⇒ V m = φ

L’impulsion nerveux
Dentrites
Corps cellulaire
Axone
Noyau
Neurone
Terminaisons
neuronales
(Wikipedia)
-
Axone (fibre nerveuse) : ex. axone géant de la seiche (calmar → contrôle une partie du
système de propulsion par jet d'eau
-
plusieurs cm
d ≈ 0.5 mm
membrane (d ≈10 nm)
axoplasme
1) Potentiel membranaire au repos (seiche) :
Axoplasme:
Milieu extracellulaire:
[Na+]
[K+]
[Cl-]
50
400
70
460
10
540
[ V m  int @  ext  @ 60 mV
en mM
Potentiel au repos
Remarques :
iii)
+55 mV
ENa+
-60 mV
Em du repos
-96 mV
EK+
2) Le potentiel d’action
i)
Principe de mesure
Générateur d’impulsions
d’impulsions
Vm
Vm
Microélectrode A
Microélectrode B
I
Solution extracellulaire
Electrode
d’interieur
Distance a
Axone
Vm [mV]
40
Microélectrode A
20
0
-20
temps
Impulsion
-40
-60
Vm [mV]
t (ms)
40
Microélectrode B
20
0
-20
temps
Impulsion
-40
-60
Remarques
i)
phase de
depolarisation
Vm repos
phase de
repolarisation
1 ms
postdépolarisation
posthyperpolarisation
ii)
a) mesure du courant ionique (Cole, Hodgkin, Huxley 1952) :
technique du potentiel imposé (voltage clamp)
Vm
Régulateur
électrode du
travail (Vm)
(intracellulaire)
Vm
-60 mV
temps
(variable)
~
électrode de référence
(extracellulaire)
`a
I t  I Na  I K 
I
0
électrode du courant
vers l’ext.
vers l’int.
temps
b) canaux membranaires sélectivement perméable aux Na+ ou K+
TTX
Canal de K+
extérieur
membrane d’axone
Canal de Na
intérieur
+
TEA
- (TTX = tétrodotoxine ; TEA = tétraéthylammonium)
ex.
Perméabilité
pNa
dépolarisation
- Voltage-gated K+ channel : ..\..\Ressources\Animations\Potentiel d'action\Movie_Sim1.mpg
iv)
Mécanisme du potentiel d’action :
porte d’activation
extérieur
Canal de Na+
Canal de K+
A
état du repos
B
flux max. de Na+
vers l’intérieur
(dépolarisation)
C
flux max. de K+
vers l’extérieur
(repolarisation)
intérieur
Porte d’inactivation
Na+
Repolarisation
à -60 mV
K+
a)
Echelle de temps :
Dépolaristion
1 ms
Repolarisation
4 ms
b)
Le processus de la dépolarisation est auto-accélérant :
Dépolarisation
+
Flux de Na à l’intérieur
Canaux Na+ ouvertes
c)
d)
Ouverture des canaux K+ retardée:
Vm
Potentiel d’action
pNa
pK 
1 ms
e)
f)
g)
h)
http://outreach.mcb.harvard.edu/animations/actionpotential.swf
v)
Propagation du signal
a) Conduction du signal passif : propagation d'un potentiel décrémentiel
Canal sodique
b) Conduction du signal actif : propagation de proche en proche (non myélinisé)
Canal sodique voltage-dépendant
c) Conduction du signal actif : propagation influx nerveux axone myélinisé
Gaine de myéline