Cours 3 CONDUCTION NERVEUSE ET TRANSMISSION SYNAPTIQUE Flashcards
La conduction nerveuse:
Le potentiel de repos (potentiel de membrane au repos)
Définition: Le potentiel de membrane est la différence de charges électriques entre l’intérieur et l’extérieur d’un neurone.
Le potentiel de repos: lorsque la membrane est au repos (-70mV)
Pour enregistrer le potentiel de membrane:
on place une microélectrode à l’intérieur du neurone et l’autre dans le milieu extracellulaire.
Les bases ioniques du potentiel de repos
4 catégories d’ions contribuent au potentiel de repos:
- -ions sodium: Na+ (Natrium)
- -ions potassium : K+ (Kalium) (intérieur)
- -ions chlore: Cl−
- -protéines ionisées négativement
- Les ions Na+ et Cl− sont plus concentrés à l’extérieur du neurone.
- Les ions K+ sont plus concentrés à l’intérieur.
- Les protéines (chargées négativement) sont synthétisées à l’intérieur du neurone et y demeurent.
Les propriétés passives de la membrane neuronale
Dans un neurone au repos, la membrane a une perméabilité différentielle pour certains ions:
•Les ions K+ passent facilement à travers la membrane
•Les ions Na+ passent difficilement à travers la membrane
•Les protéines ionisées restent à l’intérieur
•Les ions passent à travers la membrane par les canaux ioniques.
On sort ou entre par les canaux, pas vraiment par la membrane
Deux forces sont responsables du mouvement des ions
1) Force de diffusion : dépend du gradient de concentration
La diffusion est le mouvement des ions des régions de plus forte concentration vers celles de plus faible concentration, afin d’atteindre l’ÉQUILIBRE
But ultime: l’équilibre
Penser aux aimants (2 + = nono)
2) Force électrique
• Les charges de même signe se repoussent
• Les charges de signes opposés s’attirent
Penser aux aimants (2 + = nono)
Le mouvement des ions
Voir photo
b) L’insertion dans la membrane de canaux sélectivement perméables aux ions potassium (K+) induit le déplacement des ions K+ vers leur plus faible concentration =diffusion
c) Comme les ions A- ne suivent pas, l’intérieur de la cellule commence à devenir négatif. À mesure que le milieu intérieur devient plus négatif la force électrique s’oppose à la force de diffusion (ce qui ralentit le déplacement des ions) et tend à maintenir les ions K+ à l’intérieur.
Il s’établit un équilibre à travers la membrane entre la concentration et le champ électrique, ce qui crée une différence de potentiel.
Le potentiel d’équilibre ionique
Lorsque la force électrique qui ramène les ions K+ à l’intérieur équilibre exactement la force de diffusion qui les pousse à l’extérieur, un équilibre s’établit: c’est le potentiel d’équilibre ionique.
- Les forces électriques et de diffusion sont opposées et égales
Force de diffusion <—> force électrique
- Le mouvement net des ions K+ s’arrête; les ions K+ sont plus concentrés à l’intérieur ce qui crée une différence de charge électrique entre les 2 côtés (différence de potentiel)
Il y a un potentiel d’équilibre pour chaque ion (Na+, K+, Cl - ).
Chaque ion a un potentiel d’équilibre qui contribue aux différences de concentrations intra et extracellulaires
Dans un neurone au repos, il y a pour chaque ion: K+, Na+ et Cl-, une compétition entre la force de diffusion (concentration) et la force électrostatique.
Il s’établit un potentiel d’équilibre pour chacun de ces ions.
Cet équilibre ionique contribue à maintenir la différence de concentration des ions entre les milieux intra et extracellulaires d’un neurone.
Le sodium est plus concentré à l’extérieur, mais la membrane est imperméable, malgré les forces. Lorsque les canaux vont s’ouvrir, ça va rentrer beaucoup. Mais là on est au repos donc canaux fermés
Le potentiel de repos est maintenu par:
les pompes ioniques. (-70mV)
Les pompes membranaires (qui utilisent de l’énergie) peuvent transporter les ions contre leur gradient de concentration; comme la pompe sodium-potassium.
La pompe sodium-potassium sort 3 ions Na+ et laisse entrer 2 ions K+ contre leur gradient de concentration.
On veut garder le potentiel
Ce mécanisme actif (a besoin d’énergie) maintient le potentiel de membrane au repos à - 70mV.
Il en résulte que les ions Na+ et Cl− sont plus concentrés à l’extérieur du neurone et les ions K+ sont plus concentrés à l’intérieur
Les potentiels post-synaptiques
• Lorsque les dendrites reçoivent des signaux nerveux du neurone précédent, il se crée:
- Soit une dépolarisation (le potentiel de membrane diminue, ex.-67mV)
- **Potentiel post-synaptique excitateur (PPSE)**
- Soit une hyperpolarisation (le potentiel de membrane augmente, ex: -72mV)
- **Potentiel post-synaptique inhibiteur (PPSI)**
Les PPSE et PPSI sont des réponses graduées, leur amplitude est proportionnelle à l’intensité des signaux déclencheurs
Le potentiel d’action ou influx nerveux
La plupart des neurones sont couverts de milliers de synapses. Si la somme des signaux excitateurs (PPSE) et inhibiteurs (PPSI) qui se rendent à l’origine de l’axone (cône axonique) atteint le seuil d’excitation (env. -55mV), un potentiel d’action est généré (PA).
Lors d’un potentiel d’action (1 ms), le potentiel de membrane passe de -70mV à +50mV.
Le PA est une réponse tout ou rien (non graduée).
La zone d’initiation de l’influx nerveux:
La zone d’initiation du potentiel d’action (PA) s’appelle aussi le cône axonique.
Un PA est déclenché si la dépolarisation du cône axonique dépasse le seuil d’excitation.
La sommation spatiale et la sommation temporelle
Notez que l’enregistrement a lieu dans le cône axonique.
La sommation spatiale est l’intégration dans l’espace des potentiels post-synaptiques (PPSE et/ou PPSI).
La sommation spatiale a lieu lorsque les signaux arrivent de différentes localisations mais en même temps.
La sommation temporelle est l’intégration dans le temps des potentiels post-synaptiques.
Chaque neurone est en permanence bombardé de stimulus sur ses milliers de synapses qui couvrent ses dendrites et son corps cellulaire.
Il intègre continuellement, dans le temps et l’espace, les signaux qu’il reçoit.
Si la somme des signaux (qui arrivent au cône axonique) atteint le seuil d’excitation, un PA est généré.
Le potentiel d’action (PA) 3 phases
Lorsque le seuil d’excitation est atteint (-55 mV en général), un potentiel d’action (PA) est généré:
Phase ascendante:
- Les canaux sodium sensibles au voltage s’ouvrent et les ions Na+ s’engouffrent à l’intérieur (car la concentration de Na+ est 10x plus élevée à l’extérieur du neurone).
- Le potentiel de membrane passe de -70mV à +50mV.
- Cela provoque l’ouverture des canaux potassiques sensibles au voltage, les ions K+ commencent à sortir (car leur concentration est plus élevée à l’intérieur du neurone).
Phase descendante (ou repolarisation):
Après 1 ms, les canaux Na+ se ferment. Les ions K+ continuent de sortir.
Hyperpolarisation: Les canaux K+ se ferment lentement, ce qui crée une hyperpolarisation.
C’est une période réfractaire: la réactivation d’un nouveau PA n’est pas encore possible
Propriétés des potentiels d’action
La propagation de l’influx nerveux (PA) est:
1) Non-décrémentielle (pas d’atténuation, l’amplitude reste la même) réponse tout ou rien
2) Unidirectionnelle
3) Saltatoire le long d’un axone myélinisé
1) La propagation de l’influx est non-décrémentielle:
La membrane axonale possède une grande quantité de canaux ioniques (Na+), TOUTES TRÈS PROCHE, de sorte que la dépolarisation d’un canal active les canaux voisins, ce qui crée une vague d’excitation le long de l’axone. Une vague d’estrade (tout se propage)
2) La propagation de l’influx est unidirectionnelle
Pendant la période réfractaire, les canaux K+ sont encore ouvert, la dépolarisation ne peut pas retournée vers le soma. Le potentiel d’action circule donc dans une seule direction le long de l’axone, c’est-à-dire vers les boutons terminaux (unidirectionnel).
Certains canaux sont fermés (réfractaire) donc il se dirige juste d’un coté
