Potentiel membranaire et polarisation nerveuse

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Message  interprete le Ven 4 Mai 2012 - 15:20

Bonjour,

Je ne comprends rien à la leçon concernant le message nerveux et la polarisation membranaire. Le cours du CNED parle d'ions potassium et sodium, qui sont tous deux des cations, alors je vois mal comment il pourrait y avoir polarisation.
Le cours balance un tas de notions sans les expliquer (gradient de concentration, différence de potentiel, potentiel, etc.), et j'ai beau avoir passé 2h sur wikipédia à chercher chacune d'entre elles, j'ai du mal à les joindre ensemble...

Si quelqu'un donc aurait une source sympa sur internet pour comprendre le phénomène, je suis preneur !

Merci

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Message  morgane_94 le Ven 4 Mai 2012 - 15:45

Je vais essayer d'être claire mais le sujet est en effet un peu complexe.
Je fais ça par étape, tu me dis à chaque fois si tout est clair et je t'explique la suite. Le mieux et de prendre une feuille de papier ou un schéma avec un neurone et que tu te fasses des petits dessins pour comprendre.
Je prendrai l'exemple entre 2 neurones mais tu peux retrouver ça au niveau des plaques motrices (neurones -muscles) ou à dans d'autres échanges cellulaires.
A la base il y a une stimulation sensorielle (vue, ouïe...) qui est éléctrique. Ce message électrique pour arriver au cerveau et pour en repartir est transmis par l'intermédiaire de fibresnerveuses et de neurones. A la rencontre de 2 neurones il y a un espace appelé fente synaptique.
Le message électrique initial, pour passer d'un neurone à un autre neurone doit être converti en message chimique (et c'est là qu'interviennent les potentiels, les dépolarisations...)
A l'origine, de part la répartition des ions de part et d'autre de la membrane cellulaire, il y a une différence de charge entre l'interieur de la cellule (chargée négativement, un peu de K+) et l'exterieur (chargé positivement avec beaucoup de NA+). Ceci correspond au potentiel de repos.
Lorsqu'il y une stimulation éléctrique, cette stimulation se propage le long de l'axone en entrainant sur son passage une modification de la polarité menbranaire: l'interieur devient positif (car il y a entrée des ions Na+) et l'exterieur négatif.

Je m'arrête là, tu me dis si c'est ok.
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Message  interprete le Ven 4 Mai 2012 - 16:24

Merci, c'est super sympa !

Alors tu as bien fait de t'arrêter à ce stade, car c'est justement le dernier paragraphe qui me pose problème Smile

On dit que le milieu intracellulaire est chargé négativement : mais d'où vient la charge négative ? Il faut bien qu'il y ait une quantité énorme d'anions qui viendraient compenser le potassium chargé positivement, or ces anions hypothétiques ne sont cités nulle part dans mon cours...

Mais peut-être que la réponse se trouve dans la colonne "rapport" (que je ne suis pas sûr de comprendre, rapport entre quoi et quoi ? entre le potassium et mes hypothétiques anions ?) du tableau de Wikipedia ? (http://fr.wikipedia.org/wiki/Potentiel_de_repos#Facteurs_biologiques)

Les concentrations physiologiques des principaux ions chez l'homme
Ion concentration intracellulaire (mmol/l) concentration extracellulaire (mmol/l) Rapport Potentiel d'équilibre
Na+ 7-12 144 1:12 env. + 60 mV
K+ 160 4 40:1 - 91 mV


Merci encore !

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Message  morgane_94 le Ven 4 Mai 2012 - 16:56

En fait il y a aussi des ions Cl- qui sont concernés et dont on parle en effet beaucoup moins.
Mais ce qu'il faut retenir c'est que ta membre est hémiperméable:
elle est faiblement perméable à Na+, très perméable à K+ et relativement perméable à Cl-.
Au repos, globalement, les ions K+ ont tendance à sortir de la cellule puisqu'ils sont plus concentrés à l'interieur qu'à l'exterieur (ce qui tend à augmenter la charge + à l'exterieur de la cellule), les ions Cl-, eux ont tendance à entrer dans la cellule en suivant un gradient électrique, les ions Na+ diffusent très légèrement vers l'interieur.
En plus de ces diffusions liées à l'hémiperméabilité de la membrane, il existe des pompes Na+/K+ ATP dépendantes qui entretiennent le déséquilibre de charge puisque via ces pompes, il y a 3Na+ expulsés de la cellule contre 2 K+ qui y entrent.
Tout ceci contribue au fait que l'interieur soit négatif et l'exterieur positif.

Dis moi si c'est OK .


Dernière édition par morgane_94 le Ven 4 Mai 2012 - 17:38, édité 1 fois
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Message  interprete le Ven 4 Mai 2012 - 17:07

Merci !

Alors pour faire le bilan des éléments en présence :
-Dedans on a surtout du Cl - et le K+ ramené par la pompe, et un petit peu de Na+ qui a réussi à diffuser sans être viré par la pompe
-Dehors on a le Na + naturellement présent, ainsi que le Na+ chassé de l'intérieur par la pompe, et le K+ diffusé qui n'a pas encore été ramené par la pompe vers l'intérieur, et enfin le Cl- qui n'a pas encore traversé la membrane...

Donc en fait partout on a des charges positives et des charges négatives :S

Donc si je comprends bien, en fait l'élément crucial qui apporte la charge négative, c'est les ions Cl- ? Cela dit tant qu'il en reste à l'extérieur, et qu'en plus des K+ sont ramenés en permanence à l'intérieur, je ne comprends pas comment la charge globale à l'intérieure peut-être négative, ou en tout cas plus négative que "dehors" puisqu'il y a aussi des Cl- dehors pale

En fait il faudrait peut-être que j'essaye de dénicher des données chiffrées, et faire le calcul du nombres d'ions qui rentrent et qui sortent pour voir ce qu'il reste, car imaginer des approximations m'est assez difficile, surtout quand le mécanisme est si vague dans mon esprit !

En tout cas merci pour ton dévouement cheers

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Message  morgane_94 le Ven 4 Mai 2012 - 17:37

Si on veut vraiment entrer dans le détail, en plus d'un gradient chimique, il existe un gradient élèctrique crée par la sortie des ions K+. le potentiel de repos est essentiellement le fait des ions K+, leur sortie vers l'exterieur crée un potentiel négatif. La diffusion des autres ions, même si elle existe, intervient moins dans ce potentiel.
Je pense que le problème c'est que tu essaies de raisonner en comptabilisant les charges, or il ne s'agit pas là d'équilibrer une réaction chimique. C'est la diffusion des ions K+ qui génère un potentiel électrique (négatif puisqu'il y a sortie d'ions positifs)


PS: je ne pense que tu aies besoin d'entrer autant dans le détail pour le BTS mais c'est toujours mieux de comprendre c'est sûr.
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Message  interprete le Ven 4 Mai 2012 - 17:50

Ah oui en effet tu as mis le doigt sur le problème, car je raisonnais en termes d'équilibrage des ions (j'ai la tête aussi dans ma chimie avec les molécules polaires, composés ioniques, charges partielles et tout le tsouin-tsouin).

Pourrais-tu juste m'en dire davantage par rapport à ce phénomène électrique provoquée par la sortie des ions K+ ? Ou juste son nom, histoire que je puisse le googler et voir un peu de quoi il s'agit ?
En fait mon "problème" c'est que je n'arrive pas à me résoudre à accepter un état de fait sans chercher à le comprendre d'abord, du coup effectivement ça m'amène à des question qui s'éloignent un peu du BTS, mais c'est autant de pris pour satisfaire ma curiosité Very Happy

Merci pour ta patience en tout cas Smile

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Message  morgane_94 le Ven 4 Mai 2012 - 18:19

Il s'agit de l'équation de Nernst Wink
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Message  interprete le Ven 4 Mai 2012 - 18:24

Ah tiens ça me dit quelque chose, je crois être tombé dessus quand je wikipédiais sur la diffusion et les lois de Fick...

Bon je vais essayer de régler ça d'abord, et après si tu es toujours partante je te poserai le reste de mes questions (par exemple la propagation du signal le long du nerf n'est pas claire pour moi - juste pour te donner un avant-goût, si tu veux bien t'y coller encore le moment venu !).

Encore merci et bonne soirée !

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Message  morgane_94 le Ven 4 Mai 2012 - 18:30

Pas de soucis, bon courage !
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