Canaux ioniques et PA Flashcards
Quelle est la fonction des systèmes nerveux?
- Survie et reproduction : l’organisme doit percevoir son environnement et soi-même afin de réagir de façon appropriée
- intègre des fonctions sensitives complexes, de multiples centres de commande (dominé par une centrale) et une capacité efférente
Quelles sont les deux grandes parties du système nerveux et ce qui les compose ?
− Système nerveux central (SNC) : moelle épinière, cerveau inférieur et supérieur
− Système nerveux périphérique (SNP) : nerfs (avec fibres afférentes et efférentes) en dehors du cerveau et de la moelle épinière
Que doit faire le neurone pour permettre une communication entre les cellules nerveuses?
− « décider » d’envoyer un signal (électrique)
− propager le signal avec fidélité (électrique)
− transmettre le signal à une autre cellule (chimique)
Quelles cellules gliales sont présentes dans le système nerveux et quel est leur rôle ?
− Astrocytes
− Microglies
− Oligodendrocytes
− Cellules de Schwann
Elles soutiennent les neurones et maintiennent l’environnement extracellulaire.
motoneurone
Quelles composantes du SN permettent de maintenir une concentration électrolytique interne différente de l’environnement extracellulaire?
- astrocytes
- LCR
- barrière hématoencéphalique
La membrane neuronale est composée de?
une bicouche phospholipidique
qui est imperméable aux ions
la membrane incorpore des canaux (protéines)
transmembranaires qui permettent?
le passage d’ions de manière
spécifique et contrôlée
Quelle est la différence entre les canaux ioniques actifs et passifs ?
− Actif: Requiert de l’énergie pour POMPER l’ion CONTRE son gradient naturel
− Passif: Permet à l’ion de se DIFFUSER à travers la membrane SELON son gradient (d’une région de haute à basse concentration) sans énergie
Les potentiels transmembranaires sont dus à quoi?
- Les différences de concentrations ioniques de part et d’autre de la
membrane − Établies par transporteurs d’ions (pompes ioniques) - La perméabilité sélective des membranes − Due aux canaux ioniques
Canaux Na+K+-ATPase (rôle, mécanisme, actif/passif)
- maintien du potentiel membranaire
- pompent continuellement du Na+ vers l’extérieur de la cellule et le K+ vers l’intérieur (CONTRE gradients respectifs) et nécessite de l’énergie (ATP) 20% de l’énergie du cerveau
- actif
Canaux sodiques, potassiques et chlorique (rôle, particularités, actif/passif)
- permettent la diffusion des ions ds la direction de haute → basse concentration
- nécessite aucune énergie pour faire leur diffusion.Ils sont spécifiques et régularisés (peuvent s’ouvrir/se fermer selon conditions)
- passifs
Qu’est-ce qui permet le maintien du potentiel membranaire?
- Gradients de concentration chimique de chaque ions
- Champ électrique entre l’intérieur et l’extérieur
Quels canaux sont ouverts au repos?
seuls les canaux potassiques passifs
Le potentiel membranaire est d’environ combien au repos?
entre -70 et -90 mV, s’approche du potentiel d’équilibre du K+
Quels sont les 3 états possibles des canaux sodiques passifs?
- Fermé (imperméable au Na+) état de membrane au repos
- Ouvert (perméable au Na+)
- Désactivé (imperméable et incapable de s’ouvrir)
voltage - gated (d23)
qu’est qu’un potentiel d’action?
Signal électrique qui se propage le long de l’axone
que sont les caractéristiques que doivent avoir les PA
- Tout ou rien (même amplitude peu importe nature du stimulus inital)
- Déclenché par l’atteinte d’un seuil
- Ne se dégrade pas lors de sa propagation
de quoi dépend la genèse des PA?
- Caractéristiques propres au neurone
- L’info qui lui est communiquée par son environnement
- Autres neurones
- Autres cellules (récepteurs, etc)
- Espace extracellulaire
Au sommet axonal, quel est l’état de la membrane au repos?
- les canaux Na+ fermés / K+ ouverts
- Potentiel de membrane ≈ -70 mV
?
qu’est-ce qui peut affecter le potentiel membranaire au sommet axonal?
les dendrites du soma reçoivent sans cesse des signaux d’autres neurones ou de cellulles réceptrices. Ces signaux modifient potentiel membranaire du neurone en question.
qu’est-ce qu’un PPSE?
Potentiel postsynaptique excitateur
* Dépolarisation (de négatif → positif).
* Généralement causé par entrée d’ions positifs
qu’est-ce qu’un PPSI?
Potentiel postsynaptique inhibiteur
* hyperpolarisation (de négatif → encore plus négatif)
* Généralement causé par entrée d’ions négatifs
à quel seuil les canaux de la membrane s’ouvrent et quel est le type de ces canaux?
Seuil = autour de -55 mV
Ce sont les canaux sodiques qui s’ouvrent
quelles sont les caractéristiques de la membrane lors de la dépolarisation?
- Membrane = perméable au Na+ et gradient de concentration assure influx massif de Na+ vers l’intérieur de la cellule
- Ceci provoque un changement rapide du potentiel en direction du potentiel d’équilibre du Na+ et la membrane se dépolarise, atteint valeur positive
quelles sont les phases majeures du PA
- Dépolarisation
- Repolarisation
- Post-hyperpolarisation
qu’est-ce qui cause la dépolarisation?
Causée par l’activation des canaux sodiques qui est déclenchée par une dépolarisation du seuil initial. Si les canaux restaient ouverts, la membrane serait dépolarisée en permanence.
pendant combien de temps dure la dépolarisation?
Dure que 0,5 ms et la membrane retourne à son potentiel d’origine en 1ms.
Après 0,1 ms = fermeture canal sodique et s’inactive.
Ceci freine rapidement dépolarisation
expliquer la repolarisation
- Vers la fin de la période de dépolarisation, les canaux potassiques commencent à + s’activer qu’au repos = ↑ de la conductance potassique
- Membrane s’approche de sa condition d’origine (imperméable au Na+ / perméable au K+)
- Retourne vers potentiel d’équilibre du K+ = repolarisation
- Dû à l’ouverture supplémentaire des canaux K+ provoquée par dépolarisation, mmebrane devient souvent + négative (polarisée) qu’à l’origine = post-hyperpolarisation
expliquer la période réfractaire
- suite à un PA, il y a une brève période durant laquelle aucun autre PA ne peut être déclenché
- elle est divisée en 2 parties : période réfractaire absolue et relative
quelle est la différence entre la période réfractaire absolue et relative?
- Période réfractaire absolue: aucun stimulus, peut importe son intensité, ne peut provoquer de PA
- Période réfractaire relative: un stimulus de forte intensité peut provoquer un autre PA, mais la stimulation nécessaire est + élevée qu’au repos
que peut causer une période réfractaire absolue?
l’inactivation des canaux sodiques suite à leur activation
que peut causer une période réfractaire relative?
?
post-hyperpolarisation
l’activation des canaux potassiques supplémentaires
de quoi dépend la provocation ou non d’un potentiel d’action?
- Dépend de son seuil de dépolarisation, ainsi de de l’influence des neurones qui communiquent avec lui aux dendrites
- Lorsque la somme de potentiels postsynaptiques
excitateurs (PPSE) moins la somme des potentiels
postsynaptiques inhibiteurs (PPSI) cause la membrane post-synaptique de dépasser le seuil de dépolarisation, le PA est déclenché - Cette sommation peut être spatiale ou temporelle
Le PA est provoqué ou non, jusqu’à combien de fois par seconde ?
1000 fois
expliquer la propagation d’un PA
- Une fois déclenché au sommet axonal, le PA se propage le long de l’axone, jusqu’à la terminaison
présynaptique - À mesure que la membrane est dépolarisée, les canaux sodiques plus distaux sont activés, assurant cette propagation
- (Si la dépolarisation initiale n’est pas au soma, par exemple due à un choc électrique, la propagation peut être dans la direction inverse—antidromique)
- Doit être transmis sur de longueurs jusqu’à plus d’un mètre
- La vitesse de propagation doit être suffisante pour permettre une réaction ds un délai approprié
- L’intégrité du signal doit être préservée sans dégradation sur ces distances
- Les tissus biologiques sont minces et de mauvais conducteurs passifs (ex: comparé à un câble en
cuivre), mais l’évolution a dû travailler
avec ces limites
quelle est la relation entre la vitesse de conduction le diamètre des fibres et de leurs myéline?
- Plus le diamètre est large, moins il y a de la résistance interne et plus la propagation est rapide
- Les fibres myélinisées sont plus rapides que les fibres amyéliniques
- Ces caractéristiques sont attribuées aux fibres selon leur fonction et la nécessité de propager un message rapide et précis
De quoi est composé la gaine de myéline?
La myéline est une substance composée de lipides et protéines qui enrobe les axones neuronaux
De quelles cellules gliales est formée la myéline?
- Oligodendrocytes (SNC)
- Cellules de Schwann (SNP)
Quelle est la fonction de la myéline?
Elle isole l’axone et accélère la vitesse de transmission
Qu’est-ce qu’un noeud de Ranvier?
- Espace entre les couches de myéline où la membrane est exposée directement au milieu extracellulaire
- Les nœuds sont présents environ à tous les 1,5 mm de l’axone
expliquer la conduction passive
- Là où il n’y pas de myéline, la propagation se fait en déclenchant une vague de dépolarisation au
niveau de la membrane - Le courant dépolarisant s’étend passivement le long de l’axone
- Le courant déclenche ensuite l’ouverture de canaux sodiques séquentiellement en une direction, ce qui maintient la vague de dépolarisation
quels sont les avantages et désavantages de la conduction passive?
- Avantage: aucune dégradation du signal
- Désavantage: lent et coût métabolique élevé
c’est quoi la période réfractaire ds la conduction passive
Pendant que la membrane se repolarise, les canaux Na+ sont inactivés et les canaux se ferment; il est donc impossible de déclencher un potentiel d’action
qu’est-ce qu’empêche la période réfractaire ds la conduction passive
elle empêche la propagation à rebours et limite l’intervalle entre 2 potentiels d’action
