Potentiels membranaires
Potentiel gradué
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Le potentiel gradué (ou potentiel local) est une modification locale et brève (dépolarisante ou hyperpolarisante) du potentiel membranaire.
- Les potentiels membranaires correspondent aux différences de potentiel à travers la membrane des cellules excitables.
- Ce potentiel gradué, comme tous les autres potentiels membranaires (potentiel de membrane, potentiel de repos et potentiel d'action) est provoqué par des mouvements ioniques à travers la membrane plasmique de la cellule.
Terminologie
Ce potentiel gradué est appelé :
1. potentiel postsynaptique quand un neurone est stimulé par un autre neurone grâce à la libération d'un neurotransmetteur dans la fente synaptique ;
Les potentiels postsynaptiques sont étudiés dans un chapitre spécial (comparaisons entre potentiel d'action et potentiels postsynaptiques).
2. potentiel récepteur quand un récepteur sensoriel est stimulé par une énergie (mécanique, thermique, photonique…).
Ce phénomène est appelé transduction sensorielle et les propriétés de ces potentiels sont traités dans le chapitre correspondant (intensité, seuil, amplification, rapidité, occultation…).
Remarque : le potentiel récepteur (ou du récepteur) peut être employé strictement comme ici, ou alors de manière large par certains et devient synonyme de gradué, le deuxième neurone " recevant " aussi une information.
Le potentiel générateur est défini comme la dépolarisation produite par le potentiel récepteur dans le site générateur qui peut être éloigné du site membranaire : il peut ou non provoquer un potentiel d'action.
Remarque : si le potentiel récepteur est pris au sens large :
- pour un neurone ou un récepteur dit primaire, le potentiel récepteur est le potentiel générateur ;
- pour un récepteur dit secondaire, le potentiel générateur est retrouvé dans le neurone sensoriel.
Caractéristiques d'un potentiel gradué
Les mouvements ioniques au travers la membrane sont expliqués dans les potentiels d'action.
1. Le potentiel est dit " gradué ", car il est proportionnel à l'intensité du stimulus déclencheur.
En outre, son amplitude peut changer par un phénomène de sommation :
- soit spatiale, plusieurs stimulations à différents endroit, mais en même temps, comme ce peut être le cas par exemple sur un neurone stimulé par des centaines de milliers de synapses.
- soit temporelle, i.e. plusieurs stimulations rapides.
2. Une des conséquences de cette propriété est que le potentiel gradué se déplace passivement sur de courtes distances en perdant de son intensité.
En effet, le potentiel gradué provoque des modifications membranaires locales.
- Le déplacement passif des ions Na+et K+et Cl- est longitudinal et provoque une dépolarisation membranaire qui se perd très rapidement dans la membrane plasmique.
- Plus l'intensité est forte, plus le potentiel gradué se déplace, mais seulement sur quelques millimètres.
3. Ce potentiel gradué peut provoquer :
- soit une dépolarisation classique, par l'ouverture des canaux sodium,
- soit une hyperpolarisation, par l'ouverture des canaux potassium.
Dans le cas de dépolarisation, ces potentiels gradués augmentent la probabilité de déclencher un potentiel d'action :
- S'ils sont trop faibles, la dépolarisation n'atteint pas la zone gâchette car il se perd dans la membrane plasmique : ils n'ont donc aucune influence sur la perméabilité axonale.
- S'ils dépassent une certaine intensité dite liminaire ou supraliminaire (au-dessus d'un seuil, -55mV), que ce soit seul ou par sommation, le potentiel gradué peut atteindre, dans le meilleur des cas la zone gâchette et déclencher un potentiel d'action : on en revient à la la loi du tout ou rien du potentiel d'action.
Dans le cas d'hyperpolarisation, ces potentiels gradués diminuent bien évidemment la probabilité de déclencher un potentiel d'action.