Potentiel De Repos Et Potentiel d'Action

Potentielle De Repos Et Potentiel d'Action : Deux notions représentant des caractéristiques physiologiques essentielles des cellules vivantes, et en particulier les cellules nerveuses ou neurones.
Ces deux potentiels, sont étroitement liés aux modifications de la perméabilité de la membrane plasmique aux ions de charges positives et celles aux charges négatives.
Le potentiel membranaire de la cellule exprime une différence de potentiel ou ddp, entre deux points distincts de cette membrane. Cette ddp, exprimée en millivolts (mv), change selon l'état de la cellule.
Au repos, la membrane se caractérise par une polarité électrique normale, avec des charges positive du côté externe et des charges négatives du côté interne. Entre le milieu extracelluaire et le milieu intracellulaire existe une ddp proche d'une valeur typique d'environ -70 mV (millivolts) pour un neurone. Il est principalement dû à une inégale répartition des ions, en particulier le sodium (Na⁺) et le potassium (K⁺), de part et d'autre de la membrane.
L'origine de ce potentiel de repos, au maintient des différences de concentrations des ions Na⁺ et K⁺ , entre les milieux intra et extra-cellulaires, par les pompes sodium-potassium (Na⁺/K⁺ ATPase) qui expulsent 3 ions Na⁺ à l'extérieur de la cellule pour chaque 2 ions K⁺ qu'elles font entrer, d'une part et par le fait que la membrane est plus perméable aux ions K⁺, ce qui permet à ces ions de sortir plus facilement, rendant l'intérieur de la cellule plus négatif, d'autre part.
En activité, lorsque la cellule reçoit un message nerveux ou lors de son excitation, le potentiel membranaire subit une brève inversion et le potentiel de repos est remplacé par un potentiel d'action. C’est un phénomène électrique qui permet la transmission de l'influx nerveux le long des neurones.
Le potentiel d'action est du à l'arrêt de fonctionnement des pompes (Na⁺/K⁺ ATPase) et à l'activation des canaux voltages dépendants, canaux Na⁺ et canaux K⁺. Le potentiel d'action se compose de 3 phases :
1) Dépolarisation : inversion de la polarité la membrane, due l'ouverture des canaux voltage dépendants Na⁺, permettant une entrée rapide des ions Na⁺ dans la cellule, inversant la polarité membranaire (l'intérieur devient positif et l'extérieur devient négatif).
Repolarisation : Les canaux voltage dépendants Na⁺ se ferment, et les canaux voltage dépendants K⁺ s'ouvrent, permettant aux ions K⁺ de sortir de la cellule, ce qui ramène la polarité vers le négatif.
Hyperpolarisation : Parfois, l'excès de sortie d'ions K⁺ suite au retard de fermeture de ses canaux voltage dépendants, , rend l'intérieur de la cellule encore plus négatif que le potentiel de repos, avant de revenir à la normale.
Le retour au potentiel de repos : est conditionné par la reprise de l'activité des pompes Na⁺/K⁺ ATPase et la fermeture des canaux voltage dépendants Na⁺et K⁺ rétablissant progressivement les concentrations ioniques initiales.
Globalement la polarité de la membrane, le potentiel de repos et le potentiel d'action, sont étroitement liés aux changement de la perméabilité de la membrane aux ions Na⁺et K⁺.
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