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BIO_3659 FSN > 3_COURS Électrophysiologie > Flashcards

3_COURS Électrophysiologie Flashcards

1
Q

donner les 2 critères qui permettent aux neurones de fonctionner

A
  • électrophysiologie (PA)

- communication entre cellules nerveuses (synapse)

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Q

pourquoi le milieu interne du neurone est-il différent de son milieu externe (différence de composition ionique) ?

A

membrane est un tissu actif sélectif (laisse passer des éléments ou non selon les conditions)

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3
Q

donner les concentrations extracellulaires de Na+, Cl-, K+ et Ca2+

A

Na+ : 150
Cl- : 150
K+ : 15
Ca2+ : 1/10 000ème

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4
Q

donner les concentrations intracellulaires de Na+, Cl-, K+ et Ca2+

A

Na+ : 15
Cl- : 10
K+ : 150
Ca2+ : 10^-5

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5
Q

les 2 milieux sont neutres (les charges + neutralisent les -) mais leur composition est différente, qu’est-ce que ça crée ?

A

gradient : force

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6
Q

que permet le gradient ? qu’est-ce que ça implique pour les PA ?

A

déplacement des ions sans ATP

==> PA ne consomment pas d’énergie

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7
Q

comment est maintenu le gradient du neurone ?

A

pompe métabolique qui utilise de l’ATP pour expulser Na+ et importer K+

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8
Q

qui des espèces vivantes ont des PA ?

A

uniquement les espèces animales

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9
Q

définir le potentiel d’équilibre d’un ion

A

l’ion ne sort ni ne rentre : flux net nul de l’ion

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10
Q

est-ce que ce qui importe pour la valeur d’équilibre d’un ion est sa concentration dans le milieu ?

A

non c’est le rapport d’un milieu par rapport à l’autre (rapport crée le gradient)

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11
Q

donner le rapport d’un milieu par rapport à l’autre de K+, Na+, Ca2+ et Cl-

A

K+ : 1/20 (neutralise la négativité des protéines)
Na+ : 10/1
Ca2+ : 10 000/1
Cl- (neutralise Na+ pour que le milieu externe soit neutre)

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12
Q

on met 2 électrodes dans un neurone puis 1 en dehors et l’autre à l’intérieur, qu’observe-t-on ?

A

2 à l’intérieur : pas de différence de potentiel (=0mV)

1 à l’extérieur, 1 à l’intérieur : obtient le PR = -65mV

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13
Q

on injecte du courant (onde rectangulaire) dans le neurone, quelle est sa réponse ?

A

réponse asymptotique

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14
Q

on stimule le neurone jusqu’à un seuil (on maintient), qu’observe-t-on ?

A

succession de PA tous de la même amplitude peut importe si on augmente la stimulation

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15
Q

comment expliquer la réponse asymptotique de la membrane à l’impulsion ?

A

attribué aux propriétés de la membrane : résistance et capacitance (condensateur) en parallèle

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16
Q

donner la formule du courant qui passe par la résistance et celle de la conductance

A

courant dans la résistance : V = Ri <=> i = V/R

conductance : G = 1/R

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17
Q

définir la conductance

A

capacité d’un corps, soumis à une différence de potentiel, à laisser passer une certaine quantité de courant électrique

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18
Q

définir la conduction

A

passage d’électricité (/chaleur) d’un point à un autre d’un corps sous l’action d’une différence de potentiel (/température)

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19
Q

donner la formule du courant qui passe par le condensateur et la simplifier

A

dq/dt = Cm.dV/dt <=> i = Cm.dV/dt

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20
Q

donner la formule du courant total qui passe dans la membrane

A

it = V/R + Cm.dV/dt

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21
Q

définir la constante de temps des neurones / du réseau nerveux

A

temps qu’il faut pour arriver aux 2/3 (~63%) de la valeur d’équilibre

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22
Q

donner la formule de la constante de temps

A

Tm = Rm.Cm

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23
Q

que permet Tm ?

A

permet de réaliser à quelle vitesse la réponse d’un neurone / réseau nerveux se stabilise (car connaît le temps qu’il faut pour arriver aux 2/3 de l’équilibre)

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24
Q

qu’observe-t-on quand on stimule un axone non myélinisé et qu’on enregistre la réponse de plus en plus loin du site de stimulation ? un axone myélinisé ?

A

non myélinisé : réponse cellulaire max proche de la stimulation puis il y a atténuation du signal
myélinisé : PA a la même amplitude peut importe la distance du stimulus

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25
Q

définir la constante de distance / d’espace

A

distance requise pour atteindre les 2/3 de la valeur d’équilibre

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26
Q

donner la formule de la constante de distance

A

λ = √Rm/(R0 + Rc)
Rm : résistance membranaire (constante le long de l’axone)
R0 : résistance extérieure
Rc : résistance intracellulaire
–> R0 et Rc ne changent pas si on ne change pas la constitution des milieux

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27
Q

pourquoi un axone myélinisé peut-il propager la PA sans atténuation ?

A

PA régénéré à chaque noeud de Ranvier précédent : sert de stimulus au noeud suivant ce qui donne un PA (loi de tout ou rien)
==> assure le transfert de l’information dans le SN

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28
Q

quel genre de conduction est permise avec les noeuds de Ranvier ?

A

conduction saltatoire

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29
Q

donner le mouvement de K+ en suivant le gradient chimique puis le gradient électrique

A

chimique : intracellulaire vers extracellulaire (sort)
électrique : extracellulaire vers intracellulaire (rentre)
==> 2 forces opposées

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30
Q

les ions sont continuellement sous influence pour aller vers l’extérieur ou l’intérieur, qu’est-ce que ça crée ?

A

potentiel électrochimique

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31
Q

donner le mouvement de Na+ en suivant le gradient chimique puis le gradient électrique

A

chimique : extracellulaire vers intracellulaire
électrique : extracellulaire vers intracellulaire
==> 2 forces dans le même sens

32
Q

donner l’équation de Nernst pour un ion quelconque

A

E(ion) = RT/FZ.log.([ion]e/[ion]i)

RT/FZ : constante (~58-60mV)

33
Q

donner EK+, que remarque-t-on ?

A

-58mV : valeur du potentiel de repos

==> courant net de K+ nul au PR

34
Q

on comprend maintenant l’importance de l’astrocyte car :

A

il gère la concentration de K+ dans le milieu extracellulaire : permet de maintenir le gradient de K+ pour avoir un PR / EK+ stable

35
Q

donner ENa+

A

60mV

36
Q

on a dit que PR = EK+ = -60mV, quelle XP montre que ce n’est pas tout à fait vrai ?

A

courbe théorique de EK+ en fonction de [K+]e : devrait être la même que la courbe du Vm
courbe expérimentale ne concorde pas donc PR n’est pas entièrement égal à EK+

37
Q

pourquoi y a-t-il cette différence entre la courbe théorique et expérimentale ?

A

la membrane n’est pas entièrement étanche au Na+ : pour 20 K+ qui passent 1 Na+ rentre
==> entrée de charges positives crée l’écart

38
Q

comment calculer le vrai potentiel membranaire ?

A

résultante de la perméabilité potassique et sodique :

Vm = RT/FZ.log((PK+[K+]e + PNa+[Na+]e) / (PK+ + PNa+))

39
Q

définir un PA

A

changement fugace du Vm

40
Q

à combien de mV monte un PA classique ?

A

+30mV

41
Q

comment se produit la dépolarisation du neurone ?

A

RA positive : ouverture des canaux ioniques Na+ donc entrée de Na+ ce qui dépolarise encore plus

42
Q

comment est-ce que le PA s’arrête à 30mV ?

A

inactivation des CVD Na+

43
Q

que se passe-t-il après inactivation des CVD Na+ ?

A

repolarisation : neurone chargé positivement donc veut revenir à son homéostasie en faisant sortir des K+

44
Q

pourquoi y a-t-il une hyperpolarisation ?

A

canaux K+ sont lents donc plus de K+ qu’il n’en faut rentre

45
Q

quels sont les 2 types de canaux trouvés sur un même neurone ? quand s’ouvrent-ils ? où sont-ils ?

A

CVD : canaux voltage dépendants, s’ouvrent après dépolarisation, dans l’axone
CCD : canaux chimio dépendants, s’ouvrent quand liés à un ligand (NT), dans les dendrites

46
Q

où sont généralement initiés les PA ? pourquoi ?

A

segment initial de l’axone car le seuil de déclenchement est plus bas

47
Q

comment s’appelle la phase du PA au dessus de 0 ?

A

overshoot

48
Q

qu’est-ce que la période réfractaire absolue (PRA) ? quand se produit-elle ?

A

impossibilité de générer un PA peut importe la stimulation : se fait après inactivation des CVD Na+

49
Q

qu’est-ce que la période réfractaire relative (PRR) ? quand se produit-elle ?

A

possibilité de générer un PA mais plus petit en amplitude : une fraction des CVD Na+ se réouvrent mais pas tous en même temps

50
Q

que se passe-t-il quand on réduit la concentration sodique extracellulaire ? (2)

A
  • réduit l’amplitude des PA

- dépolarisation plus lente

51
Q

le Na+ passe par la membrane même au repos (à cause du rapport de conductance : GK/GNa = 20/1) et entre en masse lors des PA, comment fait la cellule pour éliminer Na+ du milieu intérieur ?

A

pompe Na+/K+

52
Q

que fait la pompe Na+/K+ ?

A

utilise de l’ATP pour l’export de 3 Na+ couplé par l’import de 2 K+

53
Q

décrire le fonctionnement de la pompe Na+/K+

A

ouverture vers l’intérieur, affinité pour Na+ élevée, phosphorylation par l’ATP donc changement de confirguration, affinité pour Na+ diminue et augmente pour K+, déphosphorylation donc changement de conformation, perd l’affinité avec K+ et augmente avec Na+ etc…

54
Q

dans l’XP de voltage imposé, qu’observe-t-on quand on hyperpolarise l’axone ?

A

courant capacitif bref et aucun autre courant

55
Q

définir un courant capacitif

A

courant bref ou il y a déplacement d’électrons mais pas de transfert de charge entre milieux

56
Q

dans l’XP de voltage imposé, qu’observe-t-on quand on dépolarise l’axone ?

A

courant capacitif rapide puis courbe plus lente

57
Q

on impose un voltage à -26mV, qu’observe-t-on ?

A

petit courant précoce (entrée) et petit courant retardé (sortie)

58
Q

on impose un voltage à 0mV, qu’observe-t-on ?

A

plus grande entrée précoce et plus grande sortie retardée

59
Q

on impose un voltage à 26mV, qu’observe-t-on ?

A

plus petite entrée précoce et plus grande sortie retardée

60
Q

on impose un voltage à 52mV, qu’observe-t-on ?

A

pas d’entrée et plus grande sortie retardée

61
Q

on impose un voltage à 65mV, qu’observe-t-on ?

A

inflexion précoce de courant entrant et plus grande sortie retardée

62
Q

qui s’occupe du courant précoce (entrant) ? courant retardé (sortant) ?

A

précoce : Na+

retardé : K+

63
Q

pourquoi l’entrée d’ion diminue-t-elle quand on dépolarise au dessus de 0mV ?

A

force électrique moins forte à cause des charges positives : attraction intracellulaire plus faible donc entrée moins rapide ou pas d’entrée du tout

64
Q

pourquoi n’y a-t-il pas de courant entrant à 52mV ?

A

atteint ENa+ donc pas de courant entrant

65
Q

pourquoi observe-t-on une inflexion précoce à 65mV ?

A

dépasse ENa+ donc sortie de Na+

66
Q

comment bloquer les canaux K+ ? les canaux Na+ ?

A

K+ : tétraéthylammonium (tea), bloque le courant sortant mais pas entrant
Na+ : tétrotoxine (ttx), bloque le courant entrant mais pas sortant

67
Q

quel est la différence entre les canaux des axones et ceux des dendrites en ce qui concerne K+ et Na+ ?

A

axone : 1 canal différent pour chaque ion

dendrite : 1 canal pour les 2 ions

68
Q

comment peut-on être en continuité avec le cytoplasme d’un neurone ? qu’est-ce que ça permet ?

A

colle une pipette à la membrane et aspire pour la déchirer : peut voir les changements dans la cellule

69
Q

comment peut-on savoir comment fonctionne un canal ?

A

aspire un canal avec une pipette puis joue avec les concentrations

70
Q

quelle est la particularité de l’ouverture et fermeture des canaux ?

A

s’ouvrent ou se ferment complètement

71
Q

comment s’ouvre un canal ?

A

élargit son centre (forme un pore)

72
Q

à quoi sont associés le mauvais fonctionnement des canaux ?

A

pathologies du SN

73
Q

la relation V =RI <=> I = V/R = VG est valable pour chaque ion, donner la formule qui s’appliquerait pour K+, Na+ et Cl-

A

I(ion) = G(ion) x (Vm - V(ion))

74
Q

on sait qu’au repos, le potentiel net est nul donc I(t) = 0, donner la formule avec I(K), I(Na) et I(Cl)

A

I(t) = 0 <=> I(K) + I(Na) + I(Cl) = 0

75
Q

développer I(K) + I(Na) + I(Cl) = 0 et la réduire

A

I(K) + I(Na) + I(Cl) = 0
<=> G(K)(Vm - V(K)) + G(Na)(Vm - V(Na)) + G(Cl)(Vm - V(Cl)) = 0
<=> G(K)Vm - G(K)V(K) + G(Na)Vm - G(Na)V(Na) + G(Cl)Vm - G(Cl)V(Cl) = 0
<=> G(K)Vm + G(Na)Vm + G(Cl)Vm = G(K)V(K) + G(Na)V(Na) + G(Cl)V(Cl)
<=> Vm(G(K) + G(Na) + G(Cl)) = G(K)V(K) + G(Na)V(Na) + G(Cl)V(Cl

76
Q

que peut-on dire de l’équation Vm(G(K) + G(Na) + G(Cl)) = G(K)V(K) + G(Na)V(Na) + G(Cl)V(Cl ?

A

c’est l’équation de Goldman

77
Q

que dit l’équation de Goldman ?

A

Vm d’un neurone est la résultante des perméabilités relatives de tous les ions présents

BIO_3659 FSN (9 decks)

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