Modèle physico-chimique de cellule excitable

Abstract

A simple physico-chemical model of the excitable cell is represented by a peculiar chemically active ion exchange medium. It reveals some properties of natural cells: chemical and electrical irritability, all or none effect, summation of stimuli, electrotonus, refractory periods, periodical oscillations, action potentials, conduction of impulse. This model is based upon oversimplified assumptions, and a further investigation into more details is required.

Résumé

• 1. Un modèle simple de cellule excitable est décrit, constitué par un échangeur d'ions qui est le siège d'une réaction chimique déterminée.

• 2. Les propriétés essentielles de ce modèle sont déduites. Il est montré qu'il simule certains phénomènes physiologiques connus: stimulation chimique et électrique, loi du tout ou rien, accommodation, sommation des stimulations, relation intensitédurée de stimulation, rhéobase, périodes réfractaires, électrotonus, potentiels d'action, propagation de l'excitation.

• 3. L'étude mathématique explicite les relations entre la composition et les propriétés du système. A des compositions différentes d'un même système correspondent la stabilité absolue, la stabilité relative (loi du tout ou rien), l'instabilité essentielle (oscillations).

• 4. En particulier, dans le cas d'un système oscillant, des variations convenables de la composition le font passer à divers états stables de propriétés différentes.

• 5. L'intérêt d'un tel modèle abstrait ne peut se manifester que dans une confrontation approfondie avec l'expérience, qui n'est qu'amorcée ici.