🟠C3 | bases ioniques des potentiels de repos et d’action

Un neurone est-il composé d’une seule structure ?

Non, il est composé du corps cellulaire avec ses dendrites et de l’axone

Quel est le rôle du corps cellulaire et des dendrites ?

Recevoir et intégrer les informations des autres neurones

Quel est le rôle de l’axone ?

Conduire l’influx nerveux sous la dépendance des canaux potassiques et sodiques

Qu’est-ce que la dépolarisation ?

C’est le phénomène où le potentiel membranaire devient moins négatif, en général vers zéro ou positif.

Qu’est-ce que l’hyperpolarisation ?

C’est le phénomène où le potentiel membranaire devient plus négatif que le potentiel de repos

Quels ions sortent lors de l’hyperpolarisation ?

Potassium (K+) principalement

Quels ions entrent lors de la dépolarisation ?

Sodium (Na+) principalement, parfois K+ via certains canaux Kir

Que signifie Nav ?

Canaux sodiques dépendants du potentiel (voltage-gated sodium channels)

Combien de types de canaux Nav existe-t-il ?

Au moins 9 types, de Nav1 à Nav9

Quels sont les principaux bloqueurs pharmacologiques des canaux Nav ?

Tétrodotoxine (TTX), Saxitoxine (STX), μ-Conotoxine (μ-CTX), anesthésiques locaux

Quelle propriété cinétique distingue les canaux Nav ?

Ils peuvent être rapides ou lents selon leur inactivation

Les canaux Nav sont-ils tous localisés au même endroit ?

Non, localisation différente selon nerfs sensitifs, moteurs, SNC ou SNP

Les canaux sodiques Nav sont-ils les mêmes que les canaux sodiques non-voltage-dépendants ?

Non, ils sont différents : Dépolarisation initiale (le “vrai déclencheur”) = Elle vient de l’ouverture de canaux ioniques NON voltage-dépendants.

Quelles sont les trois configurations des canaux Nav ?

Fermée, ouverte et inactivée

Que se passe-t-il quand un canal Nav est fermé ?

Il est potentiellement ouvrable par une dépolarisation

Que se passe-t-il quand un canal Nav est ouvert ?

Le sodium passe à travers le canal

Que se passe-t-il quand un canal Nav est inactivé ?

Il ne peut plus s’ouvrir et le sodium ne passe pas, c’est la période réfractaire

Comment un canal Nav retourne-t-il à la configuration fermée ?

Après l’inactivation, il repasse en fermé et peut s’ouvrir de nouveau lors d’une dépolarisation

À quoi sert la technique de Patch-Clamp ?

Étudier in vitro les courants des canaux sodiques selon le potentiel membranaire

Que mesure-t-on avec le Patch-Clamp ?

La concentration de sodium, le courant à travers le canal et la durée d’ouverture des canaux

Le courant élémentaire d’un canal Nav est-il constant ou variable ?

Constant pour un canal donné, mais la durée d’ouverture varie

Qu’est-ce que la probabilité d’ouverture des canaux Nav ?

La proportion de canaux qui s’ouvrent pour un potentiel membranaire donné

Comment évolue la probabilité d’ouverture avec la dépolarisation ?

Elle augmente avec la dépolarisation membranaire

Que se passe-t-il lorsque le potentiel membranaire atteint le potentiel d’équilibre du sodium ?

Le sodium ne rentre plus même si la probabilité d’ouverture reste élevée

Que se passe-t-il en dessous du potentiel d’équilibre du sodium ?

Le sodium entre

Que se passe-t-il au-delà du potentiel d’équilibre du sodium ?

Le potassium commence à sortir

Le courant global est…

la somme des courants élémentaires, prenant en compte le nombre de canaux ouverts et leur durée d'ouverture.

Que signifie Kv ?

Canaux potassiques dépendants du voltage

Combien de types principaux de canaux Kv existe-t-il ?

Au moins 5 types : Kv1, Kv2, Kv3

Quels sont les principaux bloqueurs pharmacologiques des canaux Kv ?

TétraEthylAmmonium (TEA), AminoPyridines (4AP et 3,4DAP), DendroToxine (DTX)

Que distingue la cinétique des canaux Kv ?

Ils peuvent être rapides ou lents selon la vitesse de passage des ions potassium

Faut-il confondre les canaux Kv avec d’autres canaux potassiques ?

Non, il existe aussi canaux de rectification entrante (Kir), canaux dépendants du Ca2+(big K, small K), et canaux non dépendants du voltage (ligand-dépendants, ATP-dépendants, etc.).

Comment les canaux Kv se comportent-ils sous Patch-Clamp ?

Ils s’ouvrent et se referment alternativement tant que le potentiel est appliqué

Qu’est-ce que la probabilité d’ouverture pour les canaux Kv ?

La proportion de canaux ouverts pour un potentiel membranaire donné

Quand le potassium entre-t-il dans la cellule ?

Lorsque le potentiel membranaire est inférieur à -80 mV

Quand le potassium sort-il de la cellule ?

Lorsque le potentiel membranaire est supérieur à -80 mV

Comment obtient-on le courant global des canaux Kv ?

En combinant la probabilité d’ouverture et l’intensité du courant élémentaire

Qu’est-ce que l’excitabilité axonale dépend principalement ?

De la localisation des canaux ioniques sur l’axone

Quels sont les segments de myéline ?

Segments internodaux

Quels sont les segments de l’axone ?

Noeuds de Ranvier au niveau de l’espace nodal (pas de gaine de myéline)

Que se passe-t-il au niveau des nœuds de Ranvier ?

Dépolarisation par Nav transient = iNat et repolarisation par Kv slow = iKs

Que se passe-t-il dans les segments para-nodaux ?

Repolarisation rapide par Kv fast = iKf

Que se passe-t-il dans les segments internodaux et nodaux ?

Potentiel de repos maintenu par Nav persistent = iNap et Kv slow = iKs

Quelles pompes et canaux maintiennent le potentiel de repos ?

Pompe Na+/K+ ATPase, Kir = iH, Kv slow = iKs et Nav=iNap

Quels canaux ont un effet dépolarisant sur le potentiel de repos ?

Nav iNap et Kir

Comment Nav dépolarise-t-il la membrane ?

En laissant entrer des ions sodium, charge positive → moins négatif

Quel rôle ont les Kir « inward rectifier » ?

Courant entrant de potassium pour lutter contre l’hyperpolarisation

Quels canaux ont un effet hyperpolarisant ?

Canaux Kv lent (iKs) et pompe Na/K ATPase

Comment les canaux Kv lent hyperpolarisent-ils la membrane ?

Sortie de K+, perte de charges positives → membrane plus négative

Comment la pompe Na/K ATPase contribue-t-elle à l’hyperpolarisation ?

Échange 3 Na+ sortants contre 2 K+ entrants → perte nette de charges positives

Quels canaux provoquent le courant iNap ?

Les canaux Nav lents

Que fait le courant iNap ?

Entrée d’ions sodium dans l’axone → dépolarisation du potentiel de repos (membrane devient moins négative)

Pourquoi iNap est-il appelé « persistent » ?

Parce que son ouverture est lente et soutenue, contrairement aux canaux Nav rapides

Quels canaux sont dépolarisants via l’entrée de potassium ?

Les canaux Kir (« inward rectifier »)

Quand ces canaux Kir sont-ils activés ?

Uniquement lorsque le potentiel membranaire est très négatif

Quel effet produit le courant généré par Kir ?

Courant entrant de K+ → lutte contre l’hyperpolarisation → membrane devient moins négative

Quels canaux provoquent le courant iKs ?

Les canaux Kv lents

Quand ces canaux s’ouvrent-ils ?

Pour des valeurs de potentiel membranaire moins négatives (après dépolarisation)

Que fait le courant iKs ?

Sortie d’ions K+ → perte de charges positives → hyperpolarisation de la membrane

Quel rôle joue la pompe Na+/K+ ATPase dans le potentiel de repos ?

Échange 3 Na+ sortants contre 2 K+ entrants → perte nette de charges positives → hyperpolarisation

Pourquoi est-ce important ?

Maintien du gradient [Na+]/[K+] et stabilisation du potentiel de repos

Quels canaux provoquent le courant iNat ?

Les canaux Nav rapides

Que fait le courant iNat ?

Entrée massive et rapide de Na+ → dépolarisation très rapide → potentiel membranaire devient très positif

Quel rôle joue iNat dans le potentiel d’action ?

Déclenche la phase de dépolarisation rapide du potentiel d’action

Que se passe-t-il après la dépolarisation massive due à iNat ?

Repolarisation massive par sortie d’ions K+ via des canaux potassiques (Kv)

Quel est le rôle des canaux Kv dans cette repolarisation ?

Sortie d’ions K+ → membrane redevient négative → restitution du potentiel de repos