Le potentiel d'action : le message nerveux

Le potentiel d'action (PA) est une inversion brève et propagée du potentiel de membrane, support du message nerveux. Il se déclenche lorsque la dépolarisation atteint un SEUIL (environ −55 mV) et obéit à la loi du TOUT OU RIEN : sous le seuil, rien ; au-dessus, un PA d'amplitude constante (le pic atteint environ +30 à +40 mV). L'information n'est donc pas codée par l'amplitude mais par la FRÉQUENCE des potentiels d'action.

Au repos, la membrane est polarisée à environ $-70$ mV (intérieur négatif). Cet état résulte de la perméabilité sélective au potassium (canaux de fuite K⁺), des gradients ioniques et de la pompe Na⁺/K⁺-ATPase, qui expulse 3 Na⁺ contre 2 K⁺ entrants. Les potentiels d'équilibre de chaque ion se calculent par l'équation de Nernst, et le potentiel de repos global par l'équation de Goldman.

Décrites par Hodgkin et Huxley, elles s'enchaînent rapidement. DÉPOLARISATION : l'ouverture des canaux Na⁺ voltage-dépendants fait entrer massivement le Na⁺, inversant la polarité. REPOLARISATION : les canaux Na⁺ s'inactivent et les canaux K⁺ s'ouvrent, la sortie de K⁺ ramène la membrane vers le négatif. Une brève HYPERPOLARISATION suit, avant le retour au repos. La période réfractaire (absolue puis relative) garantit l'unidirectionnalité.

Le PA se propage le long de l'axone de proche en proche, sans s'atténuer (régénéré à chaque point). Sur les fibres MYÉLINISÉES, la gaine isole la membrane et le PA « saute » d'un nœud de Ranvier au suivant : c'est la conduction SALTATOIRE, beaucoup plus rapide et économe. La vitesse de conduction augmente avec le diamètre de la fibre et la myélinisation.

Le potentiel d'action est le fondement de toute la neurophysiologie (Hodgkin-Huxley, prix Nobel 1963). Méthode QCM : repos ≈ −70 mV, seuil ≈ −55 mV, loi du tout ou rien ; dépolarisation = entrée de Na⁺, repolarisation = sortie de K⁺ ; la période réfractaire rend la conduction unidirectionnelle ; la myélinisation permet la conduction saltatoire, plus rapide.