CH4 : FONCTIONNEMENT DU SYSTEME NERVEUX

CH4 : FONCTIONNEMENT DU SYSTEME NERVEUX
INTRODUCTION : SN constitué de centres nerveux interconnectés et reliés aux organes sensoriels et aux effecteurs
notamment les muscles. La communication entre les cellules s’effectue par transmission de messages.
Qu’est-ce qu’un réflexe ? Quels messages sont émis, reçus ? Quel traitement est effectué par les centres
nerveux ? Comment est déterminé SN ? Quel est l’impact de l’environnement sur son fonctionnement ?
I. LE REFLEXE MYOTATIQUE
A. Définition du réflexe myotatique
B. Organisation fonctionnelle du réflexe
C. Rôle de la moelle épinière dans réflexes et mouvements
II. NATURE DES MESSAGES NERVEUX
A. Message sur le nerf et sur une fibre
B. Polarisation de la membrane au repos et Potentiel d’action
III. NAISSANCE ET PROPAGATION DU MESSAGE NERVEUX
A. Transformation des stimulations et codage du message nerveux
B. PROPAGATION PAR REGENERATION DU PA EN SENS UNIQUE
IV. FONCTIONNEMENT DES CENTRES NERVEUX
A. 2 types de synapses
B. Traitement des messages synaptiques
V. PLASTICITE CEREBRALE
A Mise en place des réseaux neuroniques
B Modifications des connexions synaptiques
CONCLUSION :

I : LE REFLEXE MYOTATIQUE plan
Comment la contraction musculaire est-elle régulée dans un réflexe ? Quelles structures sont mises en jeu ?
A. DEFINITION DU REFLEXE MYOTATIQUE
Un réflexe est un mouvement involontaire, inné, nécessitant un centre nerveux (moelle épinière ou cerveau).
Le réflexe myotatique est la contraction d’un muscle suite à son étirement pour ramener le muscle à sa longueur de
référence et maintenir sa tension (variable réglée).
Réflexe de posture : la posture nécessite une tension musculaire permanente et involontaire, assurée par ce réflexe.
Ce réflexe implique une coordination des muscles antagonistes, fléchisseurs et extenseurs, lors de mouvements :
L’extension du pied n’est possible que si relâchement du jambier accompagne la contraction du soléaire.
B. ORGANISATION FONCTIONNELLE DU REFLEXE :
La variable réglée est la longueur (– tension) du muscle ; le système réglant se compose de :
 capteurs : fuseaux neuromusculaires résultat d’association entre fibres musculaires et fibres nerveuses, qui
convertissent l’étirement en message nerveux.
 voie de communication : fibres nerveuses sensitives = dendrites entre les capteurs et le centre nerveux.
+ fibres nerveuses motrices = axones des motoneurones.
 centre régulateur : centre nerveux composé de corps cellulaires logés dans la substance grise de la moelle
épinière, recevant les messages nerveux sensitifs et créant de nouveaux messages vers les muscles.
 d’effecteur : fibres musculaires qui se contractent pour corriger l’étirement, après avoir reçu les messages
nerveux du motoneurone par l’intermédiaire d’une synapse neuromusculaire.
L’unité fonctionnelle du système nerveux est le neurone ; il se compose d’un corps cellulaire, de dendrites, d’axone
terminé par un bouton synaptique.
Un même nerf contient plusieurs fibres nerveuses motrices et sensitives.

C. IMPORTANCE DU CENTRE NERVEUX DANS LE REFLEXE plan
1. Rôle de la moelle épinière dans la contraction du muscle étiré
L’étirement d’un muscle allonge ses fuseaux neuromusculaires qui émettent des messages nerveux sur les fibres
sensitives jusqu’aux boutons synaptiques. La transmission de ces messages à la synapse déclenche de nouveaux
messages nerveux sur les corps cellulaires des motoneurones, qui provoquent la contraction du muscle :
La substance grise de la moelle épinière crée des messages nerveux à partir des messages sensitifs reçus des
fuseaux neuromusculaires, vers les fibres musculaires étirées.
Le réflexe myotatique est monosynaptique si on ne tient compte que des 2 neurones du même muscle stimulé.
2. Rôle de la moelle épinière dans coordination des muscles antagonistes
Un mouvement d’extension suppose l’étirement du muscle fléchisseur antagoniste. Or l’étirement du fléchisseur
déclenche aussi sa propre contraction : en conséquence, les 2 muscles antagonistes devraient être contractés
bloquant ainsi tout mouvement, volontaire ou réflexe.
Les messages sensitifs créés par l’étirement du muscle extenseur sont aussi transmis à un interneurone qui inhibe
le motoneurone du muscle fléchisseur antagoniste : ce muscle se contracte pas et se laisse étirer.
Les corps cellulaires de la substance grise coordonnent l’activité des muscles antagonistes.
Le réflexe myotatique est poly-synaptique si on tient compte des 3 synapses entre les 4 neurones des muscles
antagonistes.
BILAN : Les messages nerveux circulent dans les réseaux de neurones du système réglant la tension du
muscle. Les corps cellulaires de la moelle épinière reçoivent des messages issus des fibres sensitives et des
interneurones et les traitent pour coordonner les muscles antagonistes.

II : CARACTERISTIQUES DE LA COMMUNICATION NERVEUSE plan
Qu’est-ce qu’un message nerveux ? Comment est-il codé ?
Comment circule-t-il dans les réseaux de neurones ?
A. NATURE MESSAGE NERVEUX
Définition : le message nerveux est un ensemble de signaux élémentaires, de nature (bio -) électrique.
Au repos, la membrane du neurone est polarisée : le cytoplasme est électronégatif par rapport à la lymphe
interstitielle externe : PR = Potentiel de Repos = potentiel de membrane au repos = - 70 mv.
En activité, le potentiel de membrane se modifie en PA = Potentiel d’Action = modification momentanée du PR.
 inversion de potentiel : de – 70 mv à + 30 mv (entrée de NA+ par des canaux protéiques à Na+)
 repolarisation : de + 30 à – 70 mv (sortie de K+ par des canaux protéiques à K+), (hyperpolarisation à – 75 mv)
Message nerveux sur une fibre est l’ensemble des PA successifs d’amplitude 100 mv et de durée 1 ms.
Message nerveux sur un nerf est le message global regroupant tous les messages nerveux simultanés des fibres
de ce nerf. C’est une modification électrique globale, de durée et d’amplitude variable, due aux multiples P.A.
B. CODAGE DU MESSAGE
Le fuseau neuromusculaire transforme son étirement en une salve de P.A.
Sur une fibre, le message nerveux d’une fibre est codé en fréquence de PA car le nombre de PA par seconde
augmente lorsque l’intensité de la stimulation augmente.
Sur un nerf, le message nerveux global est codé en amplitude car plus l’intensité de la stimulation est forte, plus les
fibres actives sont nombreuses et plus les messages des fibres sont intenses.

C. CIRCULATION DES MESSAGES DANS LE RESEAU NERVEUX plan
1. Propagation sur une fibre
Un PA se régénère sans amortissement : l’amplitude 100 mv et la durée 1 ms sont conservées :
en conséquence la fréquence des PA est conservée lors de sa propagation sur la fibre (axone ou dendrite).
Un PA se régénère toujours sur une portion de membrane inactive : un nouveau PA ne peut pas exister au même
endroit immédiatement après car la membrane est réfractaire durant un temps bref :
en conséquence les P.A. se propagent en sens unique.
2 neurones successifs n’établissent pas de contact membranaire :
en conséquence les PA ne se propagent pas aux synapses.
2. Transmission de PA d’un neurone à l’autre
Une synapse est l’ensemble constitué par la membrane pré-synaptique, la membrane post-synaptique et la fente
synaptique intermédiaire. Une synapse est dissymétrique car le bouton synaptique possède des vésicules contenant
des neurotransmetteurs et le corps cellulaire post-synaptique n’en contient pas.
Fonctionnement d’une synapse :
 Un message nerveux déclenche la fusion des vésicules pré-synaptique avec la membrane du bouton synaptique
ce qui libère les neurotransmetteurs dans la fente synaptique.
 Ces neurotransmetteurs comme l’acétylcholine se fixent au récepteur membranaire post-synaptique.
 Cette fixation ouvre des canaux Na+ et déclenche une dépolarisation à l’origine de nouveaux PA sur le neurone
post-synaptique.
 Les molécules d’ACH sont rapidement détruites par les enzymes synaptiques et les fragments sont recaptés par
le bouton pré-synaptique : chaque canal Na+ est donc brièvement ouvert et l’inversion de potentiel est donc brève.