L`influx nerveux

L’influx nerveux
Potentiel gradué au niveau de la membrane du neurone + propagé sur de très
courtes distances
Potentiel :
C’est la mesure de différence de charge entre deux points. Elle est appelée ddp
L’unité de mesure : Volt
Une cellule au repos n’est pas vraiment au repos car elle possède de nombreux
canaux et pompes qui permettent des flux d’ions (ces flux sont à l’équilibre =
notion d’homéostasie)
->
Ces flux d’ions déterminent le potentiel de repos
de la membrane
Potentiel de repos = ddp permanente de 70 mV entre les 2 faces, l’intérieur
étant électronégatif par rapport à l’extérieur
Les neurones communiquent entre eux par 2 types de signaux électriques :
- potentiels gradués : sert à la communication sur des courtes distances
- potentiels d’action : sur courtes distances + longues distances
Le potentiel d’action dans un neurone est appelé influx nerveux
Caractéristiques
Origine
POTENTIELS GRADUES
Dendrites – soma
Types de canaux
Sensibles à un ligand ou
mécanosensibles
Pas de propagation :
localisé
Longue
Non
Propagation
Durée
Période réfractaire
POTENTIELS D’ACTION
Zone gâchette puis se
propage le long de l’axone
Canaux ioniques Na+ et
K+ sensibles au voltage
Communication sur
longues distances
Courte
oui
Comprendre potentiel gradués / potentiels d’action :
•
Prise d’un stylo = pression = stimulus -> naissance d’un potentiel gradué
dans un récepteur sensoriel (dendrites d’un neurone sensitif)
•
Si potentiel gradué assez fort ->
formation d’un potentiel d’action
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•
Potentiel d’action se propage le long de l’axone jusqu’au SNC
->
libération d’un neurotransmetteur
•
Neurotransmetteur stimule l’interneurone
->
potentiel gradué dans
ses dendrites
•
Potentiel gradué
->
l’axone jusqu’au SNC
•
potentiel d’action qui se propage le long de
->
libération d’un neurotransmetteur
Ce processus se reproduit plusieurs fois
La production des potentiels gradués et des potentiels d’action repose sur deux
caractéristiques fondamentales de la membrane plasmique des cellules
excitables :
- perméabilité sélective associée à la présence de canaux ioniques
spécifiques
- existence d’un potentiel de repos
GRADIENTS IONIQUES TRANSMEMBRANAIRES
-> Différence de concentration des ions dans la membrane
Dans la cellule eucaryote
Différence de concentration ionique de part et d’autre de la membrane
plasmique : les ions K+ plus concentrés dans le milieu intra-cellulaire, les autres
sont plus concentrés à l’extérieur de la cellule
L’osmolarité et l’electroneutralité sont respectés.
Electroneutralité : les ions vont être en équilibre entre eux, mais les
concentrations ioniques sont différentes.
Les bicouches lipidiques sont imperméables aux ions mais elles possèdent des
canaux et pompes responsables du maintient des gradients ioniques.
Les canaux (formés de protéines) permettent le passage de chaque ion du milieu
le plus concentré vers le milieu le moins concentré.
Transport passif = diffusion simple des molécules (ne concerne pas les ions) à
travers les protéines du milieu le plus concentré vers le milieu le moins
concentré.
Transport actif = transport qui nécessite de l’énergie (car du milieu le moins
concentré vers le milieu le plus concentré -> à contre courant) pour pouvoir
amener les ions d’un côté à l’autre de la membrane
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L’énergie est produite par l’hydrolyse de l’ATP
Au milieu de ces transporteurs on trouve des systèmes de pompe qui font partie
du transport actif (transportent des ions uniquement).
Deux principales pompes :
-pompe NAK ATase
- pompe calcium ATPase
-> But maintenir les gradients ionique
-> Deux types de transports passifs : un avec les protéines et un avec les pompes
POTENTIEL D’EQUILIBRE DE CHAQUE ION
Chaque ion possède son propre potentiel d’équilibre qui correspond au potentiel
électrique crée de part et d’autre de la membrane à l’équilibre électrochimique.
De chaque coté de la membrane il y a des concentrations ioniques différentes.
Le potentiel d’équilibre de l’ion est la valeur qui correspond à une valeur ionique
de l’ion qui va être égale à l’intérieur et à l’extérieur de la membrane.
Il se calcule grâce à l’équation de Nerst.
POTENTIEL DE REPOS DE LA CELLULE
Mesure du potentiel de repos a été découvert grâce à l’axone géant de calmar
Potentiel de repos : quand il n’y a « aucun » flux ionique aux travers de la cellule
La membrane cellulaire a un potentiel de repos appelé Vm.
Une cellule au repos n’est pas vraiment au repos car elle possède de nombreux
canaux et pompes qui permettent des flux d’ions (quand ces flux sont à l’équilibre
= homéostasie)
Ces flux d’ions entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule déterminent le
potentiel de repos de la membrane
Potentiel de repos = polarisation transmembranaire …
FLUX D’IONS
Quand une cellule est stimulée, le potentiel de la membrane varie
Si le potentiel de la membrane devient moins négatif, la cellule se dépolarise
-> entrée de cations (ion positif) = dépolarisation
Si le potentiel de la membrane devient plus négatif, la cellule s’hyperpolarise.
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Si après dépolarisation, le potentiel de la membrane revient au potentiel de
repos, la cellule se repolarise.
-> sortie de cations = repolarisation ou hyperpolarisation
Un flux entrant de cations dépolarise la cellule.
Un flux sortant de cations ou un flux entrant de cations repolarise ou
hyperpolarise la cellule.
POTENTIEL D’ACTION
= manière de transmettre l’info nerveuse
Deux propriétés remarquables :
- loi du tout ou rien : soit il y a un potentiel d’action soit il n’y en a pas
- il se propage se de longues distances sans atténuation
Toutes les cellules nerveuses, musculaires ou endocriniennes n’émettent pas de
potentiel d’action
Les canaux impliqués dans le potentiel d’action :
* Sodium (Na+) : ouverture déclenchée par la dépolarisation
On les trouve sous 3 formes : ouverte (laisse passer les ions), fermée (la forme
fermée peut se rouvrir), inactive (la forme fermée ne peut pas se rouvrir)
* Potassium (K+) : ouverture déclenchée par la dépolarisation
On les trouve sous 2 formes : ouverte ou fermée
Possèdent un délai d’ouverture
* Calcium (Ca2+) :
Les 3 phases du potentiel d’action :
- descendante :
Deux canaux impliqués : * inactivation des canaux sodium -> les ions ne passent
plus)
* ouverture des canaux K+
- ascendante : phase qui monte -> le potentiel de membrane diminue
Elle est due à l’ouverture des canaux sodium sensibles au voltage
Elle s’arrête quand les ions sodium ont atteint leur potentiel d’équilibre
- hyperpolarisation :
Elle est due aux canaux K+.
A la fin de la phase descendante, les canaux K+ ne s’inactivent pas donc une
hyperpolarisation apparait
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En résumé
Au début la membrane du neurone est au repos, ensuite arrivée du potentiel
d’action -> phase de dépolarisation -> phase de repolarisation -> hyperpolarisation
-> potentiel de repos
PROPRIETES DU POTENTIEL D’ACTIONS
Il a 3 propriétés :
o Potentiel seuil
C’est la valeur minimale de dépolarisation nécessaire pour déclencher le potentiel
d’action.
Trois manières pour déclencher le potentiel seuil :
- synapses excitatrices :
Les neurones transmetteurs entrainent des dépolarisations post-synaptiques
(PPSE)
Addition des PPSE produit le potentiel d’action car atteinte de la valeur seuil au
cône d’émergence
PPSI = bloque la production des potentiels d’action
- sommation temporelle : PPSE + PPSI au même endroit à des temps différents
- sommation spatiale : PPSE + PPSI au même moment mais à des endroits
différents
- récepteurs sensoriels :
Stimuli extérieurs entrainent variation du potentiel local appelé potentiel de
récepteur
Si potentiel de récepteur suffisant ->
émission d’un PA
- déclenchements artificiels :
Possibilité de déclencher un potentiel d’action artificiellement par application de
saut de courant dépolarisant d’intensité de plus en plus grande.
La dépolarisation doit être suffisamment importante pour que la probabilité
d’ouverture des canaux Na+ augmente sinon le PPSE reste sous-liminaire
o Période réfractaire
Une fois que le premier potentiel d’action est apparu on ne peut pas en faire
apparaitre un deuxième
Période réfractaire absolue : on ne peut pas générer un autre potentiel d’action
Période réfractaire relative : on peut induire un potentiel d’action seulement si
l’intensité de stimulation est plus importante car canaux sodiques encore fermés
et canaux potassiques ouverts
o Lieu d’émission du potentiel d’action
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Dans un neurone : au niveau du cône d’émergence (ou segment initial). Lorsque les
PPSE sont suffisants pour atteindre le potentiel seuil, le segment initial émet un
PA grâce à sa richesse en canaux Na+
SENS DE PROPAGATION DU POTENTIEL D’ACTION
Le PA se propage sans atténuation du cône d’émergence vers le bouton
synaptique
Il se propage toujours dans le même sens grâce à l’inactivation des canaux Na+ et
à la période réfractaire absolue
La propagation se fait au travers de deux types de fibres : amyélinique
(propagation de proche en proche) et myélinisée (propagation saltatoire)
VITESSE DE PROPAGATION
Fibres amyélinique : très lente + de proche en proche
Fibres myélinisée : très rapide + saltatoire
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