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ÉLECTROPHYSIOLOGIE

Les êtres vivants, végétaux et animaux, sont communément le siège de phénomènes électriques intimement liés aux activités vitales, dont ils sont un des aspects les plus révélateurs. On met ces phénomènes en évidence à l'aide d'électrodes appliquées en surface ou introduites dans la profondeur des tissus. On peut alors capter des courants ou des différences de potentiel et enregistrer leurs variations au cours du temps.

Ces phénomènes d'électrogenèse biologique, appelés aussi « bioélectriques » ou « électrophysiologiques », font, avec les techniques qui y sont associées, l'objet d'une science, l'électrophysiologie, qui en décrit les divers aspects, cherche à en découvrir les causes et à leur attribuer éventuellement un rôle fonctionnel. À ces recherches sont étroitement liées celles qui visent à analyser les actions produites sur les organismes vivants par le courant électrique, que celui-ci soit imposé de l'extérieur ou d'origine interne. Tout cela a donné lieu à de nombreuses applications pratiques, principalement médicales et chirurgicales, telles que l'électro-encéphalographie, l'électrocardiographie, l'électrologie médicale.

Bioélectrogenèse

Manifestations électriques de la vie

Le métabolisme, c'est-à-dire l'activité chimique incessante qui caractérise l'état vivant dans chaque tissu, dans chaque cellule, engendre des forces électromotrices (f.é.m.) parce qu'il existe dans chaque cellule des mécanismes physico-chimiques capables de séparer des ions de signes contraires et d'orienter des molécules polaires. La f.é.m. élémentaire ainsi produite a pu être mesurée, dans les cas favorables, en faisant pénétrer dans la cellule vivante des micro-électrodes dont la pointe peut être affinée à moins de 1 micromètre. Cette f.é.m. élémentaire peut atteindre parfois de 0,10 à 0,15 volt. Dans la plupart des cas cependant, on ne cherche pas à aller si loin dans l'analyse, et même on préfère avoir une vue globale, composite, de l'activité électrique de toute une population de cellules ou même d'un organe entier, comme le cœur ou le cerveau. On ne mesure plus alors des f.é.m., mais une partie des courants qu'elles débitent ou, mieux, les différences de potentiel (D.P.) captées sur les boucles de courant qui passent par la pointe des couples d'électrodes. Dans le langage technique, cette opération se nomme « dérivation ». Le plus souvent, on procède simultanément à plusieurs dérivations. Les électrodes sont superficielles ou profondes, et les phénomènes électriques que l'on décèle sont, selon les cas, stables, lentement variables, transitoires, plus ou moins régulièrement périodiques. Les échelles de temps utiles sont, les plus brèves, en dix-millièmes de seconde, les plus longues, en minutes, en heures ou encore en jours.

Le rôle que joue cette électrogenèse biologique dans l'économie des organismes peut présenter trois aspects différents. Parfois les courants ne semblent jouer aucun rôle bien défini : ils apparaissent comme de simples sous-produits du métabolisme et leur énergie se dissipe en chaleur. Dans un deuxième cas, au contraire, ils sont un des facteurs essentiels d'un mécanisme moléculaire important, et comme tels participent à une fonction spécifique ; en gros, c'est le cas de tous les mécanismes physiologiques où interviennent des membranes : absorptions, sécrétions, excrétions, contractions musculaires, excitations sensorielles, mécanismes de la propagation et de la transmission de l'excitation nerveuse. Le troisième cas est celui des poissons électriques, chez lesquels, grâce à l'organe hautement spécialisé qu'ils possèdent, des décharges électriques produites sous le contrôle du système nerveux servent à l'animal pour se défendre, capturer une proie ou[...]

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Écrit par

  • : assistant des Hôpitaux de Paris, directeur adjoint à l'École pratique des hautes études
  • : professeur à la faculté libre de médecine de Lille
  • : professeur honoraire à la faculté des sciences de Paris
  • : professeur de psychophysiologie à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : ancien professeur à la faculté de médecine de Paris.

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Biopotentiels

Biopotentiels

Potentiel de repos

Potentiel de repos

Électrodes

Électrodes

Autres références

  • ARSONVAL ARSÈNE D' (1851-1940)

    • Écrit par Georges KAYAS
    • 394 mots

    Médecin, biologiste et physicien français, d'Arsonval a fait ses études au lycée impérial de Limoges, puis au collège Sainte-Barbe à Paris. Il se destinait à la médecine lorsqu'il fit la rencontre de Claude Bernard dont il devint le préparateur (1873-1878). De 1882 à 1910 il dirigea le laboratoire...

  • AUDITION - Acoustique physiologique

    • Écrit par Pierre BONFILS, Yves GALIFRET, Didier LAVERGNE
    • 14 809 mots
    • 17 médias
    Les premiers enregistrements intracellulaires du potentiel de récepteur des cellules ciliées de la cochlée des Mammifères ont été faits en 1977, par I. J. Russell et P. M. Sellick, et cette réussite constitue une étape importante dans le développement de la physiologie de l'audition. On constate qu'avec...
  • BERGER HANS (1873-1941)

    • Écrit par Henri GASTAUT
    • 828 mots

    Le 21 mai 1873 à Neuses, petite ville près de Coburg, Hans Berger naît dans une famille d'intellectuels. Après avoir terminé ses études médicales, à l'âge de vingt-quatre ans, il rejoignit l'équipe de la clinique psychiatrique de l'université de Iéna qu'il ne quittera plus jusqu'à la fin de sa...

  • CANAUX IONIQUES

    • Écrit par Laurent COUNILLON, Mallorie POËT
    • 4 298 mots
    • 8 médias

    Bien que la possibilité d'une forme d'énergie électrique intervenant dans le fonctionnement du système nerveux ait déjà été évoquée par Newton dans ses Principia mathematica en 1713, il faut attendre la fin du xviiie siècle pour que Luigi Galvani montre que la contraction du...

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Voir aussi