Chapitre 3 : Le système nerveux
I - Introduction
II - Les cellules du système nerveux
III - Les cellules du système nerveux : Les cellules gliales
V - Synapses et Neurotransmetteurs
IV - Potentiel de Membrane et influx Nerveux
1 - Maintien de l'homéostasie
2 - Fonctions globales
3 - SNC et SNP
1 - Constitution d'un neurone
3 - Rôle d'un neurone
4 - Le cytosquelette
5 - La membrane plasmique
1 - Fonctions des cellules gliales
2 - Gaine de myéline
3 - Classification fonctionnelle des nerfs
4 - Régénération nerveuse
1 - Le potentiel de membrane
2 - Le potentiel d'action
3 - L'influx nerveux
4 - Loi du tout ou rien
5 - Perception de l'intensité du stimulus
- Par le système endocrinien :
Sécrète des hormones dans le sang (agissent sur cellules cibles).
Son action est lente, mais soutenue dans le temps, l’effet est durable.
- Par le système nerveux :
Il mobilise des tissus capables de capter l’influx nerveux.
Son action est rapide, mais brève.
Définition : L'homéostasie ce sont les constante du corps humain (ex : glycémie, pression artérielle ...)
2) Intégration (traitement du signal) :
Fait ressortir l’information pertinente.
3) Action (commande):
Contrôle de l’action au niveau de différents organes
1) Réception de l'information :
Récupérer des signaux venant du milieu interne et externe.
4) Mémorisation
- SNC : Encéphale + moelle épinière
- SNP : Périphérique nerveux qui n'appartient pas au SNC (nerf et ganglions)
- Nerf crâniens : 12 paires
- Nerf spinaux/rachidien : 31 paires
- SCP : il part du SNC, et on peut en faire 2 dissociations
- SN Somatique (contrôle volontaire)
pour les organes cibles somatiques
- SN végétatif (autonome)
pour les organes cibles végétatifs (SN sympathique / parasympathique)
Le SN peut mémoriser l’action faite. Cela permet, lorsque le SN rencontre une stimulation connue, que l’action soit plus rapide qu’auparavant. Raison de l'entraînement.
Les organes végétatifs (glandes, cœur, muscles lisses…) : Organe interne qui produisent des réactions spéciales à l’intérieur de l’organisme.
Les muscles volontaires : Effecteur principaux du système nerveux.
Constitution
Les différents types de prolongements
Axone : Influx qui part du corps cellulaire vers l’arborisation terminale.
Dendrites : présentent des récepteurs qui envoie l’info au corps cellulaire.
Corps cellulaire (avec organite cellulaire) => noyau
Neurone OTG de type 2 : On le retrouve dans l’organe du golgi
Neurone de Purkinje : Possède une arborisation extrêmement dense
2 - Caractéristique d'un neurone
- Pas de division (sauf exception, donc si cellule morte : pas remplacé, mais existe compensation)
- Durée de vie très longue
- Cellules excitable
- Consomme beaucoup d’énergie : SN =2% masse du corps, mais consomme 20% de l’énergie
- Neurone représentent 10% du tissu du système
- Cellules gliales représentent 90%
- Intégration des différents signaux électrique
- Conduction : propagation
- Capteur : Capable de capter de l’information par les dendrites, avec des récepteurs sur les extrémités des dendrites. Il y a une transduction : signal chimique 🡪 électrique
Fonction
Maintien de la forme du neurone
Permet transport de molécule néo synthétisées
Mouvement antérograde : soma vers axone
Mouvement rétrograde : axone vers soma
40% bicouche de phospholipide
60% protéine membranaire
Protéine périphérique (externe ou interne)
Protéine intégrée :
Rôle de récepteur si externe
Rôle enzymatique si interne
Canaux ioniques
Récepteur
Système de pompe
Enzyme, G-protéine…
- Contrôle du milieu interne
- Phagocytose : des cellules mortes et corps étrangers
- Lien capillaire sanguin- neurone : apport de nutriment, et garde les capillaires sanguins près des neurones
- Gaine de myéline : oligodendrocytes (SNC) et cellule de Schwann (SNP)
- Soutien : remplissent les vides pour que le neurone puisse avoir une direction spécifique
Elles sont très importantes pour que les neurones puissent fonctionner
- Neurone moteur (efférent) : Transmet l’info du SNC aux organes
- Neurone d'association (interneurone) : SNC, positionné entre 2 neurones, peut être inhibiteur ou excitateur.
- Neurone sensitif : (afférent / sensoriel) : Transmet l’info de la périphérie jusqu’au SNC
- Qu'est ce que c'est : Cellules gliales spécifique enroulé autour de l'axone.
- Rôle : isolant électrique, au niveau de la gaine le courant ne passe pas (important)
- Nœud de Ranvier : entre les gaine de myéline, zone de moindre résistance au courant électrique.
- Myéline : formé de cellules de Schwann ou oligodendrocytes
- Conduction saltatoire : Le potentiel d'action se transmet de nœud de Ranvier en Nœud de Ranvier => Augmentation de la vitesse
Si section du neurone au niveau de l’axone, on observe deux choses :
La partie de l’axone en contact avec le corps cellulaire peut fonctionner normalement
La partie sans contact avec le corps cellulaire ne reçoit plus d’info, plus de protéine, elle est donc détruite.
- Mais le neurone peut se régénérer. Les cellules gliales (gaines de myéline) constituent une sorte de tunnel, ce qui permet à l’axone de se régénérer en retrouvant son chemin.
- La vitesse de régénération est lente, elle est de 1 à 5 mm par jour.
- Le nerf redevient fonctionnel si toutes les fibres parviennent à pousser correctement et à emprunter le bon chemin.
Concentration en ions de chaque côté de la membrane :
Extérieur de la membrane :
- Ions positifs : Surtout du sodium Na+
- Ions négatifs : surtout Chlorure Cl-
=> Mais il y a plus d'ions +
Intérieur de la membrane :
- Ion positifs : Surtout potassium K+
- Ion négatifs : Protéines
=> Mais il y a plus d'ions -
Deux force s'opposent
- Chimique : lié au gradient de concentration
- Electrique : lié à la charges des ions
A l'équilibre les deux sont égales
Pour le sodium Na+ = +55mV
Pour le Potassium K+ = -75mV
Le potentiel membranaire ou potentiel de repos est de -70mV (à -90mV).
Maintien du potentiel de repos par les pompes Na+/K+
- 2 K+ rentrent dans la cellule
- 3 Na+ qui sortent de la cellule
70% de l'énergie dépensé par un neurone sert à faire fonctionner les pompes K+ / Na+.
- C'est la propagation de l'influx
- 1ère étape : Dépolarisation
neurones réagissent à un stimulus
Ouverture des canaux ioniques Na+
Baisse de polarité
Si le seuil de -50mV est atteint ouverture d'autre canaux Na+ voltage dépendant => Entrée encore plus massive de Sodium
Dépolarisation jusqu'à valeur limite +40mV
- 2ème étape : Repolarisation
Une fois la valeur limite atteinte
Fermeture des canaux Sodium
Ouverture des canaux Potassique
Potassium sort de la cellules pour la repolariser mais trop donc hyperpolarisation.
Puis pour finir la pompes Na+ /K+ rétabli les concentration à l'intérieur et extérieur de la cellule
Une fois la 2 -ème étape terminer la cellule est de nouveau excitable.
- Le potentiel d’action est le premier élément qui permet la propagation de l’influx nerveux.
- Potentiel d’action en un point de la membrane, il y a ensuite un déplacement d’ions au voisinage de la zone dépolarisée : c’est un courant électrique.
- La propagation de l’influx nerveux se fait par la création d’un nouveau potentiel d’action en chaque point de la membrane. C’est une succession de PA.
- Il y a donc une ouverture de canaux à sodium voltage dépendant
Vitesse :La vitesse de l’influx nerveux varie de 3km/h à 3000 km/h.
En fonction du Diamètre de la fibre nerveuse : plus le diamètre est grand plus la vitesse est grande
En fonction de la Présence de myéline : la vitesse de conduction saltatoire. Moins on a de nœud de Ranvier plus la vitesse est grande.
- Pour qu’il y ait potentiel d’action, la dépolarisation au point stimulé doit dépasser un certain seuil, qui est d’environ -40 à -50 mV.
- Peu importe l’intensité du stimulus, la dépolarisation ne dépassera pas 40 mV.
Le SNC peut faire la différence entre un stimulus faible et fort, même si le PA est le même dans les deux cas. Il y a 2 moyens :
- Spatial : Un stimulus fort fait réagir plus de neurone qu’un stimulus faible, il y a plus d’afférent stimulé.
- Temporel : la fréquence des PA est plus grande si le stimulus est fort.
1 - La synapse
2 - Déroulement de la transmission
2 types de synapse
Electrique
Chimique
Point de connexion entre un neurone et un muscle ou neurone à une glande ou neurone à neurone
3 éléments
Elément postsynaptique
Fente synaptique
Elément présynaptique
3 - Libération par exocytose du neurotransmetteur de ces vésicules qui entre dans la fente synaptique.
4 - Fixation du neurotransmetteur sur son récepteur, sur l’élément post synaptique
2 - Ouverture des canaux à Ca+ tensiodépendants dans la membrane du bouton, et donc entrée de Ca+ (PA)
5 - Provoque ouverture de canaux ioniques dans l’élément post synaptique
1 - Dépolarisation de la membrane du bouton synaptique : arrivé du PA dans l’élément terminal du neurone
Deux effets
1 - Excitateur
2 - Inhibiteur
Ouverture des canaux à Sodium diminution de la polarité de la membrane
Potentiel d'action si dépasse le seuil
Propagation de l'influx
Ouverture des canaux à Chlorure ou de canaux supplémentaire à Potassium
Augmentation de la polarité de la membrane plus difficile à dépolariser.
Exemple d'un neurone
reçoit 2 type de potentiel
- potentiel postsynaptique excitateur avec des neurotransmetteurs excitateur comme le glutamate qui se fixe sur ses récepteurs spécifique sur le neurone post synaptique
- potentiel postsynaptique inhibiteur avec des neurotransmetteurs inhibiteur comme le GABA qui se fixe sur ses récepteurs spécifique sur le neurone post synaptique
2 possibilité
Sommation spatiale
Sommation temporelle
Mais, Si sommation (addition des effets des afférences →on peut atteindre le seuil et déclencher le PA)
Pour exciter le neurone moteur sur schéma (dans ce cas il faut une sommation de 3 synapses excitatrices
La stimulation de chacune de ces afférences ne permet pas d’atteindre le seuil
La stimulation se fait sur une seule synapse → afférence 1
L’augmentation de la fréquence de stimulation permet à la membrane d’atteindre le seuil
Les neurotransmetteurs
Peut se fixer sur des récepteurs différents (plusieurs types de récepteur par neurotransmetteur, ce qui peut engendre des effets différents)
Est éliminé par
Ne fait effet que lorsqu’il se fixe à son récepteur
Recaptage par des cellules gliales ou par le bouton synaptique
Diffusion hors de la fente synaptique
Dégradation par des enzymes dans la fente synaptique
Exemple de l'acétylcholine
Neurotransmetteur de nombreux neurones dans le SNC, que l’on retrouve au niveau des jonctions neuro-musculaires.
Elimination
Se diffuse un peu hors de la fente
Dégradé par le cholinestérase