Le potentiel de membrane de repos
- Mécanisme
- Priorité pour les examens : élevée
L'intérieur d'une cellule au repos est négatif par rapport à l'extérieur, surtout parce que le potassium fuit par ses canaux.
Aussi appelé: Potentiel de repos
De quoi s'agit-il
Au repos, l'intérieur des cellules excitables se situe entre −70 et −90 mV par rapport à l'extérieur. La cause principale est le K⁺ : la membrane au repos lui est très perméable et, en sortant selon son gradient, il laisse des charges négatives derrière lui. La Na⁺/K⁺-ATPase crée directement très peu de ce voltage, mais elle maintient les gradients qui le rendent possible. Toute variation du K⁺ extracellulaire déplace le potentiel de repos et modifie l'excitabilité, surtout dans le cœur.
Fonctionnement, étape par étape
- La Na⁺/K⁺-ATPase accumule le K⁺ à l'intérieur (≈140 mEq/L) et maintient le Na⁺ à l'extérieur (≈142 mEq/L).
- Au repos, les canaux de fuite K⁺ sont ouverts ; le K⁺ sort selon son gradient chimique.
- Chaque K⁺ qui sort laisse à l'intérieur un anion (protéines, phosphates) qui ne peut pas le suivre : l'intérieur devient négatif.
- La négativité interne retient le K⁺ ; un équilibre proche de −94 mV est atteint.
- Une petite fuite entrante de Na⁺ déplace le voltage de quelques millivolts vers le positif (≈ −86 mV).
- La pompe, qui fait sortir plus de charges positives qu'elle n'en fait entrer, ajoute environ −4 mV : le repos s'établit près de −90 mV.
Action potential
Rest −70 mVThreshold −55 mVPeak +35 mVDuration ≈ 1–2 ms
Tap a phase (the pills above or its band) or a refractory period (ARP, RRP) at the base of the plot.
- Mainly Na⁺
- Mainly K⁺
- Rest
- Threshold
- ARP: absolute refractory period
- RRP: relative refractory period
Équations
- e
- extracellulaire
- i
- intracellulaire
Voir la page Nernst et Goldman pour le calcul à plusieurs ions.
Valeurs typiques
| Paramètre | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Neurone | ≈ −70 mV | |
| Muscle squelettique | ≈ −85 à −90 mV | |
| Cardiomyocyte ventriculaire | ≈ −85 à −90 mV | |
| Nœud sinusal | ≈ −55 à −60 mV | pas de repos stable |
| K⁺ sérique normal | ≈3,5–5,0 mEq/L |
Valeurs approximatives chez un adulte en bonne santé au repos ; chaque laboratoire définit ses propres intervalles.
Ce qui déplace le potentiel de repos
| Modification | Effet sur le repos | Excitabilité | Signe classique |
|---|---|---|---|
| K⁺ extracellulaire élevé | Moins négatif (dépolarise) | Augmente d'abord ; puis diminue par inactivation des canaux Na⁺ | Ondes T pointues, faiblesse |
| K⁺ extracellulaire bas | Plus négatif (hyperpolarise) | Muscle moins excitable ; cœur avec repolarisation altérée | Onde U, crampes, iléus |
| Na⁺/K⁺-ATPase bloquée | Dépolarisation lente à mesure que les gradients s'épuisent | Altérée | Intoxication digitalique |
| Ca²⁺ extracellulaire bas | Peu de changement | Augmente : le seuil des canaux Na⁺ s'abaisse | Tétanie, signe de Chvostek |
Corrélation clinique
- Hyperkaliémie de l'insuffisance rénale chronique ou du syndrome d'écrasement : le principal danger est l'arythmie ; le gluconate de calcium stabilise la membrane cardiaque sans abaisser le K⁺.
- Hypokaliémie due à une diarrhée ou aux diurétiques : faiblesse musculaire, iléus et arythmies ; elle favorise l'intoxication digitalique.
- Paralysies périodiques : canalopathies dans lesquelles les transferts de K⁺ entre compartiments modifient le potentiel de repos et provoquent une faiblesse épisodique.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Pourquoi le potentiel de repos est-il plus proche du potentiel d'équilibre du K⁺ que de celui du Na⁺ ?
Au repos, la membrane est bien plus perméable au K⁺ (canaux de fuite ouverts). Le voltage se rapproche de l'équilibre de l'ion le plus perméant.
Si la Na⁺/K⁺-ATPase est bloquée, le potentiel de repos disparaît-il immédiatement ?
Non. Il ne perd d'abord qu'environ −4 mV ; il se dépolarise ensuite lentement à mesure que s'épuisent les gradients de Na⁺ et de K⁺ que la pompe maintenait.
Pourquoi une hyperkaliémie sévère provoque-t-elle une faiblesse plutôt qu'une hyperexcitabilité ?
La dépolarisation soutenue maintient de nombreux canaux Na⁺ inactivés ; sans eux, les potentiels d'action normaux ne peuvent pas se déclencher et l'excitabilité diminue.
Pourquoi l'hypocalcémie provoque-t-elle une tétanie si elle modifie à peine le potentiel de repos ?
Le Ca²⁺ extracellulaire stabilise les canaux Na⁺ ; sans lui, ils s'ouvrent avec moins de dépolarisation. Le seuil s'abaisse et des décharges spontanées apparaissent.
Qu'a de particulier le « repos » du nœud sinusal ?
Il n'est pas stable : il se situe près de −60 mV et se dépolarise spontanément (courant funny et courants Ca²⁺) jusqu'au seuil, ce qui lui confère son automatisme.
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En pharmacologie
Contenu pédagogique de physiologie ; ce n'est ni un guide diagnostique ni un guide thérapeutique et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Les valeurs sont des références approximatives. Aucune posologie n'est indiquée.
Sources: High potassium level: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); Low blood potassium: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026).
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Modèle représentatif, à des fins éducatives uniquement.