Quel est le potentiel de membrane?
Un potentiel de membrane est la tension qui existe à travers la membrane d'une cellule. Il est également connu sous le nom de potentiel transmembranaire et est particulièrement important dans les cellules nerveuses, ou neurones. Le potentiel de la membrane est causé par une différence de potentiel électrique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule. Lorsqu'un neurone est au repos, ce qui signifie qu'il ne déclenche pas une impulsion nerveuse, l'intérieur de sa membrane cellulaire présente une charge négative par rapport à l'extérieur de la cellule. Cela résulte de différentes concentrations d'ions chargés immédiatement à l'intérieur et à l'extérieur de la membrane.
Les potentiels membranaires résultent du fait que les membranes cellulaires ne permettent pas aux ions sodium et potassium de passer librement dans et hors des cellules et d'atteindre un équilibre. Au lieu de cela, des passages spéciaux connus sous le nom de canaux ioniques permettent aux ions potassium de sortir à travers la membrane cellulaire, réduisant ainsi la charge positive à l'intérieur de la cellule. Les pompes à ions de la membrane utilisent l’énergie pour pomper les ions sodium de la cellule, tout en pompant du potassium. Pour chaque paire d’ions potassium introduits dans la cellule par ces transporteurs d’ions, trois ions sodium sont déplacés à l’extérieur, provoquant une perte totale de charge positive de la cellule. Les molécules de protéines chargées négativement à l'intérieur de la cellule sont également empêchées de partir.
Ensemble, ces facteurs créent une charge négative à l'intérieur de la cellule par rapport à l'extérieur, qui forme le potentiel de membrane. Le potentiel est constant au repos, mais change dans les cellules nerveuses lorsque les impulsions sont transmises d'un neurone à un autre. Lors de la transmission de l'influx nerveux, un potentiel d'action se produit, où la membrane cellulaire passe par un processus appelé dépolarisation. Après le potentiel d'action, le potentiel de membrane revient à son état de repos normal, qui est normalement mesuré en tant que différence de -70 millivolts entre l'intérieur et l'extérieur de la membrane.
Le potentiel d'action commence lorsqu'un stimulus nerveux arrive à la cellule, ouvrant des canaux sodiques spéciaux dans la membrane cellulaire. Les ions sodium chargés positivement passent dans la cellule et le potentiel de la membrane change, devenant moins négatif. Lorsqu'un point appelé seuil d'action est atteint, de nombreux autres canaux sodiques s'ouvrent et l'intérieur de la membrane cellulaire se charge positivement, à l'inverse de la normale.
Au plus fort du potentiel d'action, les canaux potassiques s'ouvrent et le potassium afflue hors de la cellule. Cela rend l'intérieur de la cellule plus négatif, de sorte que la membrane est repolarisée. Les canaux sodiques sont également fermés à cette heure-ci. Habituellement, la repolarisation déborde et revient progressivement au potentiel de membrane normal au repos. Ce processus d’inversion du potentiel membranaire pour créer un potentiel d’action permet aux impulsions de se transmettre le long des nerfs.