Chimie

Membrane et potentiel d'action


Le potentiel d'action : mécanisme

Le potentiel d'action est une réponse tout ou rien de la cellule nerveuse ou musculaire à un stimulus. Si le potentiel membranaire est dépolarisé au-dessus d'une certaine valeur seuil, c'est-à-dire que le potentiel à l'intérieur de la membrane est décalé vers le positif, la cellule correspondante déclenche un potentiel d'action. La dépolarisation peut, par exemple, provenir d'un potentiel récepteur ou d'un potentiel excitateur postsynaptique. La valeur seuil peut différer d'une cellule à l'autre, mais se situe généralement autour d'une dépolarisation de 20 mV par rapport au potentiel membranaire au repos. Un potentiel d'action est stéréotypé : en moins de 1 Mme il y a une dépolarisation massive jusqu'à des valeurs d'environ 30 mV, suivi d'une repolarisation à des valeurs proches du potentiel de repos.

Comment se déroule ce cours type ? Pourquoi le potentiel d'action ne se propage-t-il que dans une seule direction ? S'il s'agit d'une réponse tout ou rien de la cellule respective, comment les informations (par exemple sur la force et la durée du stimulus) peuvent-elles être codées ?+- et K+Canaux impliqués. Si le potentiel de membrane atteint la valeur seuil, Na+-Canaux. L'afflux résultant de Na+-Les ions provoquent une dépolarisation supplémentaire, qui à son tour produit plus de Na+Canaux ouverts, etc. Un circuit de rétroaction positive est ainsi mis en mouvement, ce qui conduit à un afflux explosif de Na+Des ions et donc une dépolarisation rapide au-delà de la ligne zéro.

Bien que pendant une courte période le Na+-La conductivité de la membrane domine, le potentiel d'équilibre devient EN / A (environ 50-60 mV) non atteint. C'est parce que le premier Na+-Les canaux entrent dans l'état inactivé, et en raison de la dépolarisation - avec un certain retard - K+-Conduits à ouvrir. Le K associé+- La fuite est essentielle pour la repolarisation rapide. Bien qu'un potentiel d'action soit très court (pour les nerfs : env. 1-2 Mme), un deuxième potentiel d'action ne peut pas suivre immédiatement, puisque la cellule est en phase réfractaire pendant quelques millisecondes. Ce temps est requis pour le Na+-Canaux (après repolarisation) pour passer de l'état inactivé à l'état inactif, car ce n'est qu'à partir de cet état qu'ils peuvent être réactivés. L'inactivation de Na+Canaux a une autre conséquence importante : bien que le Na+Si les courants dépolarisants provoqués par l'influx se propagent dans les deux sens le long de la membrane d'un processus nerveux, le potentiel d'action ne peut pas fonctionner dans la direction opposée. En effet, la zone située derrière, qui vient de déclencher un potentiel d'action, est incapable de le faire à nouveau pendant la période réfractaire.De plus, le soma et les dendrites d'un neurone n'ont généralement pas de Na voltage-dépendant.+Les canaux et donc la propagation des potentiels d'action dans cette direction sont également empêchés.

Les neurones ont une large gamme de canaux ioniques moléculairement différents, de sorte que la membrane d'une seule cellule peut être équipée d'une variété de types de canaux ioniques. Dans le cas de canaux composés de plusieurs sous-unités, cette diversité peut souvent être encore augmentée par la formation d'hétéromères. De plus, les canaux peuvent être séparés dans l'espace de sorte que les dendrites, les corps cellulaires et les zones axonales aient des propriétés d'excitabilité complètement différentes. Néanmoins, le potentiel d'action d'un certain processus nerveux a essentiellement toujours la même amplitude et la même évolution temporelle (règle du tout ou rien). C'est la fréquence des potentiels d'action qui est utilisée pour coder l'information. Par exemple, plus le stimulus reçu (et la dépolarisation associée) est fort, plus la fréquence des potentiels d'action qu'il déclenche est élevée. En raison de la période réfractaire, la fréquence maximale dans les neurones est d'environ 500 Hz.


Vidéo: La propagation de linflux nerveux (Janvier 2022).