Propagation du potentiel d’action le long de la fibre nerveuse
Courants locaux, conduction saltatoire, vitesse de conduction : comment le message parcourt la fibre nerveuse.
www.ndolomath.comFiche de révision de SVTEEHB : « Propagation du potentiel d’action le long de la fibre nerveuse », proposée par ndolomath.comndolomath
Propagation du potentiel d’action le long de la fibre nerveuse
Module I : Le monde vivantSéquence 7 : Fonctionnement des neuronesSéance 40 : Propagation du potentiel d’action
💡 Idée principale : le potentiel d’action se propage le long de la fibre sans perdre son amplitude. Dans une fibre amyélinisée, il progresse de proche en proche grâce à des courants locaux ; dans une fibre myélinisée, il saute d’un nœud de Ranvier à l’autre (conduction saltatoire), beaucoup plus vite. La période réfractaire impose un sens unique de propagation.
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Étapes résumées
Courants locaux entre la zone active (dépolarisée) et les zones voisines au repos.
La zone qui vient d’être active est réfractaire : le PA ne revient pas en arrière.
Fibre myélinisée : conduction saltatoire de nœud en nœud, jusqu’à 120 m/s.
Vitesse v = d / Δt ; elle augmente avec le diamètre et la myélinisation.
Situation problème
Au centre de santé d’Ebolowa, une infirmière explique à une mère que le bébé de six mois ne peut pas encore marcher car « ses fibres nerveuses ne sont pas encore toutes gainées de myéline ». Plus tard, la mère entend parler à la radio de la sclérose en plaques, maladie où la myéline est détruite et où les gestes deviennent lents et maladroits.
Consignes :
Relève le problème posé.
Comment le potentiel d’action se déplace-t-il le long d’une fibre ?
Quel est le rôle de la myéline dans cette propagation ?
Compétence visée
Sensibiliser sur la nécessité de préserver le fonctionnement des neurones.
Objectifs de la leçon
Expliquer la propagation de proche en proche et la conduction saltatoire.
Mesurer une vitesse de conduction.
Relier vitesse, diamètre et myélinisation de la fibre.
le problèmel’objectifla fibre nerveuse
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Les modes de propagation
1. Propagation dans deux types de fibres
Document 1 : propagation de proche en proche et conduction saltatoire.
La propagation de proche en proche
1
Zone active
À l’endroit du PA, l’intérieur est devenu positif et l’extérieur négatif.
2
Courants locaux
Des charges circulent entre la zone active et les zones voisines au repos.
3
Zone voisine
Elle se dépolarise jusqu’au seuil : un nouveau PA y naît.
4
Sens unique
La zone qui vient d’être active est réfractaire : le PA avance toujours dans le même sens.
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2
La conduction saltatoire
La myéline est un isolant : les courants ne peuvent traverser la membrane qu’au niveau des nœuds de Ranvier, riches en canaux Na⁺. Le PA « saute » d’un nœud au suivant, ce qui est beaucoup plus rapide et plus économe en énergie.
Mesurer la vitesse de propagation
Activité 1 : vitesse de conduction dans un nerf (TP)
On stimule un nerf en S et l’on enregistre la réponse en deux points R1 et R2 séparés de 60 mm.
Document 2 : montage et enregistrements simultanés en R1 et R2.
Mesure le décalage Δt entre les deux réponses.
Calcule la vitesse de propagation.
Ce qu’il faut comprendre : le PA arrive en R2 1 ms après R1. La vitesse est v = d / Δt = 0,06 m / 0,001 s = 60 m/s. Le PA garde la même amplitude en R1 et en R2 : il se propage sans s’affaiblir, car il est régénéré à chaque point de la fibre.
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3. Vitesse selon le type de fibre
Fibre
Diamètre
Myéline
Vitesse
Fibre de la douleur lente
0,5 à 1 µm
non
0,5 à 2 m/s
Fibre tactile
6 à 12 µm
oui
35 à 75 m/s
Fibre motrice (motoneurone α)
12 à 20 µm
oui
70 à 120 m/s
Axone géant de calmar
1 000 µm
non
≈ 25 m/s
Ce que montre le tableau
Plus la fibre est grosse, plus la propagation est rapide.
À diamètre égal, une fibre myélinisée conduit beaucoup plus vite qu’une fibre nue.
La myéline permet d’avoir des fibres rapides et fines : le système nerveux reste compact.
le musclela sécurité routièrela cellule nerveuse
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Santé et propagation
Quand la propagation est perturbée
Sclérose en plaques
Destruction de la myéline : messages ralentis ou bloqués, troubles moteurs et visuels.
Développement
La myélinisation se poursuit pendant l’enfance : les gestes deviennent plus rapides et précis.
Carences
Manque de vitamine B12 ou alcoolisme : atteinte des nerfs (neuropathies).
Anesthésie
Les anesthésiques locaux bloquent la propagation dans les fibres de la douleur.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Le PA se propage le long de la fibre sans diminuer d’amplitude.
Fibre amyélinisée : propagation de proche en proche par courants locaux, lente.
Fibre myélinisée : conduction saltatoire de nœud de Ranvier en nœud, rapide.
La période réfractaire impose un sens unique de propagation.
Vitesse v = d / Δt ; elle augmente avec le diamètre et la myélinisation.
je retiensles rochesla roche
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Vocabulaire à connaître
Courants locauxdéplacements de charges entre zones active et inactive.Conduction saltatoirepropagation par sauts entre nœuds de Ranvier.Nœud de Ranvierinterruption de la gaine de myéline.Vitesse de conductiondistance parcourue par le PA par unité de temps.Sclérose en plaquesmaladie qui détruit la myéline.
Je m’évalue
1. Calcule v si d = 40 mm et Δt = 0,5 ms.
2. Où se forment les PA dans une fibre myélinisée ?
3. Cite deux facteurs qui augmentent la vitesse de conduction.
4. Pourquoi le PA ne revient-il pas en arrière ?
Réponses : 80 m/s · aux nœuds de Ranvier · le diamètre et la myéline · la zone précédente est réfractaire. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisla cuisinele cortex
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Erreurs fréquentes
Oublier de convertir les mm en m et les ms en s dans le calcul de la vitesse.
Croire que le PA s’affaiblit en se propageant : il est régénéré à chaque point.
Penser que la myéline conduit le courant : c’est un isolant.
Méthode
Pour un calcul de vitesse, mesure Δt sur le tracé avec l’échelle, convertis la distance en mètres et le temps en secondes, applique v = d / Δt et vérifie que le résultat est plausible (entre 0,5 et 120 m/s).
Activité d’intégration
Au cours d’un examen neurologique à l’hôpital général de Douala, on stimule le nerf du bras d’un patient au coude puis au poignet (distance 25 cm). La réponse du muscle de la main arrive 4 ms plus tard quand on stimule au coude que lorsqu’on stimule au poignet. Chez une personne saine, ce décalage est de 4 ms également.
Calcule la vitesse de conduction des fibres motrices du patient.
Ce nerf est-il formé de fibres myélinisées ? Justifie.
Quelle valeur obtiendrait-on chez un malade atteint de sclérose en plaques ? Explique.