Cours 8 - Système nerveux Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que le potentiel membranaire?

A

C’est un gradient engendré par une différence du nombre d’ions présents de chaque côté de la membrane. On mesure le potentiel membranaire en volts à l’aide de microélectrodes à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule.

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2
Q

Quel est le potentiel membranaire chez la plupart des cellules animales?

A

Entre -5mV et -100mV

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3
Q

Quel est le potentiel de repos du neurone?

A

-70mv

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4
Q

Que définit les cellules excitables? Quelles sont-elles? (5)

A

Une fois excitées, elles changent rapidement leur potentiel membranaire.
Elles incluent les neurones, les cellules musculaires, les oeufs fertilisés, les cellules végétales et les organismes unicellulaires.

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5
Q

Qu’est-ce que la dépolarisation?

A

La différence de charge entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule diminue, et le potentiel membranaire devient moins négatif que la valeur de repos.

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6
Q

Qu’est-ce que la repolarisation?

A

Après une dépolarisation, le potentiel membranaire retourne vers la valeur de repos.

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7
Q

Qu’est-ce que l’hyperpolarisation?

A

La différence de charge entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule augmente, et le potentiel membranaire devient plus négatif que la valeur de repos.

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8
Q

Quelle est l’étape 1 de la propagation de l’influx nerveux?

A

Le signal entre dans les dendrites et le soma. Si le signal est un neurotransmetteur, les récepteurs de la membrane du dendrite et du corps cellulaire convertissent ce signal chimique en signal électrique en modifiant le potentiel membranaire.

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9
Q

Qu’est-ce qu’un potentiel gradué?

A

C’est un potentiel qui varie en amplitude selon la force du stimulus. Donc, plus il y a de neurotransmetteurs, plus le stimulus est fort, plus de canaux s’ouvrent ou se ferment pour une durée plus ou moins longue, plus d’ions voyagent de part et d’autre de la membrane.

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10
Q

Vrai ou faux? Les potentiels gradués sont des potentiels de longue distance.

A

Faux! Ils sont de courte distance. Ils s’atténuent au bout de 2mm maximum.

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11
Q

Quels sont les deux types de sommation des potentiels gradués? Résumez-les.

A

Temporelle: l’augmentation de la fréquence du stimulus augmente l’amplitude du potentiel gradué. Donc, si un deuxième stimulus a lieu avant que le premier soit terminé, leurs forces sont additionnées et on réussit à dépasser le seuil de dépolarisation.
Spatiale: des stimuli provenant de sources multiples augmentent l’amplitude du potentiel gradué. Donc, plusieurs dendrites amènent des stimuli, ce qui peut déclencher un potentiel d’action dans l’axone.

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12
Q

Quelle est l’étape 2 de la propagation de l’influx nerveux?

A

Il y a intégration du signal pour tenter d’atteindre le seuil d’excitation (-55mV). Le potentiel de repos est à -70 mV.

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13
Q

Qu’est-ce qu’un potentiel infraliminaire?

A

C’est un potentiel gradué qui n’atteint pas le seuil de dépolarisation, il n’engendre pas de potentiel d’action.

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14
Q

Comment déclenche-t-on un potentiel d’action?

A

À l’aide d’une dépolarisation de 15mV d’amplitude, soit assez pour rejoindre le seuil de dépolarisation fixé à -55mV.

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15
Q

Quelles sont les trois caractéristiques du potentiel d’action?

A

1) C’est une brève inversion de potentiel de la membrane. En 1ms, on passe de -70mV à 30mV.
2) Il n’est pas gradué. Il a toujours la même amplitude et durée s’il est produit (au sein d’une même espèce).
3) Il est soumis à la loi du tout ou rien. La zone gâchette déclenche le potentiel d’action ou rien du tout.

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16
Q

Qu’est-ce que la phase réfractaire absolue?

A

Elle inclut la dépolarisation et la repolarisation. L’axone est incapable de produire un nouveau potentiel d’action, et ce peu importe la force du stimulus.

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17
Q

Qu’est-ce que la phase réfractaire relative?

A

Elle inclut la phase après l’hyperpolarisation. Un nouveau potentiel d’action peut être produit par un stimulus très fort (le seuil d’excitation est très haut).

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18
Q

Est-ce la fréquence des influx ou l’amplitude qui code l’intensité du stimulus?

A

C’est la fréquence des influx/du potentiel d’action qui code l’intensité du stimulus. Donc, un stimulus plus intense produit des influx nerveux plus fréquemment qu’un stimulus faible.

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19
Q

Quelles sont les cinq différences entre le potentiel gradué et le potentiel d’action?

A

Origine, Distance parcourue, Amplitude, Stimulus déclenchant l’ouverture des canaux ioniques et Sommation.

Explications:
Le potentiel gradué provient du corps cellulaire et des dendrites alors que le potentiel d’action provient du cône d’implantation de l’axone et de l’axone. Le potentiel gradué parcourt une courte distance dans le corps cellulaire (0,1 à 1mm) alors que le potentiel d’action parcourt une longue distance sur tout l’axone (millimètres à mètres). Le potentiel gradué a une amplitude variée qui diminue avec la distance alors que le potentiel d’action a une amplitude constante qui ne diminue pas avec la distance. Le potentiel gradué est déclenché par un stimulus chimique (neurotransmetteur) ou sensoriel (lumière, température, etc.) alors que le potentiel d’action est déclenché par un stimulus électrique. Le potentiel gradué peut avoir de la sommation temporelle ou spatiale alors que le potentiel d’action obéit à la loi du tout ou rien.

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20
Q

Quels sont les neurones qui ne génèrent pas de potentiel d’action?

A

Les neurones ‘‘nonspiking’’, généralement plus courts que les neurones ‘‘spiking’’. Dans ceux-ci, le potentiel gradué se propage passivement à l’axone terminal. Les potentiels gradués sont suffisants pour décharger des neurotransmetteurs. Dans les neurones ‘‘spiking’’, les potentiels gradués enclenchent des séries de potentiels d’actions, desquels la fréquence détermine l’ampleur du relâchement de neurotransmetteurs.

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21
Q

Quelle est l’étape 3 de la propagation de l’influx nerveux?

A

La propagation du potentiel d’action. Le potentiel d’action résulte en des courants locaux qui dépolarisent les régions adjacentes en s’éloignant du point d’origine parce que l’endroit où le potentiel d’action vient de se produire est en phase d’hyperpolarisation et un nouveau potentiel d’action ne peut s’y produire.

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22
Q

Expliquez la propagation des potentiels d’action dans un axone amyélinisé selon le modèle des points A, B et C (diapo 20).

A

On déclenche un potentiel d’action au point A après la zone gachette. On dépolarise: +30mV.
Cette dépolarisation dépolarise les régions adjacentes jusqu’au seuil d’excitation du point B, ce qui initie un potentiel d’action à ce point de +30mV. La dépolarisation du point B s’étend et dépolarise les régions adjacentes jusqu’au seuil d’excitation du point C. Ici, le point A est en phase réfractaire.

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23
Q

Comment la vitesse de propagation de l’influx varie-t-elle pour un même individu?

A

Pour un même individu, elle varie entre les types de neurone. Les vitesses sont élevées dans les neurofibres (réflexe de posture, vitesse de 100m/s) et plus lentes pour desservir les organes internes.

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24
Q

Quels sont les trois facteurs qui font varier la vitesse de propagation de l’influx entre les espèces?

A

La myéline, le diamètre de l’axone et la température.

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25
Q

Décrivez la myéline.

A

Elle enveloppe l’axone de nombreux vertébrés. Elle est une couche électriquement isolante qui augmente la vitesse de transmission de l’influx nerveux en empêchant les fuites de charge et en permettant au voltage membranaire de changer plus rapidement. Elle ne se retrouve que sur l’axone et que chez les vertébrés.

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26
Q

Lorsque l’axone est myélinisé, où peut avoir lieu la dépolarisation?

A

Dans les noeuds de Ranvier. Le signal saute d’un noeud à l’autre par conduction saltatoire.

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27
Q

Décrivez la propagation dans une membrane plasmique dénudée.

A

Celle-ci n’a pas de canaux voltage-dépendants. Donc, comme sur une dendrite, le voltage décroît parce que le courant fuit.

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28
Q

Décrivez la propagation dans un axone non-myélinisé.

A

Les canaux voltage-dépendants régénèrent le potentiel d’action à tous les points le long de l’axone. C’est pourquoi le voltage ne décroît pas. La propagation est lente parce que le déplacement des ions et le mouvement des vannes des protéines des canaux prennent du temps et doivent se produire avant que la régénération du voltage survienne.

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29
Q

Décrivez la propagation dans un axone myélinisé.

A

Il s’agit ici de conduction saltatoire. La myéline garde le courant dans les axones (le voltage ne décroît pas beaucoup). Les potentiels d’action sont générés seulement dans les noeuds de la neurofibre et semblent sauter rapidement d’un noeud à l’autre.

30
Q

Décrivez la polarité fonctionnelle et anatomique en passant par la synapse, par le segment initial de l’axone, par les noeuds de Ranvier en terminant dans la jonction neuromusculaire.

A

Polarité fonctionnelle: Le potentiel d’action se propage de la synapse vers la jonction neuromusculaire.

Polarité anatomique: La synapse reçoit le signal somatodendritique alors que le reste des structures envoie le signal le long de l’axone jusqu’à la jonction neuromusculaire.

31
Q

Complétez. Plus le diamètre de l’axone est …, plus l’influx voyage … .

A

Grand, rapidement ou petit, lentement

32
Q

Vrai ou faux? Les axones géants ont évolué à plusieurs reprises de manière indépendante.

A

Vrai! On en retrouve chez les invertébrés et les vertébrés à l’exception des mammifères. Ils servent aux signaux essentiels à la survie.

33
Q

Expliquez l’exemple du calmar.

A

Pour se déplacer rapidement, il doit éjecter de l’eau de son siphon en contractant les muscles du manteau. Pour que les muscles se contractent de manière coordonnée, les axones des neurones stimulant la contraction des muscles autour de la cavité du manteau qui sont distants ont un plus gros diamètres que ceux près du ganglion responsable du mouvement musculaire. Ainsi, bien qu’ils ont plus de distance à parcourir, l’influx se transmet plus rapidement grâce à l’axone géant.

34
Q

Décrivez le mouvement en 4 étapes du calmar.

A
  1. Le manteau se remplit d’eau.
  2. Le cerveau envoie un signal aux ganglions périphériques, qui envoient des signaux le long des axones aux diamètres différentiels dispersés dans le manteau.
  3. L’influx nerveux atteint le muscle à plusieurs points dans la cavité du manteau.
  4. Les muscles du manteau se contractent simultanément afin de fermer rapidement ce dernier pour pousser l’eau hors du siphon. C’est ainsi qu’ils se propulsent.
35
Q

Comment la vitesse de conduction réagit à une augmentation de température d’environ 10 degrés Celsius?

A

Elle double.

36
Q

Comment la température affecte la vitesse de conduction?

A

La vitesse de changement de conformation d’un canal ionique voltage-dépendant varie avec la température.

37
Q

Complétez. L’évolution de l’… chez les oiseaux et les mammifères a augmenté la vitesse de conduction pour un … donné.

A

Homéothermie, diamètre

38
Q

Quelle est l’étape 4 de la propagation de l’influx nerveux?

A

La transmission du signal dans la synapse. Le neurone doit transmettre le signal propagé par le potentiel d’action jusqu’à la cellule cible à travers la synapse liaison.

39
Q

Quelles sont les différentes connections de synapses?

A

Synapse axodendritique: située entre les corpuscules nerveux terminaux d’un neurone et les dendrites d’autres neurones
Synapse axosomatique: située entre les corpuscules nerveux terminaux d’un neurone aux corps cellulaires d’autres neurones
Synapse axoaxonale: située entre les corpuscules terminaux d’un neurone et ceux d’un autre neurone

40
Q

Quels sont les deux types de synapse?

A

La synapse électrique et la synapse chimique.

41
Q

Qu’est-ce qui définit la synapse électrique?

A

Elle est composée de jonctions ouvertes (gap) entre les membranes des neurones adjacents. Les ions peuvent donc passer d’un neurone à l’autre et déclencher un potentiel d’action. La transmission est très rapide, la communication peut être bidirectionnelle et on la retrouve surtout dans les anciens systèmes nerveux (méduse) où la vitesse est importante.

42
Q

Comment sont alignés les canaux membranaires dans la synapse électrique?

A

Face à face

43
Q

Décrivez les jonctions gap.

A

Une jonction gap contient des canaux protéiques (connexons) formés de six sous-unités (protéines connexines). Chaque connexon est assez large (pore de 2nm) pour laisser passer la plupart des ions.

44
Q

Qu’est-ce qui définit la synapse chimique?

A

Elles ont la capacité de libérer et de recevoir des neurotransmetteurs chimiques (ligands qui ont un récepteur à la surface membranaire). Le signal électrique est transformé en signal chimique pour induire un signal dans la cellule cible. Cela nécessite plusieurs services intermédiaires de messagerie pour transmettre le signal, ce qui engendre un délai de transmission.

45
Q

Dans une synapse chimique, quel neurone comprend les vésicules synaptiques?

A

Le neurone présynaptique

46
Q

À quoi correspondent les zones denses au niveau de la synapse chimique?

A

Ce sont des ensembles de protéines impliquées dans le relargage du neurotransmetteur (membrane présynaptique) ainsi que les protéines impliquées dans l’organisation des récepteurs (membrane postsynaptique).

47
Q

Comment se déroule une synapse chimique?

A
  1. L’arrivée du potentiel d’action dans la terminaison axonale ouvre les canaux de calcium.
  2. Le Ca2+ engendre la fusion des vésicules et la libération des neurotransmetteurs.
  3. Les neurotransmetteurs peuvent s’attacher aux récepteurs ionotropiques (qui ouvrent des canaux ioniques) ou métabotropiques (qui sont couplés à des protéines G).
48
Q

Vrai ou faux? Les vésicules contenant les neurotransmetteurs sont distribuées au hasard dans la synapse.

A

Faux.

49
Q

Quels sont les deux groupes de vésicules?

A

Le pool utilisable (dans la zone active de la synapse, lié à des protéines sur la membrane synaptique) et le pool de stockage (lié au cytosquelette).

50
Q

Au niveau des vésicules, qu’arrive-t-il si la fréquence des potentiels d’action augmente?

A

Plus de vésicules sont relâchées. Effectivement, en augmentant la fréquence des potentiels d’action, on augmente la concentration intracellulaire en Ca2+, on augmente l’intensité du signal et on augmente le relâchement de neurotransmetteurs.

51
Q

Quel est le neurotransmetteur principal aux jonctions neuromusculaires chez les vertébrés?

A

L’acétylcholine.

52
Q

Comment est synthétisé l’acétylcholine?

A

Il est synthétisé à partir de l’acide aminé choline et de l’acide acétique (sous la forme acétyl coenzyme A des mitochondries) dans les boutons synaptiques à l’aide de l’enzyme choline acétyl transférase. Le neurotransmetteur est stocké dans les vésicules.

53
Q

Quel enzyme est responsable de retirer l’acétylcholine de son récepteur et de la briser en des composantes?

A

L’acétylcholine estérase contenu dans la synapse. Elle est importante quant à la régulation de la force du signal en contrôlant la concentration de neurotransmetteurs dans la synapse.

54
Q

Qu’arrive-t-il à la choline une fois que l’AChE a fait son travail?

A

Elle est recaptée par les corpuscules présynaptiques et sera réutilisée dans la synthèse de nouvelles molécules de l’acétylcholine.

55
Q

Décrivez le recyclage des vésicules.

A

Les vésicules sont mobilisées ou dirigées vers la zone active. Les vésicules demeurent en attente jusqu’à l’entrée des ions calcium qui provoque la fusion des membranes vésiculaires et présynaptique. Il existe ensuite deux modes de recyclage: le mode classique et le ‘‘kiss-and-run’’.

56
Q

Décrivez le mode de recyclage classique.

A

La membrane vésiculaire fusionne complètement avec la membrane présynaptique. Elle sera ensuite récupérée par endocytose.

57
Q

Décrivez le mode de recyclage ‘‘kiss-and-run’’.

A

Les vésicules synaptiques fusionnent avec la membrane présynaptique de façon partielle avant d’être recyclées.

58
Q

Complétez. Il existe une balance entre le taux de … du neutrotransmetteur (lié à la fréquence de potentiel d’action) et le taux de … .

A

Relâchement, nettoyage

59
Q

Quels sont les trois mécanismes qui contrôlent le nettoyage de la synapse?

A

Le recaptage, la dégradation et la diffusion. Le mécanisme utilisé dépend du neurotransmetteur.

60
Q

Décrivez le recaptage.

A

Il est effectué par les astrocytes ou par le corpuscule présynaptique. Le neurotransmetteur est emmagasiné ou détruit par des enzymes.

61
Q

Décrivez la dégradation.

A

On dégrade le neurotransmetteur par des enzymes associées à la membrane postsynaptique ou présentes dans la fente synaptique (comme l’acétylcholine estérase).

62
Q

Décrivez la diffusion.

A

Diffusion du neurotransmetteur hors de la fente synaptique

63
Q

Quels sont les quatre facteurs qui peuvent influencer la quantité de récepteurs?

A

La variation génétique entre les individus, l’état métabolique de la cellule postsynaptique, les médicaments et les maladies.

64
Q

Qu’est-ce que la myasthénie?

A

C’est une maladie autoimmune où les anticorps détruisent les récepteurs acétylcholine. On peut en diminuer les symptômes avec des inhibiteurs de l’acétylcholine estérase (donc en augmentant la concentration d’acétylcholine dans la synapse).

65
Q

Que peut causer une haute dose d’acétylcholine dans la synapse?

A

Une surexcitation du muscle, donc des convulsions, des contractions involontaires, la paralysie, de la difficulté à respirer et potentiellement la mort.

66
Q

Vrai ou faux? Un neurone donné peut sécréter plusieurs neurotransmetteurs.

A

Vrai. C’est le cas pour l’acétylcholine et le neuropeptide. Les neurotransmetteurs sont cependant contenus dans des vésicules séparées. On ne sait pas comment le neurone détermine quel neurotransmetteur libérer, mais cela dépend probablement de la fréquence du stimulus.

67
Q

Quel neurotransmetteur est sécrété avec une stimulation basse fréquence?

A

C’est l’acétylcholine. À haute fréquence, c’est le neuropeptide.

68
Q

Quelles sont les différences entre les neurotransmetteurs et les neuropeptides?

A

Neurotransmetteurs: petits, sont synthétisés dans la terminaison axonale, petites vésicules légères, stimulation à basse fréquence, sont inactivés par réabsorption ou dégradation.

Neuropeptides: gros, sont synthétisés dans le noyau ou réticulum endoplasmique, les vésicules sont grosses et denses, stimulation haute fréquence, sont inactivées par les peptidases extracellulaires.

69
Q

Vrai ou faux? Le même neurotransmetteur a toujours le même effet.

A

Faux! Le même neurotransmetteur peut avoir des effets opposés dépendamment du récepteur sur la cellule cible.

70
Q

Que fait un neurotransmetteur excitateur?

A

Il dépolarise la cellule et favorise la génération d’un potentiel d’action.

71
Q

Que fait un neurotransmetteur inhibiteur?

A

Il hyperpolarise la membrane de la cellule cible et réduit la probabilité de générer un potentiel d’action.