1. Potentiel de membrane au repos:
* Pompe de sodium-potassium: Les cellules musculaires maintiennent un potentiel de membrane au repos d'environ -70 mV. Ceci est réalisé principalement par la pompe de sodium-potassium, qui pompe activement 3 ions sodium hors de la cellule pour chaque 2 ions de potassium pompés. Cela crée un gradient de concentration, avec plus de sodium à l'extérieur de la cellule et plus de potassium à l'intérieur.
* canaux de fuite: Il existe également des canaux de fuite qui permettent à une petite quantité de sodium de fuir dans la cellule et le potassium. Cependant, la pompe maintient la charge négative globale à l'intérieur de la cellule.
2. Dépolarisation:
* stimulus: Un stimulus, comme un signal d'un nerf, déclenche l'ouverture de canaux sodiques à tension. Ces canaux sont sensibles aux changements du potentiel membranaire.
* afflux de sodium: Alors que les canaux s'ouvrent, les ions sodium se précipitent dans la cellule, entraînés à la fois par le gradient de concentration et le gradient électrique.
* Dépolarisation rapide: Cet afflux d'ions sodium positifs fait que le potentiel membranaire devient moins négatif (dépolarisation). Si le stimulus est suffisamment fort, le potentiel membranaire atteindra un niveau de seuil, généralement autour de -55 mV.
3. Potentiel d'action:
* Feedback positif: Une fois le seuil atteint, une boucle de rétroaction positive est initiée. Plus de canaux de sodium s'ouvrent, permettant à encore plus de sodium d'entrer, dépolarisant davantage la cellule.
* potentiel de pointe: Le potentiel membranaire continue d'augmenter rapidement, atteignant un pic d'environ + 30 mV.
* Inactivation des canaux sodiques: Alors que le potentiel de la membrane atteint son pic, les canaux de sodium commencent à inactiver, réduisant l'afflux de sodium.
4. Repolarisation:
* Activation du canal de potassium: En même temps, les canaux sodiques inactivent, les canaux potassiques de tension s'ouvrent. Cela permet aux ions de potassium de sortir de la cellule, entraînés à la fois par leur gradient de concentration et le gradient électrique désormais positif.
* Restauration de la polarité: La sortie des ions de potassium reprolarise rapidement la membrane, la renvoyant vers son potentiel de repos.
5. Hyperpolarisation:
* Fermeture du canal de potassium: Les canaux de potassium restent ouverts pendant une courte période après le retour du potentiel membranaire au repos, conduisant à une brève hyperpolarisation (plus négative que le potentiel de repos).
6. Retour au potentiel de repos:
* Activité de la pompe: La pompe de sodium-potassium continue de fonctionner, restaurant les gradients de concentration d'ions d'origine et renvoyant le potentiel de la membrane à son état de repos.
Résumé:
Les cellules musculaires génèrent une différence de potentiel en modifiant la perméabilité de leurs membranes en ions sodium et potassium. L'afflux de sodium pendant la dépolarisation et l'écoulement du potassium pendant la repolarisation créent un changement rapide du potentiel membranaire qui est connu comme un potentiel d'action. Ce potentiel d'action se déplace le long de la membrane des cellules musculaires et déclenche la contraction de la fibre musculaire.
