réponse
reste constante
B. Dans un nerf entier, par dse stimuli de plus en plus intense, le nombre de
fibre excitée est de plus en plus élevé, jusqu’au maximum.
 Des stimuli plus intenses déclenchent des potentiels d’actions
dans un plus grand nombre de neurones
Il est évident que nous sommes capables de déceler des différences
dans la force d’un stimulus. Un stimulus fort se traduira par une
fréquence plus élevée des impulsions (potentiels d’actions qui se
succèdent plus rapidement) ainsi que par l’activation d’un plus grand
nombre de neurones.
Influx nerveux dans une fibre myélinisée : propagation saltatoire
La vitesse de propagation dépend du diamètre du neurone : plus il est
grand plus il est rapide car une fibre de grand diamètre offre moins de
résistance au flux du courant.
Conduction saltatoire :
 transmission de l'influx nerveux
La myéline sur l'axone empêche le passage d’ions. Quand une
impulsion se produit à un nœud, la dépolarisation passe le long de la
gaine de myéline au nœud suivant conduction saltatoire
 L'influx nerveux est donc plus rapide avec la myéline (20x)