Potentiel de repos de la membrane cellulaire

Généralités

Dans chaque cellule de l'organisme, quand elle est au repos, un potentiel de repos de la membrane s'observe.

Ce phénomène s'explique par la différence de perméabilité qui existe de part et d'autre de la membrane de la cellule et ceci pour certains types de molécules plutôt que pour d'autres.
Ce phénomène est à l'origine de la création d'un voltage (un "courant électrique") qui est utilisé par la cellule comme une forme d'énergie potentielle.
Ce potentiel de membrane est le résultat de la séparation des charges électriques qui sont de signes opposés.

Pour résumer, il existe des charges négatives et positives de chaque côté de la membrane cellulaire : ce sont des ions (calcium et potassium) ayant perdu des électrons.
Quand une cellule est au repos, on dit que celle-ci présente un potentiel de repos de la membrane qui se situe généralement entre -20 et -200 milivolts (millième de volts) selon l'organisme et le type de cellules considérés.

À l'état normal, les cellules baignent dans un liquide appelé liquide interstitiel qui est plutôt riche en ions sodium (Na+). Ces ions sodium sont le résultat d'un atome de sodium qui a perdu un électron.
Pour comprendre le phénomène de potentiel de membrane, il est nécessaire de savoir que la membrane de la cellule est légèrement perméable à l'ion potassium (K+) et presque imperméable à (Na+). Il s'opère donc une entrée de sodium vers l'intérieur de la cellule, attiré par son propre gradient de concentration, alors que l'on observe parallèlement une sortie de potassium également en suivant son gradient de concentration.
C'est la diffusion inégale de ces deux types d'ions à travers la membrane de la cellule qui produit une accumulation d'ions positifs à l'extérieur de la cellule et d'ions négatifs à l'intérieur de la cellule.
Ceci crée le potentiel de repos de la membrane. Autrement dit, la concentration de potassium est plus élevée dans la cellule que dans le liquide interstitiel extracellulaire (à l'extérieur de la cellule).
À partir de cet instant, la diffusion du potassium vers l'extérieur va créer une séparation de charges de part et d'autre de la membrane. Elle est entretenue par l'action de la pompe à sodium et à potassium.

Certaines cellules, comme les cellules nerveuses ou les cellules musculaires, sont dites excitables car elles possèdent la propriété de modifier l'entrée et la sortie des ions précédemment cités, à travers leur membrane, sous l'influence d'une stimulation (influx nerveux).

Ceci a pour but de créer un potentiel d'action qui inverse les polarisations. La polarisation est l'accumulation d'ions d'un côté ou de l'autre de la membrane de la cellule.