E3 Propagation d'impulsions (théorie des câbles et conduction saltatoire)

Topique

La propagation de l'influx nerveux le long de l'axone est décrite par la théorie du câble, qui considère l'axone comme un circuit réparti sur toute sa longueur. Ce circuit est caractérisé en chaque point par une résistance axiale interne, une résistance membranaire et une capacité membranaire, toutes exprimées par unité de longueur d'axone.

Le rapport entre la résistance membranaire et la résistance axiale interne de l'axone définit la constante de longueur de l'axone. Cette constante détermine l'atténuation spatiale d'un signal passif lors de sa propagation le long de l'axone : plus cette constante est élevée, moins le signal passif est atténué sur une même distance. Le produit de la résistance et de la capacité membranaire de l'axone définit quant à lui la constante de temps de l'axone, identique à celle de la membrane neuronale au repos.

Dans les fibres axonales amyéliniques, la vitesse de conduction est approximativement proportionnelle à la racine carrée du diamètre axonal : plus le diamètre de l'axone est grand, plus sa vitesse de conduction est élevée, bien que cette amélioration soit moins marquée lorsque le diamètre continue d'augmenter. Dans les fibres axonales myélinisées, la conduction est saltatoire : l’influx nerveux saute d’un nœud de Ranvier à l’autre au lieu de se propager de manière continue. La vitesse de conduction est ainsi proportionnelle au diamètre de l’axone et bien supérieure à celle d’une fibre amyélinique de même diamètre.

Le facteur de sécurité de la conduction axonale compare le courant disponible généré par un nœud de Ranvier actif au courant seuil nécessaire pour exciter le segment axonal suivant : tant que le courant disponible au niveau du nœud actif est supérieur au courant seuil du segment suivant, le facteur de sécurité garantit la propagation fiable du potentiel d’action le long de l’axone. En définitive, c’est cet axone, décrit comme un circuit distribué par la théorie du câble, avec sa longueur constante, sa constante de temps et son facteur de sécurité de conduction, qui détermine si le potentiel d’action se propage correctement d’une extrémité à l’autre de l’axone.

ID:4261