Potentiel de repos et potentiel d'action du neurone
BiologiePhysiologie humaine et animale16–17 ans
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À suivre dans Physiologie humaine et animale
Une coupe de la membrane du neurone montre les ions Na⁺ et K⁺ de part et d'autre, les canaux Na⁺, les canaux K⁺ et la pompe Na⁺/K⁺ ; cliquez sur Stimuler (ou touchez l'axone) pour dépolariser la membrane. Une stimulation infraliminaire ne provoque qu'une petite variation locale qui s'estompe ; dès que le seuil de −55 mV est atteint, les canaux Na⁺ s'ouvrent en masse, le potentiel monte brusquement à +30 mV, puis les canaux K⁺ s'ouvrent pour repolariser et hyperpolariser la membrane avant le retour vers −70 mV. Le graphique du potentiel de membrane en fonction du temps (ms) défile en continu, avec la période réfractaire signalée.
Leçon : La communication nerveuse : potentiel de repos, potentiel d'action, propagation du message nerveux
Ce qu’elle montre
Au repos, l'intérieur de la membrane d'un neurone est à environ −70 mV par rapport à l'extérieur, car le K⁺ fuit par des canaux ouverts et la pompe Na⁺/K⁺ fait sortir 3 Na⁺ pour 2 K⁺ entrés. Une stimulation dépolarise la membrane ; sous le seuil, la variation s'efface, mais au seuil les canaux Na⁺ voltage-dépendants s'ouvrent, le Na⁺ entre massivement et le potentiel monte à environ +30 mV. Les canaux Na⁺ se ferment ensuite et les canaux K⁺ s'ouvrent, ce qui repolarise puis hyperpolarise brièvement la membrane. Cette réponse en tout ou rien et la période réfractaire fondent la transmission de l'influx nerveux.
Mode d’emploi
Cliquez sur Stimulus faible (5 mV) puis sur ⚡ Stimuler, et comparez les deux tracés à la ligne du seuil. Déplacez le curseur Intensité par petits pas pour trouver la plus faible stimulation efficace, et vérifiez qu'une stimulation plus forte n'élève pas le pic. Modifiez le curseur Seuil pour voir l'effet sur l'excitabilité. Activez Stimulation automatique toutes les 12 ms et réduisez la vitesse pour observer la période réfractaire, ions et canaux affichés.
Paramètres modifiables
- Intensité de la stimulation (dépolarisation) 0–40 mV
- Seuil de déclenchement -65–-45 mV
- Stimulation automatique toutes les 12 ms
- Vitesse (ms simulées par seconde réelle) 2–20 ms/s
- Afficher les ions et les canaux de la membrane
Questions à explorer
- Pourquoi une stimulation supérieure au seuil ne rend-elle pas le pic du potentiel d'action plus haut ?
- Que se passe-t-il si l'on stimule à nouveau la membrane pendant la période réfractaire absolue, et pourquoi ?
- Quel mouvement d'ions provoque la phase ascendante du potentiel d'action, et lequel la phase descendante ?
