PHYSIOLOGIE NERVEUSE 1 Flashcards
Nommez la fonction du système nerveux
Le système nerveux est distribué dans le corps entier et intègre des fonctions sensitives complexes, de multiples centres de commande (dominés par une commande centrale) et une capacité efférente
SNC comprend quoi?
Moelle épinière, cerveau inférieur et supérieur
SNP comprend quoi?
Nerfs (avec fibres afférentes et efférentes) en dehors du cerveau et de la moelle épinière
Cb de neurones dans le cerveau humain?
Plus de 100 milliards et au moins autant dans le reste du système nerveux
Nommez la cellule responsable de la communication du système nerveux
Neurone
Nommez les rôles du neurone
-“décider” d’envoyer un signal (électrique) (une information)
-propager le signal avec fidélité (électrique)
-transmettre le signal à une autre cellule (chimique)
Nommez les 2 types de cellules du système nerveux
Neurones
Cellules gliales
Nommez le rôle des cellules gliales
Aident à maintenir le milieu extracellulaire et supporter les neurones
Nommez les cellules gliales
-astrocytes
-microglies
-oligodendrocytes
-cellules de schawnn
Décrire le soma (corps cellulaire)
-région contenant le noyau et la machinerie métabolique responsable de maintenir les parties lointaines du neurone
-ses produits doivent être transportés par transport axoplasmique antérograde
-doit récupérer les déchets par transport axoplasmique rétrograde
-site d’attachement des dendrites
Définir les dendrites
“Branches” par lesquelles le soma reçoit des signaux afférents d’autres neurones qui s’y attachent par leur boutons terminaux
Définir le sommet axonal
Lieu de sommation de l’ensemble des signaux de génération du potentiel d’action de l’AXONE
Définir l’axone
portion longue et mince du neurone par laquelle le potentiel d’action est propagé
L’axone est protégé par quoi?
Une gaine de myéline
L’axone se termine où?
À la terminaison présynaptique (bouton terminal) en contact avec la cellule avec laquelle le neurone communique
Définir gaine de myéline
Isolateur des courants ioniques
SNC : oligodendrocytes
SNP : cellules de Schawnn
La gaine de myéline est interrompue par quoi?
Noeuds de ranvier
-Espace entre les couches de myéline où la membrane est exposée directement au milieu extracellulaire
-Les noeuds sont présent environ à tous les 1.5 mm de l’axone
Qu’est-ce que la terminaison présynaptique?
-région finale de la propagation électrique du potentiel d’action axonal
-région d’entreposage et de libération des vésicules synpatiques contenant le transmetteur chimique destiné à la synapse
Définir synapse
Espace entre la terminaison présynaptique de notre neurone et la membrane post-synaptique de sa cellule cible
Lieu de diffusion du transmetteur chimique (neurotransmetteur)
Le neurotransmetteur à une influence sur quoi au niveau de la membrane de la cellule cible?
Le potentiel électrique
Les cellules nerveuses maintiennent une concentration électrolytique interne différente de l’environnement extracellulaire avec l’aide de quoi?
Astrocytes, LCR, barrière hématoencéphalique
VRAI OU FAUX : de l’énergie est continuellement dépensée pour maintenir le déséquilibre ionique au niveau de la cellule?
Vrai
Dire si les ions suivants sont extracellulaire ou intracellulaire : potassium, sodium, chlore, calcium
Extracellulaire : sodium, chlore, calcium
Intracellulaire : potassium
Nommez les concentration (mmol/kg) du potassium dans le liquide extracellulaire et dans le liquide intracellulaire
Extra : 5
Intra : 140
Nommez les concentration (mmol/kg) du sodium dans le liquide extracellulaire et dans le liquide intracellulaire
Extra : 140
Intra : 5-15
Nommez les concentration (mmol/kg) du chlore dans le liquide extracellulaire et dans le liquide intracellulaire
-Extra : 110
-Intra : 4-30
Nommez les concentration (mmol/kg) du calcium dans le liquide extracellulaire et dans le liquide intracellulaire
Intra : 1-2
Extra : 0.0001
La membrane neuronale est une?
Bicouche phospholipidique qui est imperméable aux ions
Qu’est-ce qui permet le contrôle d’ions dans la membrane neuronale?
Des canaux (protéines) transmembranaires qui permettent le passage d’ions de manière spécifique et contrôlée
Les canaux transmembranaires de la membrane neuronale peuvent être actif ou passif, expliquez
Actif : requiert de l’énergie pour pomper l’ion contre son gradient naturel
Passif : permet à l’ion de se diffuser à travers la membrane SELON son gradient (d’une région de haute concentration à basse concentration) sans énergie
Décrire les transporteurs d’ions
-déplacent activement des ions à l’encontre de leur gradient de concentration
-instaurent des gradients de concentrations ioniques
BESOIN D’ÉNERGIE
Décrire les canaux ioniques
-permettent la diffusion d’ions dans le sens de leur gradient de concentration
-créent une perméabilité sélective pour certains ions
Les potentiels transmembranaires sont dus à quoi?
Aux différences de concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane
-établies par les transporteurs d’ions (pompes ioniques)
La perméabilité sélective des membranes est due à quoi?
Aux canaux ioniques
Le potentiel membranaire est assuré par quoi?
La Na+K+ ATPase, un canal actif
Ces canaux pompent continuellement le sodium vers l’extérieur de la cellule et le potassium vers l’intérieur (contre leurs gradients respectifs)
Le potentiel de membrane est donc maintenu par les gradients de concentration chimique de chaque ion et le champ électrique entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule
Quel pourcentage d’énergie du cerveau est dépensée par les canaux Na+K+ ATPase
20%
Décrivez les canaux sodiques, potassiques et chloriques
-passifs
-permettent la diffusion des ions dans la direction de haute à basse concentration
-aucune énergie est nécessaire pour effectuer cette diffusion
-les canaux sont spécifiques et régularisés, c’est-à-dire qu’ils peuvent être ouverts et fermés selon certaines conditions
Au repos, qu’arrive-t-il avec les canaux de la membrane neuronale?
Seuls les canaux potassiques passifs sont ouverts et le potentiel de la membrane s’approche du potentiel d’équilibre du potassium
La membrane neuronale au repos à un potentiel d’environ combien?
-70 à -90 mV (plus négatif à l’intérieur de la cellule)
Toutes les cellules présentent un potentiel membranaire de repos, mais qu’est-ce qui est caractéristique des neurones?
Les cellules excitables (dont les neurones) peuvent modifier leur perméabilité ionique en réponse à un stimulus, provoquant un potentiel d’action
Expliquez la perméabilité membranaire dépendant du voltage
Certains canaux potassiques et surtout sodiques qui sont des canaux passifs peuvent être fermés ou ouverts selon le potentiel de membrane donc ils dépendent du voltage de la membrane pour déterminer s’ils vont être ouverts ou fermés
Nommez les 3 états possibles des canaux sodiques passifs de la membrane de la cellule nerveuse
-fermé (imperméable au Na+), état de la membrane au repos
-ouvert (perméable au Na+)
-désactivé (imperméable et incapable de s’ouvrir)
Comment est-ce que les canaux sodiques passifs sont-ils activés?
-ils ont la propriété très importante d’être activés par un changement de potentiel (voltage-gated)
-si le potentiel franchit un seuil, le canal devient activé (passe de sa configuration fermée à ouverture) et la membrane devient soudainement perméable au sodium
-le potentiel de la membrane change soudainement en direction du potentiel d’équilibre du sodium (+80 mV)
Décrivez les caractéristiques du potentiel d’action
-la propagation du signal le long de l’axone est sous forme de potentiel électrique
-tout-ou-rien (même amplitude peu importe la nature du stimulus initial)
-déclenché par l’atteinte d’un seuil
-ne se dégrade pas
L’initiation d’un potentiel d’action dépend de quoi?
-en premier temps, le neurone doit “décider” d’envoyer un potentiel d’action
Dépend :
-des caractéristiques propre au neurone
-l’information qui lui est communiquée de son environnement (autres neurones, autres cellules (récepteurs), espace extracellulaire)
Au repos, nommez les canaux ouverts et les canaux fermés
-canaux sodiques fermés = membranes imperméables au sodium au repos
-canaux potassiques ouverts = potentiel de la membrane d’envrion -70 mV
Le potentiel d’action de la membrane neuronale peut être affecté par quoi?
-la membrane du sommet axonal est assujettie à de nombreuses influences qui affectent son potentiel de moment à moment
-les dendrites du soma reçoivent sans cesse des signaux d’autres neurones ou de cellules réceptrices
-ces signaux modifient le potentiel membranaire du neurone en question
Décrire le PPSE
Potentiel postsynaptique excitateur : pousse la membrane vers une dépolarisation (rend le potentiel de repos négatif plus positif)
Généralement causé par l’entrée d’ions positifs
Décrire le PPSI
Potentiel postsynaptique inhibiteur : pousse la membrane vers une hyperpolarisation (rend le potentiel de repos déjà négatif plus positif)
Généralement causé par l’entrée d’ions négatifs
Qu’est-ce qui fait qu’il y a un potentiel d’action oui ou non à un certain moment?
Les canaux sodiques voltage-dépendants du sommet axonal sont activés à un potentiel de la membrane prédéterminé autour de -55 mV (c’est la propriété du canal lui-même, donc la façon qu’il a été construit)
Si la membrane atteint ce seuil, les canaux sodiques s’ouvrent
DONC en temps normal, ils sont fermés à -70, mais -55 s’ouvrent
Décrivez la dépolarisation
-la membrane est perméable au Na+ et le gradient de concentration assure un influx massif de Na+ vers l’intérieur de la cellule LORSQU’ON A ATTEINT LE SEUIL
-ceci provoque un changement rapide du potentiel membranaire en direction du potentiel d’équilibre du sodium et la membrane se dépolarise et atteint même une valeur positive
-dépolarisation massive = potentiel d’action
Quelles sont les 3 phases majeures du potentiel d’action
-dépolarisation
-repolarisation
-post-hyperpolarisation
La dépolarisation est causée par quoi?
Par l’activation des canaux sodiques déclenchée par une dépolarisation du seuil initiale
Qu’arriverait-il si les canaux sodiques restaient constamment ouverts?
La membrane serait dépolarisée en permanence
La dépolarisation dure combien de temps?
Elle ne dure que 0.5 ms et la membrane retourne à son potentiel d’origine en 1 ms
Qu’est-ce qui freine la dépolarisation?
Après 0.1 ms, le canal sodique devient fermé et inactié. Ceci freine rapidement la dépolarisation
Décrivez la repolarisation
Vers la fin de la période de dépolarisation, les canaux potassiques réagissent en s’activant en plus grand nbr qu’au repos, menant à une augmentation de la conductance potassique
La membrane s’approche donc de sa condition d’origine - imperméable au Na+ et perméable au K+
Elle retourne donc vers le potentiel d’équilibre du K+
Décrivez la post-hyperpolarisation
Étant donné l’ouverture supplémentaire de canaux potassiques provoquée par la dépolarisation, la membrane devient souvent plus négative (plus polarisée) qu’à l’origine, un phénomène nommé la post-hyperpolarisation
Décrivez la période réfractaire
Suite à un potentiel d’action, il y a une brève période durant laquelle aucun autre PA ne peut être déclenché
Nommez les 2 parties de la période réfractaire
La période réfractaire est divisée en 2 parties qui se suivent chronologiquement
-Période réfractaire absolue : aucun stimulus, peu importe son intensité, ne peut provoquer un autre PA
-Période réfractaire relative : un stimulus de forte intensité peut provoquer un autre PA, mais la stimulation nécessaire est plus élevée qu’au repos
Quelle est la cause de la période réfractaire absolue?
Inactivation des canaux sodiques suite à leur activation peu importe l’intensité de l’activité axonale
Quelle est la cause de la période réfractaire relative?
Post-hyperpolarisation causée par l’activation de canaux potassiques supplémentaires
On pourrait stimuler un PA, mais il faut une stimulation plus importante pour pousser la membrane jusqu’au seuil pcq on est dans une situation plus polarisée qu’en temps normal
Nommez les principes de l’EEG
-les cellules nerveuses sont excitables
-lorsque les cellules sont stimulées, elles créent un courant électrique
-les variations de ce courant engendrent des variations de potentiel électrique
-ces variations de potentiel se propagent jusqu’à la surface du crâne où elles peuvent être captées à l’aide d’électrodes
-chaque paire d’électrodes mesure la différence de potentiel électrique entre les 2 électrodes sur un axe temps
Nommez l’utilité clinique de l’EEG
-démontre le fonctionnement général du cerveau
-peut identifier un dysfonctionnement focal ou général du cerveau
-utile dans l’évaluation du coma ou des atteintes de l’état de vigilance
-surtout utile dans le diagnostic et la caractérisation de l’épilepsie
Qu’est-ce qu’une crise épileptique?
C’est la présence transitoire de signes et/ou symptômes dus à une activité neuronale excessive ou synchrone anormale dans le cerveau
Définir l’épilepsie
Un trouble cérébral caractérisé par une prédisposition à générer des crises épileptiques
La définition de l’épilepsie requiert la survenue d’au moins une crise épileptique
Définir pointe épileptique focale
Parties normales du cerveau : ondulations normales
Décharge soudaine, changement rapide de potentiel : pointe épileptique qui nous indique l’hyperexcitbilité du cerveau
Crise d’absence
Contrairement à une pointe focale qui vient de une région, perturbation dans le réseau, donc dans toutes les électrodes
Commence et se termine de manière généralisée
Crise focale
Part d’une petite région, mais graduellement se propage
Bouffée-suppression
Coma, applati avec décharges
Q’arrive-t-il avec les canaux sodiques à mesure que la membrane est dépolarisée?
Les canaux sodiques plus distaux sont activés, assurant cette propagation
Qu’arrive-t-il si la dépolarisation initiale n’est pas au soma?
Par exemple due à un choc électrique, la propagation peut être dans la direction inverse (antidromique). Il y a rien dans la structure de l’axone qui empêche la propagation dans une direction ou l’autre. Par contre, la direction ne peut pas changer continuellement, c’est toujours UNE direciton
La vitesse de propagation du potentiel d’action doit être suffisante pour quoi?
Pour permettre une réaction dans un délai approprié
Est-ce qu’il peut y avoir des dégradations lors de la propagation du potentiel d’action?
NON, l’intégrité du signal doit être préservée sans dégradation sur ces distances
Décrivez les caractéristiques de la vitesse de conduction
-dépend largement du diamètre des fibres et de leur myéline
-plus le diamètre est large, moins il y aura de résistance interne et plus la propagation sera rapide
-les fibres myélinisées sont plus rapides que les fibres amyéliniques
-ces caractéristiques sont attribuées aux fibres selon leur fonction et la nécessité de propager un message rapide et précis
La myéline est composée de quoi?
De lipides et de protéines qui enrobent les axones neuronaux
Rappel : Elle isole l’axone et accélère la vitesse de transmission
Définir la conduction passive
-Là où il n’y a pas de myéline, la propagation se fait en déclenchant une vague de dépolarisation au niveau de la membrane
-Le courant dépolarisant s’étend passivement le long de l’axone
-Le courant déclenche ensuite l’ouverture de canaux sodiques séquentiellement en une direction, ce qui maintient la vague de dépolarisation
Nommez l’avantage et le désavantage de la conduction passive
Avantage : aucune dégradation du signal
Désavantage : lent et coût métabolique élevé
Décrivez la période réfractaire de la conduction passive
-pendant que la membrane se repolarise, les canaux Na+ sont inactivés et les canaux se ferment : il est donc impossible de déclencher un potentiel d’action, la période réfractaire
-la période réfractaire empêche la propagation à rebours et limite l’intervalle entre 2 potentiels d’action
Décrivez la propagation saltatoire, l’isolant de la myéline permet quoi?
Permet à la décharge électrique du PA de se propager dans l’axone plus loin et rapidement, sans dépendre d’une dépolarisation membranaire continuelle
Propagation saltatoire, le potentiel d’action est généré où?
Aux noeuds de ranviers (semble “sauter” d’un noeud à l’autre)
Décrivez la propagation saltatoire
-elle est bcp plus rapide, mais se détériore progressivement entre les noeuds dû à une perte d’énergie progressive
-le PA doit donc être régénéré
-aux noeuds de ranvier, le signal est renforcé de manière active (énergie-dépendante)
-il n’y aura donc aucune dégradation du signal sur de longues distances
Fibres non-myélinisés, les ions avancent à quelle vitesse?
Les ions avancent lentement à l’intérieur de l’axone et le PA se regénère tout au long de la membrane
0.5 à 10 m/s
Fibres myélinisés, les ions avancent à quelle vitesse?
Les ions avancent très rapidement à l’intérieur de l’axone et le PA est regénéré de noeud en noeud
Vitesse jusqu’à 150 m/s
La distance entre les noeuds est suffisamment courte que même à la plus basse amplitude (juste avant le prochain noeud) c’est suffisant pour atteindre le seuil au noeud, ouvrir les canaux sodiques et faire regénèrer le PA à la même amplitude du début
La production de signaux électriques neuronaux exige quoi?
-des gradients de concentration transmembranaires, maintenus par des transporteurs d’ions
-une modification rapide et sélective de la perméabilité ionique, aaccomplie par les canaux ioniques
Il existe des canaux ioniques dont l’ouverture et la fermeture dépend de quoi?
-de la liaison d’un ligand (neurotransmetteur)
-d’un signal intracellulaire (seocnd messager)
-du voltage
-de déformations mécaniques (ou de la température)
Pourquoi dit-on qu’il y a une grande diversité de canaux ioniques?
-plusieurs gènes codent les canaux ioniques
-plusieurs types fonctionnels à partir d’un seul gène par édition de l’ARN
-Protéines du canal peuvent subir des modifications post-traductionnelles
Décrivez les canaux ioniques voltage-dépendants
-différents canaux voltage-dépendants spécifiques aux 4 ions principaux (Na, K, Ca, Cl)
-se distinguent par leurs propriétés d’activation et d’inactivation
-les canaux voltage-dépendants ont des rôles dans l’émission du potentiel d’action, sa durée, le potentiel de repos, divers processus biochimiques, la relâche de neurotransmetteurs, etc
Décrivez les canaux ioniques activés par des ligands
Fonction : convertir les signaux chimiques en signaux électriques
Exemples : canaux dans la membrane qui sont activés par la liaison de neurotransmetteurs ou ceux qui sont sensibles à des signaux chimiques émanant du cytoplasme
Certain sont situés sur les organites intracellulaires
En général, les canaux activés par les ligands sont moins sélectifs (ex : passage de Na et K) que les canaux voltage-dépendents
Décrivez les canaux ioniques activés par l’étirement
Certains canaux ioniques répondent à la déformation de la membrane
Exemple : canaux situés dans les terminaisons nerveuses insérées dans le fuseau neurosmusculaire
Décrivez les canaux ioniques activés par température
-il y a 2 types de thermorécepteurs, sensibles au chaud (30-45 C) et sensibles au froid (10-30 C)
-ce sont des neurones sensoriels dont les terminaisons “libres” sont disséminées dans l’épaisseur de la peau
-certains points de la peau sont donc sensibles au chaud, d’autres au froid
-comment leur canaux ioniques s’ouvrent en réponse à des changements de température n’est pas élucidé
