Différence clé - Potentiel de repos vs potentiel d'action
Le neurone est considéré comme l'unité structurelle du système nerveux. Cela implique la transmission de différents stimuli nerveux au cours de la communication de cellule à cellule. Les neurones envoient des messages électrochimiquement avec l'implication de différents ions. En d'autres termes, les produits chimiques chargés électriquement que sont les ions provoquent les signaux. Les ions les plus importants sont le sodium, le potassium, le calcium et le chlorure. Le mouvement de ces ions à travers la membrane qui entoure les cellules nerveuses provoque deux types de potentiels (différences de tension); potentiel de repos et potentiel d'action. Le potentiel de repos se produit lorsque le neurone est au repos et qu'aucune transmission d'impulsions n'a lieu. Le potentiel de repos peut être défini comme la différence de tension entre l'intérieur et l'extérieur du neurone lorsque le neurone est au repos. Le potentiel d'action se produit lorsque les signaux sont transmis le long de l'axone d'un neurone. Par conséquent, le potentiel d'action peut être défini comme le changement de potentiel électrique lorsque la transmission du signal se produit à travers les axones. Le potentiel de membrane du neurone (en particulier l'axone) fluctue avec des montées et des descentes rapides. C'est la principale différence entre le potentiel de repos et le potentiel d'action.
Qu'est-ce que le potentiel de repos ?
Le potentiel de repos est un phénomène qui se produit dans un neurone lorsqu'il est au repos. En termes simples, le potentiel de repos se produit lorsque le neurone n'est pas impliqué dans l'envoi d'impulsions ou de signaux nerveux. De telles conditions sont appelées potentiel de repos où le neurone est au « repos ». Au cours de cette condition, la membrane du neurone contient une différence de charges. La région intérieure de la membrane est plus chargée négativement par rapport à la charge de la région extérieure de la membrane. Ces différences de charges sont normalement compensées en raison de l'échange d'ions différents à travers la membrane dans les deux sens; entrée ou sortie.
Cependant, pendant le potentiel de repos, l'équilibrage des charges ne se produit pas car les canaux ioniques présents dans la membrane ne permettent pas le passage de certains ions. Il ne laisse passer que les ions K+ (ions potassium) et inhibe le mouvement des ions Cl– (chlorure) et Na + ions (sodium). De plus, la membrane inhibe le passage des molécules protéiques chargées négativement et présentes à l'intérieur du neurone. Ces canaux ioniques sont appelés canaux ioniques sélectifs.
En dehors de ces canaux, il existe une pompe à ions qui implique l'échange d'ions Na+ et K+ à travers la membrane. Cette pompe fonctionne avec l'utilisation de l'énergie. Lorsqu'il fonctionne, il permet l'échange de deux ions K+ dans le neurone et de trois ions Na+ hors du neurone à la fois. Cette pompe est appelée pompe active cationique. Pendant le potentiel de repos, plus d'ions K+ sont présents à l'intérieur du neurone et plus d'ions Na+ sont présents à l'extérieur du neurone.
Figure 01: Potentiel de repos
La tension du potentiel de repos (la différence de tension entre l'extérieur et l'intérieur du neurone) est mesurée une fois que toutes les forces de charges sont finalement équilibrées. Dans des conditions normales, le potentiel de repos d'un neurone est de -70 mV.
Qu'est-ce que le potentiel d'action ?
Le potentiel d'action se produit dans un neurone lorsque le neurone transmet des impulsions. Au cours de cette transmission du signal, le potentiel de membrane (la différence de potentiel électrique entre l'extérieur et l'intérieur d'une cellule) du neurone (en particulier l'axone) fluctue avec des montées et des descentes rapides. Les potentiels d'action ne se produisent pas seulement dans les neurones. Il se produit dans diverses autres cellules excitables telles que les cellules musculaires, les cellules endocrines et également dans certaines cellules végétales. Lors d'un potentiel d'action, la transmission nerveuse des impulsions s'effectue le long de l'axone du neurone jusqu'aux boutons synaptiques, situés à l'extrémité de l'axone. Le rôle premier d'un potentiel d'action est de faciliter la communication entre les cellules.
Le potentiel d'action est normalement généré en raison d'un courant dépolarisant. En raison de l'ouverture des canaux ioniques K+ pendant de plus longues périodes, la tension du potentiel d'action dépasse -70 mV. Mais lorsque les canaux ioniques Na+ se ferment, cette valeur est ramenée à -70mV. Ces conditions sont respectivement connues sous le nom d'hyperpolarisation et de repolarisation.
Le potentiel d'action est normalement généré en raison d'un courant dépolarisant. En d'autres termes, un stimulus qui génère un potentiel d'action fait diminuer le potentiel de repos d'un neurone jusqu'à 0 mV et plus bas jusqu'à une valeur de -55 mV. C'est ce qu'on appelle la valeur seuil. À moins que le neurone n'atteigne la valeur seuil, un potentiel d'action ne sera pas généré. Semblables aux potentiels de repos, les potentiels d'action se produisent en raison du croisement de différents ions à travers la membrane du neurone. Initialement, les canaux ioniques Na+ sont ouverts en réponse au stimulus. Il a été mentionné que, pendant le potentiel de repos, l'intérieur du neurone est plus chargé négativement et contient plus d'ions Na+ à l'extérieur. En raison de l'ouverture des canaux ioniques Na+ pendant un potentiel d'action, davantage d'ions Na+ se précipiteront dans le neurone à travers la membrane. En raison de la charge + ve des ions sodium, la membrane devient plus chargée positivement et se dépolarise.
Figure 02: Potentiel d'action
Cette dépolarisation est inversée par l'ouverture de canaux ioniques K+ qui déplacent un plus grand nombre d'ions K+ hors du neurone. Une fois que les canaux ioniques K+ s'ouvrent, les canaux ioniques Na+ se ferment. En raison de l'ouverture des canaux ioniques K+ pendant de plus longues périodes, la tension du potentiel d'action dépasse -70 mV. Cette condition est connue sous le nom d'hyperpolarisation. Mais lorsque les canaux ioniques Na+ se ferment, cette valeur est ramenée à -70mV. C'est ce qu'on appelle la repolarisation.
Quelle est la similitude entre le potentiel de repos et le potentiel d'action ?
Le potentiel de repos et le potentiel d'action se produisent en raison du mouvement de différents ions à travers la membrane du neurone
Quelle est la différence entre le potentiel de repos et le potentiel d'action ?
Potentiel de repos vs potentiel d'action |
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| Le potentiel de repos est la différence de tension à travers la membrane neuronale lorsqu'elle ne transmet pas les signaux. | Le potentiel d'action est la différence de tension à travers la membrane neuronale lorsqu'elle transmet les signaux le long des axones. |
| Occurrence | |
| Le potentiel de repos se produit lorsque le neurone n'est pas impliqué dans l'envoi d'impulsions ou de signaux nerveux. | Le potentiel d'action se produit lorsque des signaux sont transmis le long des neurones. |
| Tension | |
| -70mV est le potentiel de repos. | +40mV est le potentiel d'action. |
| Ions | |
| Plus d'ions Na+ et moins d'ions K+ en dehors des neurones lorsque le potentiel de repos se produit. | Plus Na+ et moins K+ ions à l'intérieur du neurone lorsque le potentiel d'action se produit. |
Résumé - Potentiel de repos vs potentiel d'action
Le potentiel de repos se produit lorsque le neurone n'est pas impliqué dans l'envoi d'impulsions ou de signaux nerveux. La région intérieure de la membrane est plus chargée négativement par rapport à la charge de la région extérieure de la membrane. Pendant le potentiel de repos, plus d'ions K+ sont présents à l'intérieur du neurone et plus d'ions Na+ sont présents à l'extérieur du neurone. Dans des conditions normales, le potentiel de repos d'un neurone est de -70 mV. Le potentiel d'action est le potentiel de membrane lorsque la transmission d'un signal se produit le long de l'axone. Le potentiel d'action est normalement généré en raison d'un courant dépolarisant. En raison de l'ouverture des canaux ioniques K+ pendant de plus longues périodes, la tension du potentiel d'action dépasse -70 mV. Mais lorsque les canaux ioniques Na+ se ferment, cette valeur est ramenée à -70mV. Ces conditions sont respectivement connues sous le nom d'hyperpolarisation et de repolarisation. C'est la différence entre le potentiel de repos et le potentiel d'action.
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