Thème 1: Le système nerveux humain
publicité
Chapitre 1: Fonction et organisation générales du système nerveux ou afférents Fonction sensorielle Fonction intégrative Commande motrice C’est un cordon de tissu nerveux situé dans le canal vertébral et s’étendant de la première vertèbre cervicale à la deuxième vertèbre lombaire. Il a 43 cm de long chez l’adulte et pèse une trentaine de grammes. 1) Les extérocepteurs : comprennent la vision, le toucher (peau), l’audition, l’odorat-goût. 2) les propriocepteurs: comprennent la sensibilité musculaire et tendineuse, c’est la sensibilité de l’appareil locomoteur. 3) Les intérocepteurs : elle regroupe les sensations viscérales L’ORGANISATION GÉNÉRALE DU S.N. Chapitre 1: Fonction et organisation générales du système nerveux Chapitre 2: Les cellules du système nerveux Caractéristiques Cellules exitables Métabolisme très élevé → ! Très sensibles … Grande longévité Incapables de se diviser par mitose une fois différenciés http://www.youtube.com/watch?v=l0m122GrsLE&featu re=related Structure d’un neurone-type Circulation de l’influx nerveux Leur fonction (3): Leur morphologie (3): Neurones sensitifs Neurones multipolaires Neurones moteurs Neurones unipolaires Neurones d’association Neurones bipolaires SNP http://www.youtube.com/watch?v=K9tS 7vu-XGY&feature=relmfu SNC • LES ASTROCYTES (ZOOM ACTIVITÉ 4) Chapitre 1: Fonction et organisation générales du système nerveux Chapitre 2: Les cellules du système nerveux Chapitre 3: Les messages nerveux au niveau neuronique Signal électrique DANS le neurone = Potentiel d’action créé par le flux d’ions à travers la membrane Si gaine de myéline : Conduction saltatoire (du latin saltare = sauter) => accélération de la propagation Des canaux ioniques (transport passif) Les canaux ioniques à fonction passive classique c’est-à-dire qui restent toujours perméables à leur ion spécifique. Les canaux tensiodépendants (ou voltage-dépendants) dont l’ouverture est provoquée par des variations de potentiel de membrane suffisantes. Des pompes Na+/K+ (transport actif) 1. Méthode d’enregistrement 2. La membrane polarisée de l’axone au repos Potentiel de repos 2. La membrane polarisée de l’axone au repos Membrane polarisée 3. Interprétation du PR Axone de calamar Principaux ions des milieux intra- et extracellulaire en millimoles par litre(axone d'un calmar). Ions → Na+ K+ CIMilieux ↓ Milieu intra- cellulaire 49 410 40 Milieu extracellulaire 440 22 560 → Le potentiel de repos semble donc lié à une différence de concentration en ions des milieux intra- et extracellulaire. La répartition des ions est différente entre l'axone et le milieu extracellulaire. La membrane est-elle imperméable à ces ions ? Idem pour le potassium Pour maintenir les différences de concentration de ces ions, le flux entrant doit être égal au flux sortant pour chacun d'eux. Étape 1: Membrane est imperméable aux ions Considérons une membrane hypothétique séparant deux milieux hydro-salés comportant un ion Na+ et un ion K+ présents aux mêmes concentrations. Le nombre de charges positives et négatives est le même de part et d'autre de la membrane et il n'y a pas de gradient de concentration. Aucune diffusion n'est possible et la différence de potentiel est nulle de part et d'autre de la membrane. Étape 2: Ajout de pompes ioniques Les pompes ioniques vont faire pénétrer activement le K+ dans la cellule et rejeter du Na+ à l'extérieur de la cellule. Les pompes ioniques établissent ainsi des gradients de concentration ioniques à travers la membrane. A ce stade, on peut considérer que la répartition des charges est similaire de part et d'autre de la membrane et que, par conséquent il n'y a pas de différence de potentiel membranaire. Étape 3: Ajout de canaux ioniques Ces canaux vont laisser "fuire" passivement les ions déplacés par les pompes ioniques. La membrane cellulaire comporte ainsi des canaux de "fuite" à travers lesquels les ions potassium et sodium peuvent passer librement (passivement, selon leurs gradients de concentration). Les ions tendent en effet à passer à travers les canaux selon le gradient de concentration afin d'équilibrer leur concentration de part et d'autre de la membrane. Na+ K+ Étape 3: Il existe cependant une différence importante de perméabilité membranaire pour les ions K+ et les ions Na+. En effet, la membrane au repos est 40 fois plus perméable aux ions K+ qu'aux ions Na+. La fuite du potassium vers l'extérieur de la cellule devient donc beaucoup plus importante que l'entrée du sodium. Cette différence de perméabilité des canaux au K+ vis à vis des canaux au Na+ explique l'importance de la fuite du potassium dans l'apparition de la différence de potentiel de part et d'autre de la membrane. Étape 3: Du fait du gradient de concentration, les ions K+ intracellulaires surnuméraires présentent en effet une forte tendance à diffuser vers l'extérieur de la cellule, apportant des charges positives à la surface externe de la cellule (et donc un déficit en charges positives sur la surface interne de la cellule). Les ions Na+ ne diffusent pas aussi librement à travers la membrane cellulaire et ne peuvent équilibrer cette différence de charge de part et d'autre de la membrane. Ceci génère une différence de potentiel de part et d'autre de la membrane cellulaire. Étape 4: L’équilibre L'équilibre est atteint lorsque l'élévation du potentiel de membrane vient contrecarrer la fuite du K+. En effet, au fur et à mesure que la différence de potentiel croit, la force électrique s'oppose au flux ionique lié au gradient de concentration et tend à maintenir les ions K+ à l'intérieur de la cellule. L'élévation du potentiel de membrane vient donc s'opposer à la diffusion des ions potassium qui était générée par le gradient de concentration et bloque la diffusion nette des ions potassium. L'état de repos est alors constitué. Source: https://sites.google.com/site/aphysionado/home/cellsnv/PA/potmembrane Etant donné que 3 ions Na+ sont pompées vers l'extérieur pour 2 ions K+ pompés vers l'intérieur, il apparaît un déficit net en charges positives à l'intérieur de la cellule, c'est-à-dire une négativité à l'intérieur de la cellule. Ce mécanisme, qui génère une différence de potentiel faible (de -4 mV) est insuffisant pour expliquer la totalité du potentiel de repos. Il contribue dans une faible proportion à l'apparition du potentiel de membrane au repos en s'ajoutant au principal mécanisme, la fuite de potassium. En conditions réelles, le potentiel de repos du neurone tient en fait à l'effet conjugué des déplacements des ions K+ et Na+. Gradient de concentration en K+ et Na+ Perméabilité importante de la membrane vis-à-vis du K+ Milieu intracellulaire négatif vs milieu extracellulaire positif DDP maintenu par le travail de pompes Na+/K+ (transport actif) Mouvements ioniques et potentiel d’action: http://musibiol.net/biologie/cours/pa/total_synchro1.swf http://www.youtube.com/watch?v=WjYiwVZBN8E&fe ature=fvwrel +- +-+- + -+ +- ++- -++- + Na+ + K Na K ++ +-+ -+ +-+ -+ +- + - -+ -+ -+ -+ + Na + K + Na K ++ Na +K + Na + +- -++- +- +- +- +- -+ + - -+ +- +-+- + -+ +- +-+ -+ +-+ -+ +- + -+ +- + + + + + + + + + + + + + - +- - - - - - - - - + - +- - - - - - - - - - -+ -+ + + + + + + + + + + + + Communication interneuronale Synapse électrique Synapse chimique Synapse chimique Un potentiel d’action créé par un seul neurone est transmis à des milliers d’autres. Le potentiel d’action arrivé aux boutons synaptiques ne peut traverser la fente synaptique (20nm ou 20.10-9 m). Pour propager l’influx nerveux, il DOIT prendre une autre forme : forme électrique → forme chimique Substances chimiques impliquées = neuromédiateurs Neurotransmetteurs Neuromodulateurs http://www.vivelessvt.com/lycee/bac-es-et-l- 2012-les-meilleurs-sites-pour-reviser-les-svt/ + - http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_03/i_03_m/i_03_m_par/i_03_m_pa r.html Alcool: http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_03/i_03_m/i_03_m_par/i_03_m_par_al cool.html#drogues Caféine: http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_03/i_03_m/i_03_m_par/i_03_m_par_c afeine.html#drogues http://www.brainpop.fr/fr/category_24/subcategory_538/subjects_201 4/
