Examen #1 : Électricité de l'influx nerveux du SN Flashcards
Qu’elle est la fonction du Système nerveux?
Qu’est-ce qu’un influx nerveux?
SN fonction = transmettre des messages aux différentes parties de l’organisme à l’aide d’influx nerveux voyagent dans les neurones
Influx nerveux = un courant électrique généré par le neurone en réponse à un stimulus qui vient d’un autre neurone ou de l’environnement (interne/externe)
Quel est le principe fondamental de l’électricité?
Qu’est-ce qu’un courant électrique?
a) Existe 2 types de charge électrique : + et -
- charges semblables se repoussent
- charges opposées s’attirent
b) Il faut de l’énergie pour tenir séparées des charges opposées
- É = différence de potentiel (en bio se mesure en milivolts, mV)
Courant électrique = un mouvement de charges
- ex avec une pile : un pôle + et un pôle - (charges opposées séparées = É potentiel stockée), à “On” les charges - vont vers les charges + = génère un courant électrique qui allume
Pourquoi on dit que la membrane d’un neurone est organisée comme une batterie?
Pourquoi la membrane est polarisée?
PHOTO #10
Dans les neurones : il y a des charges + et - séparées par une membrane
- si on applique un stimulus on permet aux charges de voyager = créé un courant électrique = influx nerveux
Membrane du neurone = polarisée
- -> possède un voltage : au repos = 70mV ou -70mV (signe des charges intérieures)
- -> différence de potentiel électrique de part et d’autre de la membrane créé sa polarisation
Quelle est la relation entre le potentiel de membrane produit par la séparation des charges +/- et le voltage?
Plus la différence de charges entre les 2 cotés de la membrane est élevée, plus le potentiel sera élevé et donc plus le voltage sera élevé
S’il y a autant de + que de - = neutralité électrique (pas de potentiel) ex : liqu. extracell. / intracell.
S’il y a des + d’un coté et des - de l’autre de la membrane = diff de charges : potentiel (voltage)
- Les charges non équilibrées s’accumulent sur une faible épaisseur le long de la membrane
Exemple ( | = membrane) :
A : + + + | - - - = potentiel petit : -30mV (petit voltage)
B : + + + + + + | - - - - - - = potentiel moyen : -60mV (moyen voltage)
C : + + + + + + + + + + | - - - - - - - - - - - = potentiel élevé : -80mV (grand voltage)
Comment se déroule le potentiel de repos de la membrane du neurone?
Pourquoi il est de -70mV? (4 étapes)
PHOTO #11
Neurone pas actif pour l'instant : toutes les parties à -70mV K+ seul = -90mV Avec Na+ = -70mV Repos existe sur : - dendrites - corps cellulaire - axone incluant CNT
- Répartition des charges :
- Liquide extracellulaire et intracellulaire est électriquement neutre
- Près de la membrane, à l’extérieur, il y a un surplus de charges positives +
- Près de la membrane, à l’intérieur, il y a un surplus de charges négatives - - Identité des charges :
- Na+ est plus concentré à l’extérieur qu’à l’intérieur (Na+ = principal ion + extracell)
- K+ est plus concentré à l’intérieur qu’à l’extérieur (K+ = principal ion + intracell)
- Cl- = principal ion - extracell
- Protéines = principales charges - intracell - Mouvement des charges :
a) K+ sort de la cellule par les canaux de fuite en suivant son gradient de conc.
b) Na+ entre dans la cellule par les canaux de fuite en suivant son gradient de conc.
c) Il y a plus de K+ qui sort que de Na+ qui entre car : K+ à 75x plus de canaux de fuite
d) Cela favorise le dépôt de charges + du coté extérieur
e) Charges - ne traversent pas la membrane
f) Protéines négatives à l’intérieur sont attirées par le dépôt de charges + du coté extérieur, trop grosse pour traverser la membrane, elles se colle sur le côté intérieur et créé un surplus de charges -
Conséquences :
–> ces charges opposées séparées par la membrane donne le potentiel de -70mV
–> créé un gradient électrique qui contribue à attirer les Na+ à entrer dans le neurone - Rôle des pompes Na+/K+ :
- pour maintenir le mouvement des ions (potentiel de repos), les pompes doivent éviter que les ions égalisent leurs concentrations
- pompes déplacent contre leur gradient les ions durant leurs déplacements
- retourne le Na+ à l’extérieur et le K+ à l’intérieur
- elles maintiennent un déséquilibre chimique (gradient) nécessaire pour l’influx nerveux
- ne contredit pas l’homéostasie car il est parfois souhaitable d’avoir un déséquilibre local
Que se passe-t-il lorsqu’un potentiel d’un neurone est stimulé?
Qu’est-ce que les canaux ligand-dépendants?
Si un neurone est stimulé par un NT ;
- le potentiel dans les dendrites et corps cellulaire change
- axone et CNT toujours au repos
Pour changer le potentiel de membrane sur les dendrites et le corps cell :
—> changer le mouvement des ions en les faisant bouger plus à l’aide de nouveaux canaux
Canaux ligand-dépendants = explique les PG
- uniquement sur dendrites et corps cell
- fermés au repos
- s’ouvrent lorsqu’un ligand par un NT se lie par complémentarité de forme sur leur récepteur (concept clé-serrure)
Comment se déroule un potentiel gradué dépolarisant (PGD) ou excitateur?
réveil Natin “Na+ in”
Quelle est la différence entre le PG et le PA?
Pourquoi on appel ça un potentiel “gradué”?
PHOTO #12-#13
Quand? : lorsque des NT excitateurs se lient à leur récepteur sur des canaux à Na+ ligand-dépendants, canaux ouvrent et le Na+ entre dans les dendrites et corps cellulaire
Conséquence : l’entrée du Na+ rend l’intérieur moins négatif (-69, -60, -55mV…) annule des charges - à l’int.
Objectif : Si le PGD atteint le seuil d’excitation à la ZG = potentiel d’action sur l’axone (influx)
- -> atteindre le seuil d’excitation : en ouvrant beaucoup de canaux à Na+ ligand-dépendants
- -> pour se rendre à la ZG : grâce aux Na+ qui se déplacent en vague longitudinale vers les régions nég. ce qui les dépolarisent
INFLUX NERVEUX SI :
- Zone gâchette est atteinte
- seuil d’excitation = -55mV est atteint ou dépassé
Différence entre PA et PG : PA sera tjrs pareil peut importe les mV obtenus à la ZG contrairement au PG
Phénomène de PG car :
- membrane laisse fuir des ions par les pompes Na+/K+ donc le déplacement des charges est décroissant (diminue au fur et à mesure)
- distance de la vague de Na+ est proportionnelle à l’intensité du stimulus
- si stimulus est intense, l’entrée de Na+ sera plus importante et ira plus loin
- donc potentiel est graduellement plus fort au fur et à mesure que le stimulus s’intensifie
Comment se déroule un potentiel gradué hyperpolarisant (PGH) ou inhibiteur?
PHOTO #14
Quand ? : lorsque les NT inhibiteurs se lient à leur récepteur sur des canaux à K+ ligand-dépendants, canaux ouvrent et le K+ sort des dendrites et du corps cellulaire
Conséquence : la sortie du K+ rend l’intérieur plus négatif (-75, -80, -90mV), protéines ne se collent plus à la membrane
Interprétation du neurone :
- inhibition donc moins de chances de produire un influx nerveux
- charges s’éloignent de la ZG car elles sont attirées par les charges nég. qui dominent maintenant
- en perdant des charges +, le potentiel membranaire de la ZG passe de -70mV au repos à -90mV, on s’éloigne du seuil de -55mV pour obtenir un influx nerveux
En quoi consiste la loi du tout ou rien?
“TOUT” = Si le stimulus est assez fort pour que les ions Na+ rejoigne la ZG et dépolarisent jusqu’au seuil d’excitation (-55mV) = un potentiel d’action sera généré dans l’axone
“RIEN” = Si le stimulus n’est pas assez fort, le PGD n’atteindra pas la ZG ou sans avoir le seuil de -55mV = aucun potentiel d’action
Comment se déroule le potentiel d’action sur axone et CNT ?
Que sont les canaux voltage-dépendants?
Quand : lorsqu’un stimulus génère un PGD qui atteint la ZG avec le seuil de -55mV, le potentiel dans l’axone change
Comment changer le potentiel de membrane dans l’axone : en ouvrant des canaux
Canaux voltage-dépendants :
- canaux ioniques à ouverture controlée
- uniquement sur l’axone
- fermé au repos
- ouvert quand le voltage membranaire change
Quelles sont les 3 étapes du potentiel d’action sur axone et CNT?
PHOTO #15-16-17
- Dépolarisation d’une section d’axone
a) un PG atteint la ZG de l’axone avec -55mV
b) ce changement de voltage provoque l’ouverture de canaux à Na+ voltage-dépendants
c) ions Na+ entrent rapidement dans la ZG car : il suis son gradient de concentration et son gradient électrique
d) l’entrée de Na+ rend l’intérieur moins négatif : jusqu’à atteindre +30mV
Conséquence : polarité inversée, + de Na+ à l’intérieur qu’au repos
e) Na+ cesse d’entrer car : ses canaux se ferment, gradient électrique finit par le bloquer
*malgré l’entre du Na+ son gradient chimique reste, entre assez pour inverser la polarité mais pas assez pour inverser les concentrations - Repolarisation de la section d’axone
- perméabilité de la ZG change car les canaux à K+ voltage-dépendants s’ouvrent et les canaux à Na+ se ferment
- ions K+ sortent à l’extérieur de la ZG selon le gradient
- la sortie de K+ rend l’intérieur plus négatif : jusqu’à -70mV
Conséquence : polarité retrouvée, + de K+ à l’extérieur qu’au repos
- canaux à K+ se ferment ensuite - Ménage des ions dans la section d’axone
- repolarisation rétablit les conditions électriques du potentiel de repos mais ne rétablit pas les distributions ioniques initiales
a) pour replacer les ions comme au repos, les pompes à Na+/K+ fonctionne plus vite
b) font un ménage des ions :
- ->sortie du Na+ entré durant la dépolarisation
- -> entrée du K+ durant la repolarisation
c) pompes consomment beaucoup d’ATP
* une fois les conditions du repos retrouvées, la ZG peut recevoir un nouveau PG*
Comment est-ce que le potentiel d’action se déplace d’une section d’axone à une autre?
Temps 1 : la première section est en Dépolarisation, le reste est au repos
Temps 2 : la première section est en Repolarisation, 2eme en Dépolarisation, reste au repos
Temps 3 : la première section est en ménage des ions, 2eme Repolarisation, 3eme Dépolarisation, reste au repos
- L’onde de dépolarisation qui se propage = influx nerveux
- La dépolarisation est régénéré de section de membrane en section de membrane, le potentiel d’action ont toujours la même intensité
Quelles sont les particularités du potentiel d’action et de l’influx nerveux?
Pourquoi l’influx nerveux se propage plus vite sur un axone myélinisé?
- Période réfractaire
- période d’inactivité quand l’axone ne peut pas déclencher un autre PA
- dure tant que les canaux à Na+ ne sont pas prêts à s’ouvrir à nouveau - Perception de l’intensité du stimulus, quand le PA est déclenché
- le PA est du type tout ou rien dont l’amplitude est indépendante de la force du stimulus
- pour distinguer les stimulus forts ou faibles, le SNC se base sur le fait que les stimulus intenses produisent des PA plus fréquemment que les stimulus faibles
- si stimulus est intense : neurone produit des PA de façon répétitive
- plus le stimulus est intense, plus l’intervalle entre 2 PA diminue jusqu’à la limite fixée par la période réfractaire - Influx nerveux se propage plus vite sur :
- sur un axone de grand diamètre
- sur un axone myélinisé
Axone amyélinisé :
–> influx rampe sur la longueur
–> moins vite arrivé au bout
–> Conduction continue ex : neurones viscéraux
Axone myélinisé :
–> influx saute d’un noeud de Ranvier à l’autre
–> plus vite arrivé au bout
–> Conduction saltatoire ex : neurones somatiques
Qu’est-ce que la synapse? + son rôle
Comment se nomme le neurone qui émet et reçoit le signal?
PHOTO #18
Fonctionnement du système nerveux repose sur la circulation de l’info dans des réseaux de chaînes de neurones reliés par des synapses
Quoi : synapse permet le transfert de l’info d’un neurone à une autre cellule (ou neurone)
Où : entre les CNT d’un neurone et les dendrites ou corps cellulaire
Neurone qui émet le signal = présynaptique
Neurone qui reçoit le signal = postsynaptique
—> neurones pré et postsynaptique sont très rapprochés mais leurs membranes plasmiques ne se touche pas, séparées par la fente synaptique (espace étroit rempli de liquide interstitiel)
Puisque les influx ne peuvent pas traverser la fente synaptique :
- neurone présynaptique libère une substance = neurotransmetteur
- NT diffuse dans la fente et exerce des effets sur la membranes du neurone postsynaptique
- NT peut exciter ou inhiber le neurone postsynaptique
Quels sont les 2 types de synapses?
- Synapse excitatrice et PPSE = PGD
2. Synapse inhibitrice et PPSI = PGH
