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Le système nerveux, le neurone et le potentiel d'action
Le système nerveux central (SNC) regroupe l'encéphale et la moelle spinale ; le système nerveux périphérique (SNP) comprend les nerfs reliant le SNC aux récepteurs (voie afférente, sensitive) et aux effecteurs (voie efférente, motrice). La voie efférente se divise en système somatique (muscles squelettiques, volontaire) et autonome (sympathique et parasympathique : viscères, vaisseaux, glandes).
Le neurone comprend un corps cellulaire (soma), des dendrites qui reçoivent l'information et un axone qui la transmet. Chez le motoneurone alpha, l'axone est entouré d'une gaine de myéline (cellules de Schwann dans le SNP, oligodendrocytes dans le SNC) interrompue par les nœuds de Ranvier. La myéline permet la conduction saltatoire : l'influx saute d'un nœud à l'autre, ce qui accélère fortement la propagation.
Le potentiel d'action
Au repos, la membrane est polarisée : le potentiel de repos est d'environ −70 mV (valeur typique, variable selon les cellules), maintenu par la pompe Na+/K+ et la perméabilité sélective au potassium. Si une dépolarisation atteint le seuil (environ −55 mV), les canaux sodiques voltage-dépendants s'ouvrent : l'entrée de Na+ inverse brièvement le potentiel (pic vers +30 à +40 mV), puis les canaux K+ repolarisent la membrane. Le potentiel d'action obéit à la loi du tout ou rien : son amplitude ne dépend pas de l'intensité du stimulus ; l'intensité est codée par la fréquence de décharge. Pendant la période réfractaire absolue, aucun nouveau potentiel d'action ne peut être déclenché, ce qui impose une fréquence maximale et une propagation dans un seul sens.
La synapse
À la synapse chimique, l'arrivée du potentiel d'action ouvre des canaux calciques ; l'entrée de Ca2+ provoque la libération de neurotransmetteur dans la fente synaptique. Il se fixe sur des récepteurs postsynaptiques et produit un potentiel postsynaptique excitateur (PPSE, ex. glutamate) ou inhibiteur (PPSI, ex. GABA, glycine). Le neurone postsynaptique réalise une sommation spatiale et temporelle de ces entrées.
La vitesse de conduction croît avec le diamètre de la fibre et la myéline : environ 70 à 120 m/s pour les fibres Aα du motoneurone, de l'ordre de 0,5 à 2 m/s pour les fibres C amyéliniques (douleur lente) ; les bornes varient d'un tableau à l'autre selon les sources. Exemple : un influx à 100 m/s parcourt 1 m (moelle lombaire vers le pied) en environ 10 ms, ce qui est négligeable devant le temps de réaction total.
🎯 À retenir
- SNC = encéphale + moelle ; SNP = nerfs afférents (sensitifs) et efférents (moteurs, somatiques et autonomes).
- Potentiel de repos d'environ −70 mV ; seuil vers −55 mV ; potentiel d'action tout ou rien.
- L'intensité d'un stimulus est codée par la fréquence des potentiels d'action, pas par leur amplitude.
- La myéline permet la conduction saltatoire et augmente la vitesse (jusqu'à environ 120 m/s).
- La synapse chimique libère un neurotransmetteur après entrée de Ca²⁺ ; PPSE et PPSI se somment dans le neurone postsynaptique.
- v : vitesse (m/s)
- d : distance entre deux sites de stimulation (m)
- Δt : différence de latence (s)
⚠️ Erreurs fréquentes
- Croire que le potentiel d'action est plus grand quand le stimulus est plus fort : seule la fréquence change.
- Confondre afférent (vers le SNC) et efférent (depuis le SNC), ou SNP et système autonome.
Pour s'entraîner
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