Oscilloscope : instrument de mesure destiné à visualiser une forme d'onde et un signal électrique, le plus souvent variable au cours du temps. Il permet d'observer les variations temporelles des tensions électriques du tissu neveux, notamment des phénomènes électriques comme le potentiel de repos et le potentiel d’action, 

Potentiel de repos

Le potentiel de repos (PR) ou potentiel membranaire est une différence de potentiel (ou ddp) entre les deux faces de la membrane plasmique, en l’absence de stimulation : la face interne est négative par rapport à la face externe chargée positivement.

Le potentiel de repos est de l’ordre de -60 mV pour la fibre de calmar et à -70 mV pour une fibre humaine.

Lorsque les 2 électrodes réceptrices sont positionnées à l’extérieur (ou à l’intérieur) de la fibre, la différence de potentiel est nulle : on parle d’équipotentialité au repos.

Origine du PR

Le potentiel de repos est dû à une inégale répartition d’ions et s'explique par des flux ioniques transmembranaires eux-mêmes liés à deux mécanismes : la différence de concentration de certains ions de part et d'autre de la membrane et la perméabilité sélective des membranes cellulaires à certains ions, principalement sodium et potassium. Cette perméabilité est liée à l’activité des canaux de fuite (à K+ et à Na+) ouverts en permanence. Le fort flux sortant de K+, par dialyse, par rapport au faible flux entrant de Na+, provoque une accumulation de charges positives à l’extérieur.

Maintien du PR

Le potentiel de repos est maintenu par l'existence d'un phénomène actif qui compense les mouvements passifs au travers de la membrane. Il s'agit d'un transport actif de sodium vers l'extérieur de la cellule et de potassium vers l'intérieur de la cellule. Celui-ci est assuré par la pompe ionique Na+/K+.

En consommant 1 ATP, cette pompe fait sortir 3 ions Na+ de la cellule et en même temps fait entrer 2 ions K+ à l’intérieur et ceci contre le gradient de concentration, d’où la dépense d’énergie. C’est donc un transport actif.

La stimulation supraliminaire du nerf ou de la fibre nerveuse en un point précis, provoque une variation transitoire du potentiel, c’est le potentiel d’action.

Potentiel d’action

Le potentiel d'action (PA), est défini comme étant une dépolarisation avec inversion brève et locale, de la polarité membranaire qui a la propriété de se propager suivant un sens unidirectionnel. Le PA qui est une réponse bioélectrique de la fibre nerveuse à la stimulation efficace, est l’unité élémentaire de l’influx nerveux.

Chaque potentiel d'action comprend une phase de dépolarisation membranaire suivie immédiatement d'une phase de repolarisation membranaire.

La forme des enregistrements de PA obtenus varie selon l’emplacement des électrodes réceptrices (R1 et R2) : PA monophasique et PA diphasique.

Origine du PA

Le potentiel d’action est le résultat de flux ioniques, par dialyse, liés à l’ouverture de canaux sensibles aux voltages (voltage-dépendant) ou CVD. La stimulation efficace entraine l’ouverture des CVD à Na+ provoquant une entrée massive d’ions Na+ (dépolarisation avec inversion de polarité) puis l’ouverture des CVD à K+ induit une sortie de K+ (repolarisation). 

Réponses à des excitations d’intensités croissantes

  • S’il s’agit d’une fibre nerveuse, le potentiel d’action obéit à la loi du tout ou rien : soit il a lieu et son amplitude est maximale, soit il n’a pas lieu. Il ne peut pas varier en amplitude sur une fibre nerveuse.
  • S’il s’agit d’un nerf, l’amplitude de la réponse (PA) augmente avec l’intensité de l’excitation : c’est le phénomène de recrutement. Ce phénomène est dû au fait qu’un nerf est constitué de plusieurs fibres nerveuses qui n’ont pas toutes le même seuil d’excitabilité.