Circulation de l'influx nerveux

Le plus important en quelques mots

Dans ce résumé, tu verras que le message nerveux est un message électrique circulant le long d'un nerf. Tu comprendras que la transmission de ce message peut se faire entre cellules dites excitables capables de générer des potentiels d'action.

L'origine du potentiel de repos

Le potentiel de repos, aussi appelé différence de potentiel (ddp) est la différence de tension électrique entre l'intérieur et l'extérieur d'une cellule excitable.

Dans le cas d'une cellule nerveuse comme le neurone, cette différence de potentiel est de -70 mV.

1. Membrane de l'axone

2. Pénétration de l'électrode

Biologie et physiopathologie humaines; Squelette et système nerveux; 1re ST2S; Circulation de l'influx nerveux

Ce potentiel est expliqué par un équilibre maintenu par des canaux ioniques, appelés canaux de fuite, présents à la surface de la membrane plasmique du neurone.

Les ions passant la membrane sont les ions Potassium, K⁺ et Sodium, Na⁺. Ces ions passent toujours du milieu où ils sont le plus concentré (hypertonique) vers le milieu où ils sont le moins concentré (hypotonique) pour tenter de recréer un équilibre.

Cependant, la membrane des neurones présente à leur surface des pompes Na⁺/K⁺ qui créé un déséquilibre volontaire entre ces ions, laissant toujours l'extérieur de la cellule avec un excès de charges positives et donc un déficit à l'intérieur, d'où un potentiel de repos négatif.

Exemple

La dissection de nerf chez la grenouille permet de mesurer ce potentiel de repos.

Pour cela, il suffit d'utiliser 2 électrodes, une placée à l'intérieur du nerf disséqué et l'autre dans le milieu extérieur.

La différence mesurée sera alors de -70 mV.

Le potentiel d'action

Un neurone est une cellule excitable, c'est-à-dire qu'une stimulation peut conduire à la formation d'un signal bioélectrique, aussi appelé potentiel d'action.

Ce potentiel d'action est ainsi un signal électrique qui traverse le neurone depuis le corps cellulaire jusqu'aux boutons synaptiques, permettant la libération de neurotransmetteurs.

Un potentiel d'action se décompose en plusieurs étapes :

le potentiel de repos, aucun message nerveux ne circule. Il faudra alors une stimulation dépassant le seuil d'activation de la cellule pour qu'elle puisse véhiculer un message nerveux.
la dépolarisation, le neurone a reçu un stimulus et son potentiel électrique augmente rapidement,
la repolarisation, le stimulus est terminé, le potentiel électrique de la cellule chute rapidement,
l'hyperpolarisation, c'est l'opposé de la dépolarisation avant que le neurone ne retourne à son état de repos.

Une stimulation doit être suffisamment importante pour atteindre le seuil de dépolarisation d'un neurone, sans quoi aucun potentiel d'action ne sera créé. Aucun message nerveux ne sera alors délivré. Lors que la stimulation est suffisante, on parle de stimulation supraliminaire.

Chaque neurone possède son propre seuil de dépolarisation et ne répondra donc pas de la même manière, ni au même moment à un stimulus.

Biologie et physiopathologie humaines; Squelette et système nerveux; 1re ST2S; Circulation de l'influx nerveux

1. Dépolarisation

2. Repolarisation
3. Hyperpolarisation
4. Retour au potentiel de repos

A. Intensité de la stimulation

B. Traduction de la stimulation en fréquence de potentiel d'action

Le message nerveux est codé en fréquence de potentiel d'action. Le nombre de potentiels d'action varie en fonction de l'intensité de la stimulation.

Plus la stimulation sera importante et plus le nombre de potentiels d'action sera grand.

La réponse d'un neurone sera ainsi proportionnelle à l'intensité de la stimulation reçue.

Le nerf, constitué d'un ensemble de neurones, aura alors pour activité électrique la somme des activités des neurones qui le composent.

Transmission de l'influx nerveux

Chaque neurone est ainsi différent par la nature du message qu'il peut transmettre. Il peut s'agir d'un neurone moteur, d'un neurone sensoriel ou encore d'un neurone du cortex.

Un neurone peut transmettre un message à un autre neurone, ou bien à une autre cellule excitable tel que les cellules musculaires.

Un stimulus sensoriel capté par un neurone enverra un message nerveux au cerveau via la voie afférente. Le cerveau renverra alors un message retour via la moelle épinière, puis les nerfs, et donc les neurones apporteront une réponse adaptée via la voie efférente.

Cette réponse adaptée est délivrée par la synapse, zone de communication entre neurones, via la libération de neurotransmetteurs.

La conversion du potentiel d'action se fait grâce à ces neurotransmetteurs, qui, eux aussi,, sont différents en fonction du message à transmettre.

Chaque neurotransmetteur est également lié à des fonctions particulières comme la contraction du muscle pour l'acétylcholine ou encore la sensation de plaisir pour la dopamine.