Spécificité de la réponse locale
Pour qu'une excitation locale survienne dans un tissu, celui-ci doit être soumis à un stimulus d'intensité insuffisante, c'est-à-dire un stimulus infraliminaire. La principale caractéristique de cette réponse réside dans son nom : elle est strictement locale.
L'excitation apparaît exclusivement au point d'application du stimulus. Toute tentative de propagation de ce signal vers les zones adjacentes de la membrane échoue, car il s'atténue très rapidement. De plus, l'amplitude de la réponse générée n'est pas constante : elle dépend directement de l'intensité du stimulus appliqué. En raison de cette dépendance directe, la réponse locale ne obéit pas à la loi classique du « tout ou rien ».
La propriété essentielle de l'excitation locale est sa capacité de sommation. Si des stimuli infraliminaires agissent de manière répétée, leurs effets peuvent s'additionner. Dans ce cas, l'excitabilité de la membrane augmente toujours dans la zone de la réponse locale. Si, à la suite de la sommation, l'excitation atteint le niveau critique, le processus local se transforme en un processus propagé à part entière.
Caractéristiques de l'excitation propagée
Contrairement à la réponse locale, l'excitation propagée se manifeste sous la forme d'un potentiel d'action (PA) à part entière. Son déclenchement nécessite des stimuli d'intensité liminaire (seuil) ou supraliminaire. Elle peut également résulter de la sommation réussie d'une série d'excitations locales.
Le potentiel d'action se distingue radicalement par ses caractéristiques physiologiques :
- Propagation sans décrément. Le signal est capable de se propager sur de très grandes distances (à l'échelle cellulaire) sans aucune diminution de son amplitude initiale.
- Absence de sommation. Contrairement à la réponse locale, les potentiels d'action ne peuvent pas s'additionner entre eux.
- Loi du « tout ou rien ». Cette excitation obéit strictement à cette règle. Le tissu émet soit la réponse maximale possible pour son état (si le stimulus atteint le seuil), soit ne répond pas du tout (si le stimulus est trop faible).
Comparaison brève
| Caractéristique | Excitation locale | Excitation propagée |
|---|---|---|
| Cause | Stimuli infraliminaires | Stimuli liminaires et supraliminaires |
| Propagation | S'atténue dans les zones adjacentes | Se propage sur de grandes distances sans perte d'intensité |
| Sommation | Capable de sommation | Incapable de sommation |
| Loi du « tout ou rien » | N'y obéit pas (dépend de l'intensité du stimulus) | Y obéit strictement |
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quel est le mécanisme ionique à la base de l'excitation locale ?
La base de l'excitation locale (réponse locale) repose sur l'ouverture d'un petit nombre de canaux sodiques régulés. En conséquence, les ions sodium pénètrent dans le cytoplasme, entraînant une dépolarisation locale de la membrane et une diminution du potentiel de membrane.
Qu'est-ce que le niveau critique de dépolarisation ?
Le niveau critique de dépolarisation (NCD) est le niveau seuil du potentiel de membrane (seuil d'excitation) qui, lorsqu'il est atteint, ouvre les canaux voltage-dépendants et déclenche le potentiel d'action.
Qu'est-ce que la propagation de l'excitation avec décrément ?
La propagation de l'excitation avec décrément signifie que l'amplitude de l'excitation (potentiel de membrane) diminue progressivement jusqu'à zéro à mesure que l'on s'éloigne du site d'action du stimulus. Cette propriété est caractéristique de la réponse locale et de l'électrotonus.
Pourquoi le potentiel d'action est-il incapable de sommation ?
Le potentiel d'action est incapable de sommation. Il obéit à la loi du « tout ou rien » : son amplitude ne dépend pas de l'intensité du stimulus, et une réponse maximale est produite ou aucune réponse ne l'est. Pendant la phase de dépolarisation de la pointe (spike), la membrane se trouve dans un état de période réfractaire absolue — l'excitation est impossible, le seuil est infiniment élevé.
Imaginez une pierre jetée dans l'eau. La réponse locale est une petite ondulation provoquée par un grain de sable : elle n'est visible qu'au point d'impact, disparaît rapidement, et sa taille dépend de celle du grain de sable (elle ne suit pas le « tout ou rien »). Le potentiel d'action est un tsunami : il ne se déclenche que sous l'effet d'une forte secousse (le seuil), parcourt tout le trajet jusqu'à la côte sans perdre d'intensité (sans décrément) et ne peut pas s'additionner à un autre tsunami.
Questions des cours et des examens
Pourquoi l'excitation locale n'obéit-elle pas à la loi du « tout ou rien » ?
Parce que son amplitude varie : plus le stimulus infraliminaire appliqué est fort, plus l'amplitude de la réponse locale sera élevée.
La réponse locale peut-elle se transformer en potentiel d'action ?
Oui. Grâce à la propriété de sommation, des excitations locales répétées peuvent s'accumuler, atteindre le niveau critique et déclencher un potentiel d'action propagé.
L'amplitude du potentiel d'action diminue-t-elle lors de sa propagation ?
Non, l'excitation propagée se transmet sans décrément, c'est-à-dire sans diminution de sa valeur initiale tout au long de son parcours.
À étudier également sur le sujet
- Mécanismes de sommation des stimuli infraliminaires
- Signification physiologique de la loi du « tout ou rien »
- Niveau critique nécessaire à la transition de la réponse locale vers le PA
- Notion de décrément et raisons de son absence lors du PA
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