Physio 2 - Neuro 1 Potentiels Flashcards
Définir synapse
Point où le potentiel d’action se transmet d’une cellule nerveuse à une autre ou d’un nerf moteur à une cellule musculaire
Décrire synapse électrique
- les potentiels d’action se propagent directement à travers des jonctions communicantes (contact direct entre cellules)
- avantages: synchronisation et rapidité de communication
- système nerveux central, muscle cardiaque, muscles lisses des viscères, embryon
SNC
Cerveau
Moelle épinière
SNP
Récepteurs
Nerfs sensitifs (afferents)
Nerfs moteurs (efferents)
Décrire synapse chimique
- les cellules sont séparées par une fente synaptique
- le signal électrique est converti en signal chimique
- ex. jonction neuromusculaire
Propagation des influx nerveux (synapse chimique)
Dendrites (réception des stimuli)
Noyau (intégration des stimuli)
–> potentiel gradué
Cône d’émergence (zone gachette)
Axone (transmission du signal)
–>potentiel d’action, signal électrique, voltage
Jonction neuro- … (transfert de l’information)
- neuronale
- musculaire
- glandulaire
–> libération neurotransmetteurs, messagers
Rappel : Gradients de concentration
Ext Na + (10x) → Int
Ext ← K+ (35x) Int
Ext Ca2+ (10 000x) → Int
Ext Cl- (26x) → Int
Définir Voltage
énergie potentielle électrique résultant de la séparation de charges de signe opposé (ions séparés par la membrane)
Intérieur = négatif
Extérieur = positif
Définir potentiel de repos
différence de potentiel de part et d’autre de la membrane cellulaire au repos
Quels sont les 3 phénomènes qui expliquent le potentiel de la membrane?
1) La pompe à Na+/K+ éjecte plus d’ions Na+ qu’elle ne ramène d’ions K+
2) Perméabilité membranaire au K+»_space;> Na+ (75-100x)
3) Anions captifs du cytoplasme (protéines, phosphates)
→ Accumulation de charges de part et d’autre de la membrane
À quoi est dû la répartition inégale des ions entre le cytoplasme et le liquide extracellulaire ?
Le potentiel de la membrane
- Le cytoplasme et le liquide extracellulaire demeurent neutres
- Vm attribuable à une infime fraction des ions (< 0,00003%)
Effet de l’entrée de Na+ sur le Vm
Potentiel de repos = -70 mV = augmentation = dépolarisation
Le potentiel gradué
Interneurone → Neurone moteur → Influx nerveux → muscle
- faible déviation du potentiel de repos
- moins négatif = dépolarisation
- plus négatif = hyperpolarisation
- amplitude variable selon stimulus
- se propage sur une courte distance
- décrémentiel (intensité diminue)
Effet de la sortie de K+ sur le Vm
Vm = ↓ = hyperpolarisation
Propagation du potentiel gradué ressemble à :
Goutte d’eau!
Propagation de la dépolarisation : Il se crée des courants locaux qui dépolarisent les régions adjacentes de la membrane et qui permettent la propagation de la vague de dépolarisation.
Quels types de canaux ioniques peuvent engendrer les potentiels gradués ?
1) Canal ionique ligand-dépendant (ouverture contrôlée par neurotransmetteurs) (sur les dendrites)
2) Canal ionique mécano-dépedant
Quels sont les types de potentiels post-synaptiques ?
Na + → dépolarisation → activation (PPSE)
K+ → hyperpolarisation → inhibition (PPSI)
Le potentiel d’action
= brève inversion du potentiel de la membrane
- se produit uniquement dans des cellules excitables (neurones et myocytes)
- se produit lorsqu’un stimulus dépolarise la membrane plasmique jusqu’au seuil d’excitation
Quels sont les canaux ioniques voltage-dépendants impliqués dans la production d’un potentiel d’action ?
Canal à Na+ voltage-dépendant (NaV)
Canal à K+ voltage-dépendant (KV)
→ le long de l’axone et au cône d’émergence
→ changement de conformation selon le potentiel de la membrane
Structure d’un canal NaV (sous-unité α)
4 domaines composés de 6 domaines transmembranaires
Senseur de voltage
- riche en acides aminés charge+
- 1/3 = Arginine
Structure de NaV au repos
Int = - / Ext = +
- Filtre de sélectivité (chargé +)
- Barrière d’activation (fermée)
- Barrière d’inactivation (ouverte)
- Senseur de voltage (au côté interne de la membrane, chargé +)
Qu’arrive-t-il quand Vm dépolarisation du NaV fermé ?
Devient NaV ouvert
1) Int = + / Ext = -
2) Senseur de voltage se déplace vers l’extérieur de la membrane plasmique
3) Ouverture de la barrière d’activation
4) Ions Na+ Passe
5) Temps → Barrière d’inactivation se ferme (devient INACTIVÉ)
6) Vm Repolarisation → devient fermé
QSJ : L’intensité minimale du stimulus (dépolarisation) nécessaire pour produire un potentiel d’action (entraîner l’ouverture des NaV)
Seuil d’excitation
Structure KV
- Seulement 1 barrière d’activation
- Senseur de voltage
- Filtre
Vm Dépolarisation → Ouvert
Vm Repolarisation → Fermé
Ø de forme inactive
Exemple d’intégration des PPS au cône d’implantation
Neurone
Synapse avec 3 neurones
A+B = Neurones excitateurs = dépolarisation = PPSE
C = Neurone inhibiteur = Hyperpolarisation = PPSI
Définir seuil d’excitation
L’intensité minimale du stimulus (dépolarisation) nécessaire pour produire un potentiel d’action (entraîner l’ouverture des NaV)
Comment les PPS sont intégrés au cône d’implantation ?
La somme des PPSE et PPSI au cône d’implantation à un moment donné détermine s’il y a potentiel d’action (PA) ou non
PPSE + PPSI ≥ seuil d’excitation → PA
Quelles sont les phases du potentiel d’action?
1) Dépolarisation (ascendante)
2) Repolarisation (descendante)
Décrire ce qui se passe dans la dépolarisation.
→ Changement de conformation du canal à Na+
→ Ouverture de la barrière d’activation
→ Fermeture de la barrière d’inactivation (10^-4 sec + tard)
Décrire dépolarisation
- la dépolarisation de la membrane plasmique entraîne l’ouverture de la vanne d’activation des canaux sodium voltage dépendants, ce qui augmente la perméabilité de la membrane plasmique et l’entrée du Na+
- l’entrée du Na+ accentue la dépolarisation et entraîne l’activation de nouveaux canaux à Na+
ouverture du canal → entrée du Na+ → ↑dépolarisation - le potentiel de membrane devient de moins en moins négatif puis il devient positif
- la dépolarisation provoque la fermeture de la vanne d’inactivation des canaux sodium voltage dépendants
Potentiel de repos = combien de volts ?
-90 à -70V
Dire étapes de la repolarisation (phase précoce)
Dépolarisation
→ changement de conformation du canal à K+
→ ouverture (lente) de la barrière d’activation
→ les canaux à K+ commencent à s’ouvrir en même temps que les canaux à Na+ se referment
Repolarisation (fin)
Ouverture de la vanne d’inactivation des canaux à Na+
Décrire repolarisation (-important)
- la dépolarisation cause l’ouverture (lente) des canaux potassium voltage dépendants, ce qui entraîne la sortie du K+
- le ralentissement de l’entrée du Na+ (dû à la fermeture de la vanne d’inactivation des canaux sodium voltage dépendants) et l’accélération de la sortie du K+ vont rétablir le potentiel de repos de la membrane (le cytosol redevient négatif relativement au liquide extracellulaire)
- La repolarisation entraîne l’ouverture de la vanne d’inactivation
des canaux sodium voltage dépendants
Qu’est-ce que l’hyperpolarisation tardive ?
Potentiel de la membrane “plus négatif” que le potentiel de repos
Réactivation des canaux à Na+
Certains canaux K+ demeurent ouverts
→ Sortie excessive des ions K+
→ Atteinte du potentiel d’équilibre du K+
Quelle est la distribution des ions à la fin du potentiel d’action ? Avec l’aide de la pompe Na/K ATPase
Ext : Na+++, K+
Int : K+++, Na+
Rééquilibre des ions
Résumé de diffusion des ions
1) État de repos ?
2) Dépolarisation ?
3) Repolarisation ?
4) Hyperpolarisation ?
1) État de repos : Aucun passage d’ions
2) Dépolarisation : Entrée du Na+
3) Repolarisation : Sortie du K+
4) Hyperpolarisation : Sortie excessive du K+
Nommer des exemples de modulation de NaV par des molécules naturelles et thérapeutiques ?
Lidocaïne (anestésique local) : empêche la production du potentiel d’action
Tétrodotoxine (neurotoxine) : empêche production du potentiel d’action
QSJ : Période requise pour qu’une cellule excitable redevienne apte à engendrer un autre potentiel d’action.
Période réfractaire
Décrire Période réfractaire absolue
- 2e PA impossible
- de l’ouverture des vannes d’activation à la fermeture des vannes d’inactivation des canaux à Na+
- dure 0,4 à 4 ms selon les neurones
- détermine la fréquence max des influx nerveux (max 10-1000/sec)
Quel type de canal est responsable pour le potentiel d’action ?
Canal voltage-dépendant
Décrire période réfractaire relative
- canaux Na+ inactivés ou fermés
- canaux K+ ouverts
- seuil d’excitation + élevé
- PA possible mais nécessite un stimulus plus important
VALIDER EN REGARDANT IMAGE DIAPO 42/54
Période réfractaire absolue
NaV activé → NaV inactivé
Période réfractaire relative
NaV → repos
Rôle des dendrites dans la propagation du potentiel d’action dans les neurones
Les dépolarisations (potentiels gradués) produites par des canaux sensibles à un ligand ou mécano-sensibles se propagent vers le soma
Rôle de la zone gachette dans la propagation du potentiel d’action dans les neurones
Si les dépolarisations atteignent le seuil d’excitation, elles vont déclencher un potentiel d’action (Riche en canaux à Na+ et K+)
Rôle de l’axone dans la propagation du potentiel d’action dans les neurones
Le potentiel d’action se propage le long de l’axone dans une seule direction (la membrane plasmique est réfractaire à l’arrière du front)
Un potentiel d’action se propage en ________ de son origine.
s’éloignant
réviser diapo 42/57
Comment s’appelle la propagation d’un potentiel d’action dans un axone non-myélinisé ?
Conduction continue
Ex : neurone postganglionnaire (SNA)
Chaque segment de l’axone doit être dépolarisé à tour de rôle.
Comment s’appelle la propagation d’un potentiel d’action dans un axone myélinisé ?
Conduction saltatoire
1) Le courant acheminé par les ions Na+ et K+ circule à travers la membrane
plasmique dans les noeuds de Ranvier
2) Entre les noeuds le courant circule à travers le liquide intracellulaire (le
PA ‘saute’ d’un noeud à l’autre)
3) L’influx se propage plus
rapidement
4) Mécanisme plus économique (moins d’ATP requis par la pompe sodium-potassium)
Décrire le mécanisme de transmission (synapse chimique)
- L’arrivée du potentiel d’action dans le bouton terminal entraîne l’ouverture des canaux à Ca2+ sensibles au voltage
- L’entrée de Ca2+ déclenche l’exocytose des vésicules contenant des neurotransmetteurs (125 vésicules ACh/Pa, 10^4 ACh/vésicule)
- Les NTs se lient à leurs récepteurs et ouvrent des canaux ioniques, générant un potentiel post-synaptique
→ potentiel gradué !
