Qu'est-ce que l'équation de Nernst?
L'équation de Nernst détermine le potentiel de repos des membranes cellulaires dans le corps en tant que facteur de la concentration en ions à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Les cellules constituent l'unité de base du corps et l'environnement à l'intérieur de la cellule est séparé de l'extérieur par une membrane cellulaire. L'environnement intracellulaire contient une concentration d'ions différente de celle de l'environnement extracellulaire, de sorte qu'une charge électrique se développe et est appelée potentiel de repos. Les ions qui influencent le plus le potentiel de repos sont ceux auxquels la membrane cellulaire est la plus perméable: le sodium et le potassium. La concentration de potassium dans la cellule est supérieure à celle à l'extérieur, et l'inverse est vrai pour l'ion sodium.
Pour de nombreuses cellules du corps, le potentiel de repos reste constant pendant toute la durée de vie de la cellule. Pour les cellules excitables telles que celles des nerfs et des muscles, le potentiel de repos fait simplement référence au potentiel de membrane lorsque la cellule n'est pas excitée. Une cellule excitable est une cellule qui génère une impulsion électrique qui provoque la contraction de la cellule, dans le cas d'une cellule musculaire, ou le déclenchement d'un signal, dans le cas d'une cellule nerveuse.
L'excitation entraîne une modification de la perméabilité de la membrane aux ions, principalement au potassium et au sodium. Cela permet le flux d'ions de la zone de concentration supérieure à la zone de concentration inférieure, ce qui provoque un courant électrique qui modifiera la charge à travers la membrane. Par conséquent, l'équation de Nernst n'est pas applicable dans ce cas, car l'équation de Nernst prend en compte uniquement la concentration en ions lorsqu'il n'y a pas de perméabilité à travers la membrane cellulaire.
L'équation de Nernst prend en compte des constantes telles que la constante de Faraday, la constante de gaz universelle, la température absolue du corps et la valence des ions considérés. Le potassium est l'ion le plus communément considéré dans l'équation. C'est l'ion de la plus grande perméabilité, il coule donc le plus à travers la membrane.
L'équation de Nernst a été critiquée car elle suppose qu'il n'y a pas de flux net d'ions à travers la membrane cellulaire. En réalité, il n’ya jamais de flux net d’ions, car les ions s’échappent par fuite ou sont activement pompés par la cellule à travers la membrane. Dans de nombreux cas, l’équation de Goldman plus universelle est préférable pour prédire le potentiel de membrane. L'équation de Goldman prend en compte la perméabilité de la membrane aux ions pour une évaluation plus précise du potentiel de la membrane. Elle peut également être utilisée pour les cellules excitables et non excitables.