thesis

1.4 Électrophysiologie passive du neurone 21
Na +
K +
Canal ionique
potassium
Canal ionique
sodium
Pompe sodiumpotassium
Milieu
extracellulaire
+ + + + + + + + + + + + +
Vextérieur + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Vintérieur V
Milieu
intracellulaire
Figure 1.6 – Transport passif et actif à travers la membrane cellulaire. Seuls les ions
potassium et sodium sont représentés. Figure adaptée d’une image du domaine public, obtenue
sur http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Cell_membrane_detailed_diagram_fr.svg.
niques (voir la figure 1.6, où seuls les ions sodium et potassium sont représentés).
Ces canaux ioniques peuvent laisser passer sélectivement à travers la membrane
certains ions selon leur gradient de concentration : on parle de perméabilité
membranaire. Ces canaux peuvent s’ouvrir et se fermer de manière dynamique
(dépendant du voltage), ce qui explique précisément la dynamique complexe des
neurones. Le caractère dynamique des canaux ioniques fera l’objet de la section
suivante concernant le potentiel d’action. Dans cette section, les canaux ioniques
sont donc supposés statiques.
Les ions sont soumis à deux forces contraires.
1. La force de diffusion. Selon la loi de Fick, un ion a tendance à diffuser
dans le sens contraire et proportionnellement à son gradient de diffusion.
Ainsi, lorsque les canaux ioniques perméables au potassium sont ouverts,
ce qui est le cas lorsque la cellule est au repos, le potassium diffuse vers
l’extérieur de la cellule, tandis que le sodium diffuse vers l’intérieur de la
cellule. La force de diffusion s’équilibre lorsque les concentrations ioniques à
l’intérieur et à l’extérieur de la cellule sont identiques.
2. La force électrique. Les ions portant une charge électrique, le flux d’ions
est responsable d’un transport de charges électriques. Cela entraîne une
différence de charges de part et d’autre de la membrane, donc une différence
de potentiel. Par la loi d’Ohm, cette différence de potentiel génère un champ
électrique qui tend à freiner la diffusion de concentration des ions.