Examen 1 - Cellule nerveuse

Question 1

Définition du neurone

Answer 1

Le neurone est l’unité structurale et fonctionnelle du système nerveux, qui peut répondre aux stimulations en engendrant et en propageant un influx nerveux.

Question 2

Quel est le rôle et quelles sont les caractéristiques du neurone?

Answer 2

Rôle : sert à la communication

Caractéristiques :
a) capable d’émettre des signaux électriques et de les propager le long de ses prolongements
b) protéines particulières dans la membrane plasmique qui laissent passer certains ions (canaux ioniques)
c) est une cellule sécrétrice (neurotransmetteurs)

Question 3

Quelle est la structure du neurone?

Answer 3

• Corps cellulaire
• Deux types de prolongements : dendrites et axones
• Boutons terminaux (au bout de l’axone)

Deux grandes divisions fonctionnelles :
* Arbre somato-dendritique : pôle récepteur
* Axone (collatérale) & boutons : pôle émetteur

Question 4

Qu’est-ce que le corps cellulaire et quel est son rôle?

Answer 4

C’est là où arrivent les messages nerveux des autres neurones.
Il comprend le noyau et le cytoplasme (milieu interne)

Son rôle :
a) assure la synthèse d’une grande partie des constituants nécessaires au fonctionnement de la cellule

b) puisque les neurones du SNC peuvent difficilement se diviser ou se regénérer après la naissance, le corps cellulaire doit assurer l’intégrité du neurone tout au long de la vie.

Question 5

Que contient le noyau?

Answer 5

Le noyau est le centre directeur
Il contient un gros nucléole et les éléments génétiques (ADN et ARN) qui déterminent les fonctions de la cellule et contrôlent, par les protéines, l’activité immédiate de la cellule.

Question 6

Que contient le cytoplasme/milieu intérieur?

Answer 6

Mitochondries :
- Transforment les substances chimiques en énergie (ATP) pour permettre à la cellule de fonctionner.

Ribosomes :
- Composé d’ARN
- Constituent des sites où se réalise la synthèse protéinique

Neurofibrilles :
- Structure fines et allongées
- Spécifiques aux cellules nerveuses
- Fonction mal connu, mais elles semblent jouer un rôle dans la conduction de l’influx nerveux
- Seraient des éléments de soutien
- Représentent le squelette du neurone (donnent la forme et la rigidité, donc la morphologie)
- Servent au transport axonal

Corpuscules de Nissl :
- Couches parallèles de réticulum endoplasmique granuleux (rugueux)
- Petite masses irrégulières
- Granuleux = ribosomes = composées surtout d’ARN
- Spécifiques aux neurones
- Fonction de soutien

Question 7

PROLONGEMENTS NEURONAUX :
Les dendrites

Answer 7

• Excroissances du corps cellulaire qui augmente la surface réceptrice du neurone.
• Partie du dendrite qui émerge du soma est nommée tronc dendritique
• Puis se divise successivement pour donner un arbre dendritique
• Neurone peut en avoir des milliers ou aucune
• Très rarement myélinisées
• Pas de cône d’implantation comme l’axone
• Contiennent des ribosomes et des neurofibrilles parallèles au grand axe de la dendrite.
• Diamètre inconstant
• Établissent le contact synaptique avec les autres neurones.
• Contiennent plusieurs structures identiques au corps cellulaire.

Question 8

Pourquoi certains neurones sont dit épineux

Answer 8

Parce qu’on retrouve plusieurs expansions latérales à tête avoïde appelées épines dendritiques reliées aux branches dendritiques par un pédicule + ou - long.

Question 9

PROLONGEMENTS NEURONAUX :
Les axones

Answer 9

• Prolongement neuronal unique
• Partie conductrice du neurone
• Prend son origine dans un renflement conique du corps cellulaire appelé cône d’implantation ou d’émergence
• Peuvent très courtes ou très longs (micromètres à un mètre et +)
• De notre axone peut surgir un deuxième axone (des collatéraux)
• Diamètre constant
• Contiennent des mitochondries et des neurofibrilles
• Chaque branche est non myélinisée et s’appelle un télodendron ou télodendrite et possède un bouton terminal.
• Bouton terminal contient des vésicules synaptiques où sont emmagasinés les neurotransmetteurs nécessaires au passage de l’influx nerveux.

Question 10

Quel est le rôle principal des axones?

Answer 10

Capacité de conduire les potentiels d’action (influx nerveux) sur de longues distances.

Question 11

Quelles sont les étapes d’un potentiel d’action?

Answer 11

1. C’est au niveau du segment initial que sont générés les P. A. en réponse aux informations synaptiques transmises par l’arbre somato-dendritique.
2. Les P. A. se propagent le long de l’axone et de ses collatérales jusqu’aux terminaisons axonales (boutons terminaux)
3. Les terminaisons axonales, en réponse à l’arrivée des P. A., libèrent ou non le ou les neurotransmetteurs qu’elles renferment.
4. Il s’agit d’une libération localisée au niveau des contacts synaptiques.

Question 12

Qu’est-ce qui caractérise le transport axonal (qu’est-ce qui lui manque)?

Answer 12

L’axone se caractérise par l’absence de structures responsable de la synthèse des protéines (ribosomes)

Ce problème est résolu par l’existence d’un apport continu de molécules du corps cellulaire vers l’axone -> transport axonal antérograde.

Question 13

Quels sont les deux types de transport axonal?

Answer 13

Antérograde : corps cellulaire vers les terminaisons
1) apporte : protéines pour renouvellement de la membrane
2) apporte : enzymes de synthèse pour les neurotransmetteurs (leur fabrication)

Rétrograde : des terminaisons vers le corps cellulaires
1) Permet l’élimination des déchets
2) Mécanisme de rétrocontrôle de l’activité métabolique du corps cellulaire : communication entre les terminaisons et le corps cellulaire

Question 14

Quels sont les types de stimuli qui peuvent exciter la fibre nerveuse?

Answer 14

DONC : comment modifier la membrane cellulaire, c-a-d la rendre plus perméable au (entrée de) Na+ et déclencher un P. A.

a) substances chimiques (neurotransmetteurs)
b) électriquement (Na+)
c) lésion (trou dans la cellule) -> K+ entre par diffusion
d) chaleur/froid -> cellules gardent en mémoire et après ça prend moins de stimuli pour ravoir mal (évite que ça se reproduise) -> protection

Question 15

Comment les neurones sont généralement classifiés?

Answer 15

Selon leur structure (morphologie)
Selon leur fonction (stimuler ou inhiber)
Selon leur type de neurotransmetteurs (utilise ou sécrète).

Question 16

Comment classe-t-on les neurones selon la structure?

Answer 16

Il existe 4 types de neurones :
- Neurones unipolaires
* Corps cellulaire généralement arrondi
* Un seul prolongement et pas de dendrite

• Neurones bipolaires
• Corps cellulaire allongé ou ovale
• Une dendrite et un axone qui émergent du soma de façon diamétralement opposée.
• Présents au niveau de la rétine et de l’oreille interne (vison/audition)
• Neurones pseudo-unipolaires
• Neurones bipolaires modifiés se retrouvant dans les ganglions rachidiens et crâniens, sensitifs.
• Corps cellulaire arrondi
• Prolongement unique qui bifurque en une branche périphérique (reçoit influx nerveux) et une branche centrale (conduit influx nerveux vers SNC)
• les 2 branches ont l’aspect morphologique de l’axone
• Neurones multipolaires
• Plus fréquents
• Possèdent plusieurs dendrites et un axone
• Constituent l’ensemble des neurones du SNC, ganglions végétatifs périphériques, branche motrice du SN somatique.

Question 17

Comment classe-t-on les neurones selon leur fonction?

Answer 17

3 types de neurones en considérant leur fonction :

Neurones d’association
* la plupart sont multipolaires
* Interneurones : assurent la connexion entre les neurones eux-mêmes
* Neurones de projections (afférences et efférences) : les axones se projettent sur de longue distance
* Neurone commissuraux (plus gros = corps calleux) : assurent la connexion entre les deux hémisphères cérébraux

Neurones moteurs (efférents)
* plupart sont multipolaires
* axones innervent les effecteurs, c-a-d que les axones conduisent l’influx nerveux du SNC vers les effecteurs.

Neurones sensitifs (afférents)
* plupart sont uni et pseudo-unipolaires -> plus de précision (savoir exactement où on nous touche), rapporter le plus localement et précisément la sensation.
* conduisent l’influx nerveux des récepteurs au SNC

Question 18

Comment les ions se répartissent ils lorsque la cellule est au repose et pourquoi en est-il ainsi?

Answer 18

Généralement (cellule électronégative au repos) :
a) un excédent d’ions négatifs s’accumule à l’intérieur de la membrane cellulaire
b) un excédent d’ions positifs d’accumule à l’extérieur de la membrane cellulaire

Pourquoi:
1. La membrane est 50 à 100 fois plus perméable aux ions K+ qu’au ions Na+ (diffusion)
2. À cause de la pompe Na+K+ qui pompe 2 à 5 fois plus de Na+ (vers l’extérieur) que de K+ (transport actif)

DONC, plus d’ions positifs qui sortent et d’ions négatifs qui entrent.
- manque d’ions + à l’intérieur
- intérieur de la fibre (membrane) devient électronégative

VOIR SCHÉMA À LA P. 49 ET NOTIONS DE BASE À LA P. 47

Question 19

POTENTIELS DE MEMBRANE :
Expliquez le potentiel de repos.

Answer 19

• Toutes les cellules de l’organisme sont électriquement polarisées, l’intérieur est négatif et l’extérieur est positif.
• La différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur s’appelle potentiel de membrane (membranaire) ou potentiel de repos.
• Le potentiel de repos d’une cellule (neurone non stimulé) varie entre -70 et -85 mvolt
• Le milieu extracellulaire est beaucoup plus riche en sodium (Na+) et le milieu intracellulaire est plus riche en potassium (K+)
• Un mécanisme de transport actif (pompe Na+/K+) assure le maintient à l’intérieur de la cellule des concentrations constantes en potassium et en sodium, compensant ainsi la sortie et l’entrée par diffusion passive de ces deux ions.

Question 20

POTENTIEL DE MEMBRANE :
Expliquez le potentiel local.

Answer 20

• Sous l’influence d’une stimulation du neurone, il se produit une dépolarisation membranaire localisée que l’on appelle potentiel local.
• Il s’agit d’une entrée d’ions Na+ ; dépolarisation locale dans la zone de la stimulation
• Le potentiel local augmente en fonction de l’intensité des stimuli.

Question 21

POTENTIEL DE MEMBRANE :
Expliquez le potentiel d’action :

Answer 21

• Si le potentiel local, ou la dépolarisation locale, atteint un niveau critique appelé seuil d’excitation (15-20 mv vers 0), cette stimulation déclenche une dépolarisation brève de grande amplitude que l’on appelle potentiel d’action (spike)
• Entraine un potentiel d’action propageable (influx nerveux) qui circule tout au long de l’axone.
• Une fois le seuil d’excitation atteint, la dépolarisation de l’axone se poursuit sans stimulation supplémentaire.
• L’influx déclenché se propage le long du neurone à une vitesse et avec une amplitude caractéristique de chaque neurone indépendamment de l’intensité du stimulus.
• Dans l’organisme, les potentiels d’action qui suscitent un influx se retrouvent généralement à l’une des extrémités de l’axone. L’influx se propage uniquement dans la direction de l’autre extrémité.
• Les axones ont des seuils d’excitation différents et conduisent les influx nerveux à différentes vitesses
• Plus le diamètre de l’axone est grand, plus le seuil d’excitation est bas et plus la vitesse de conduction est grande.

Question 22

Qu’est-ce que la loi du tout ou rien?

Answer 22

• Loi du tout ou rien :
• Stimulus liminaire (égal au seuil d’excitation) = influx sera propagé peu importe si le stimulus était faible ou fort.
• Stimulus infraliminaire (<seuil d’excitation) = aucun influx nerveux

Question 23

Qu’est-ce que la gaine de myéline?

Answer 23

• Substance lipidique non conductrice, substance isolante.
• À intervalle régulier, la myéline est interrompue par un nœud de Ranvier
• Au niveau des axones myélinisés, le potentiel d’action se propage d’un nœud de Ranvier à un autre. Ce phénomène s’appelle la conduction saltatoire.
• Grâce à la conduction saltatoire, l’influx nerveux se propage plus rapidement dans un axone myélinisé que non myélinisé.

Question 24

Quelles sont les deux fonctions importantes à la conduction saltatoire?

Answer 24

1. augmente la vitesse de conduction (propagation du P. A.)
2. empêche la dépolarisation (ouverture des canaux) de grandes surfaces de membrane cellulaire et ainsi la fuite d’une grande quantité de sodium à l’intérieur de l’axone, chaque fois qu’un influx nerveux est transmis.

DONC -> diminue beaucoup la quantité d’énergie nécessaire par le nerf (axone) pour transmettre l’influx nerveux

Question 25

Qu’est-ce qu’une synapse?

Answer 25

Zone de contact (entre deux cellules)

a) entre les neurones -> interneuronale
b) entre un neurone et un muscle -> neuro-effectrice (moteur)
c) entre un neurone et une cellule réceptrice (sensitif)

Question 26

Qu’est-ce que des transmissions des impulsions nerveuses (transmission synaptique)

Answer 26

Transmission des informations d’une cellule à l’autre au niveau des zones de contact.

Question 27

Qu’est-ce qu’un complexe synaptique?

Answer 27

Unité de base non réductible de chaque synapse chimique (utilise des neurotransmetteurs), soit le minimum requis pour qu’une transmission synaptique ait lieu et soit efficace entre deux cellules.

Question 28

Quels sont les trois principaux constituants ou trois structures nécessaires au complexe synaptique?

Answer 28

1. élément pré-synaptique (cellule 1) ou spécialisation pré-synaptique
   
   • Se caractérise par la présence de boutons terminaux (contiennent vésicules synaptiques (neurotransmetteurs) et mitochondries (énergie)
2. Espace synaptique ou fente synaptique
3. Élément post-synaptique (cellule 2)
   
   • Se caractérise par la présence de région sous-membranaire dense en électrons sans doute liée à l’ancrage de récepteurs post-synaptiques (canaux chimio-dépendants -> protéines).

Question 29

Qu’est-ce que l’asymétrie structurale et fonctionnelle?

Answer 29

• Vésicules synaptiques présentes seulement dans élément pré-synaptique
• Dans la majorité des cas, transmission synaptique est unidirectionnelle.

Question 30

Quels sont les types de synapses?

Answer 30

1. Chimique : caractérisée par un espace entre les membranes des cellules, soit la fente synaptique
   a) réciproque : juxtaposition de 2 synapses chimiques orientées en sens inverse l’une de l’autre (bidirectionnelle)
   b) glomérule : ensemble de synapses chimiques (plusieurs zones de contact rapprochées)
2. Électrique : caractérisée par l’accolement des membranes des cellules -> les signaux électriques circulent d’une cellule à l’autre sans intermédiaire chimique (neurotransmetteur)
3. Mixte : juxtaposition d’une synapse chimique ET électrique.

Question 31

Schéma général : transmission synaptique

Answer 31

p. 64

Question 32

Différence entre potentiel d’action et potentiel post-synaptique

Answer 32

p. 65

Question 33

Mécanismes de transmission des messages nerveux

Answer 33

p. 66-68

Question 34

Quels sont les 4 phénomènes de l’intégration neuronale?

Answer 34

1. Divergence :
   - Permet à l’influx nerveux circulant dans un seule neurone présynaptique d’agir sur plusieurs neurones postsynaptiques.
2. Convergence :
   - Permet à plusieurs neurones pré-synaptiques d’agir sur un neurone post-synaptique
3. Sommation :
   - Potentiels post-synaptiques peuvent s’additionner pour modifier l’activité du neurone postsynaptique. Souvent l’effet d’un seul PPSE n’est pas suffisant pour amener l’axone au seuil d’excitation. Il faut alors l’effet d’autres PPSE. La sommation peut se faire avec les PPSE et PPSI.

Au niveau de la synapse, le décodage s’effectue de 2 façons :
3a) la sommation TEMPORELLE est produite par l’arrivée de plusieurs influx nerveux à UNE SEULE SYNAPSE et ce, dans un court laps de temps.
3b) la sommation SPATIALE est produite par l’arrivée, dans un laps de temps très court, de plusieurs influx nerveux à PLUSIEURS SYNAPSES reliant différentes terminaisons axonales pré-synaptiques au même neurone post-synaptique.

4. Facilitation et inhibition présynaptique :
   - Ce type de synapse fait varier la libération des neurotransmetteurs commandés par le PA. Ces mécanismes présynaptiques atténuent ou amplifient les messages avant même qu’ils soient transmis.

FACILITATION: facteurs qui augmentent l’excitabilité de la membrane, accroit la perméabilité au niveau des boutons terminaux.
INHIBITION:
- Inhibition de l’excitation : diminue la perméabilité de la membrane
- Stabilisateurs et anesthésiques locaux
* contact au niveau du segment initial (empêche PA)
* moins de neurotransmetteurs au niveau des boutons terminaux.

Question 35

Qu’est-ce que des neurotransmetteurs? Nommez des exemples.

Answer 35

Ce sont des substances synthétisées par les neurones qui sont libérés dans la fente synaptique.
Généralement, une terminaison neuronale ne libère qu’un seule type de neurotransmetteur.

Il en existe présentement une trentaine identifiés :
- Acétylcholine : libérée à la jonction des muscles squelettiques
- Noradrénaline : rôle dans maintien de l’état d’éveil, rêves et régulations de l’humeur
- Dopamine : rôle dans régulation des réactions émotives + contrôle du mouvement complexe.
- Sérotonine : rôle dans régulation température corporelle, perception sensorielle et endormissement
- GABA : transmetteur inhibiteur connu dans le cerveau
- Acide glutamique + acide aspartique : excitent plusieurs neurones
- Glycine : effet inhibiteur dans moelle épinière
- Substance P : impliquée dans influx nerveux associés aux stimuli douloureux.
- Enképhalines et endorphines : rôle dans perception et intégration des expériences émotives douloureuses.

Question 36

Qu’est-ce qu’un potentiel post-synaptique excitateur (PPSE)?

Answer 36

On parle de synapse excitatrice lorsque la stimulation provoquée par les neurotransmetteurs sur les dendrites crée une dépolarisation de la membrane du neurone post-synaptique.
Ceci permet la propagation de l’influx nerveux par augmentation de la perméabilité du Na+ (par canaux chimio dépendants sodiques)

Question 37

Qu’est-ce qu’un potentiel post-synaptique inhibiteur (PPSI)

Answer 37

On parle de synapse inhibitrice lorsque les neurotransmetteurs produisent une hyperpolarisation ou qu’ils maintiennent le potentiel de repos du neurone post-synaptique.
Ceci empêche la propagation de l’influx nerveux. Par exemple, augmentation de la perméabilité aux ions Cl- et K+.