QUEL EST LE POTENTIEL DE LA MEMBRANE AU REPOS? - GEOGRAFÍA - 2025

Le potentiel de membrane de repos ou potentiel de repos se produit lorsque la membrane d'un neurone n'est pas altérée par des potentiels d'action excitatrice ou inhibitrice. Cela se produit lorsque le neurone n'envoie aucun signal, étant dans un moment de repos. Lorsque la membrane est au repos, l'intérieur de la cellule a une charge électrique négative par rapport à l'extérieur.

Le potentiel de membrane au repos est d'environ -70 microvolts. Cela signifie que l'intérieur du neurone est inférieur de 70 mV à l'extérieur. En outre, à ce moment, il y a plus d'ions sodium à l'extérieur du neurone et plus d'ions potassium à l'intérieur.

La Na + / K + -ATPase, ainsi que les effets de la diffusion des ions impliqués, sont les principaux mécanismes de maintien du potentiel de repos à travers les membranes des cellules animales.

Que signifie le potentiel de membrane?

Pour que deux neurones échangent des informations, des potentiels d'action doivent être donnés. Un potentiel d'action consiste en une série de modifications de la membrane de l'axone (prolongation ou «fil» du neurone).

Ces changements provoquent le déplacement de divers produits chimiques de l'intérieur de l'axone vers le fluide qui l'entoure, appelé fluide extracellulaire. L'échange de ces substances produit des courants électriques.

Le potentiel membranaire est défini comme la charge électrique existant sur la membrane des cellules nerveuses. Plus précisément, il fait référence à la différence de potentiel électrique entre l'intérieur et l'extérieur du neurone.

Le potentiel de membrane au repos implique que la membrane est relativement inactive, au repos. Il n'y a aucun potentiel d'action qui vous affecte à ce moment-là.

Pour étudier cela, les neuroscientifiques ont utilisé des axones de calmar en raison de leur grande taille. Pour vous donner une idée, l'axone de cette créature est cent fois plus gros que le plus gros axone d'un mammifère.

Les chercheurs ont mis l'axone géant dans un récipient d'eau de mer, afin qu'il puisse survivre pendant quelques jours.

Afin de mesurer les charges électriques produites par l'axone et ses caractéristiques, deux électrodes sont utilisées. L'un d'eux peut fournir des courants électriques, tandis qu'un autre sert à enregistrer le message de l'axone. Un type d'électrode très fin est utilisé pour éviter tout dommage à l'axone, appelé microélectrode.

Si une électrode est placée dans l'eau de mer et une autre insérée à l'intérieur de l'axone, on constate que ce dernier a une charge négative par rapport au liquide externe. Dans ce cas, la différence de charge électrique est de 70 mV.

Cette différence s'appelle le potentiel de membrane. C'est pourquoi on dit que le potentiel de membrane au repos d'un axone de calmar est de -70 mV.

Comment le potentiel de membrane au repos est-il produit?

Les neurones échangent des messages par voie électrochimique. Cela signifie qu'il existe divers produits chimiques à l'intérieur et à l'extérieur des neurones qui, lorsque leur entrée dans les cellules nerveuses augmente ou diminue, ils donnent lieu à des signaux électriques différents.

Cela se produit parce que ces produits chimiques ont une charge électrique, c'est pourquoi ils sont appelés «ions».

Les principaux ions de notre système nerveux sont le sodium, le potassium, le calcium et le chlore. Les deux premiers contiennent une charge positive, le calcium a deux charges positives et le chlore a une charge négative. Cependant, il existe également des protéines chargées négativement dans notre système nerveux.

Par contre, il est important de savoir que les neurones sont limités par une membrane. Cela permet à certains ions d'atteindre l'intérieur de la cellule et bloque le passage d'autres. C'est pourquoi on dit qu'il s'agit d'une membrane semi-perméable.

Malgré le fait que les concentrations des différents ions sont essayées de s'équilibrer des deux côtés de la membrane, cela ne laisse passer que certains d'entre eux à travers ses canaux ioniques.

Lorsqu'il y a un potentiel de membrane au repos, les ions potassium peuvent facilement traverser la membrane. Cependant, les ions sodium et chlore ont un temps de passage plus difficile à ce moment. En même temps, la membrane empêche les molécules de protéines chargées négativement de quitter l'intérieur du neurone.

De plus, la pompe sodium-potassium est également démarrée. C'est une structure qui déplace trois ions sodium hors du neurone tous les deux ions potassium qu'il y introduit. Ainsi, au potentiel de membrane au repos, plus d'ions sodium sont observés à l'extérieur et plus de potassium à l'intérieur de la cellule.

Modification du potentiel de membrane au repos

Cependant, pour que les messages soient envoyés entre les neurones, des changements de potentiel membranaire doivent se produire. Autrement dit, le potentiel de repos doit être modifié.

Cela peut se produire de deux manières: la dépolarisation ou l'hyperpolarisation. Ensuite, nous verrons ce que chacun d'eux signifie:

Dépolarisation

Supposons que dans le cas précédent, les chercheurs placent un stimulateur électrique sur l'axone qui modifie le potentiel de membrane à un endroit spécifique.

Puisque l'intérieur de l'axone a une charge électrique négative, si une charge positive est appliquée à cet endroit, une dépolarisation se produirait. Ainsi, la différence entre la charge électrique à l'extérieur et à l'intérieur de l'axone serait réduite, ce qui signifie que le potentiel membranaire diminuerait.

En dépolarisation, le potentiel membranaire devient au repos, pour diminuer vers zéro.

Hyperpolarisation

Alors qu'en hyperpolarisation, il y a une augmentation du potentiel membranaire de la cellule.

Lorsque plusieurs stimuli dépolarisants sont donnés, chacun d'eux modifie un peu plus le potentiel de la membrane. Lorsqu'il atteint un certain point, il peut être brusquement inversé. Autrement dit, l'intérieur de l'axone atteint une charge électrique positive et l'extérieur devient négatif.

Dans ce cas, le potentiel de membrane au repos est dépassé, ce qui signifie que la membrane est hyperpolarisée (plus polarisée que d'habitude).

L'ensemble du processus peut prendre environ 2 millisecondes, puis le potentiel de membrane revient à sa valeur normale.

Ce phénomène d'inversion rapide du potentiel membranaire est connu sous le nom de potentiel d'action et implique la transmission de messages par l'axone au bouton terminal. La valeur de la tension qui produit un potentiel d'action est appelée «seuil d'excitation».

Références

1. Carlson, NR (2006). Physiologie du comportement 8e éd. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (sd). Lumières, caméra, potentiel d'action. Récupéré le 25 avril 2017 de la Faculty of Washington: faculty.washington.edu/,
3. Potentiel de repos. (sf). Récupéré le 25 avril 2017 sur Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Le potentiel membranaire. (sf). Récupéré le 25 avril 2017 de Khan Academy: khanacademy.org.