Le système nerveux - Collège Lionel
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Se défendre contre les prédateurs En plus des moyens dissuasifs physiques comme • les épines • le mouvement • les alliances avec les fourmis Certaines plantes fabriquent des substances toxiques pour les animaux. Ces substances sont habituellement des molécules psychoactives: à suivre dans les prochains cours! Chondodendron tomentosum et le curare • Le curare est produit par une liane d’Amazonie • Les tribus amazoniennes s’en servaient en enduisant leurs fléchettes pour la chasse • Il a une action paralysante sur les animaux • Il empêche la contraction des muscles respiratoires Collège Lionel-Groulx Ouabaïne • En Afrique, on utilise plutôt la ouabaïne, extraite de la plante Strophanthus gratus • Celle-ci a pour effet de modifier le rythme cardiaque des animaux empoisonnés • Ouabaïne ou curare, les plantes sont capables de modifier la circulation des signaux électriques des animaux Collège Lionel-Groulx Est-ce que des cellules peuvent être conductrices d’électricité? Cliquez sur l’image pour voir le vidéo Collège Lionel-Groulx Le système nerveux Chapitres 48-49 Collège Lionel-Groulx Plan de la présentation 1. Les différentes divisions du système nerveux 2. Les cellules du système nerveux: les neurones et les cellules gliales 3. Changements de potentiel de membrane 4. Déplacement de l’influx le long de l’axone 5. Transmission de l’influx d’une cellule à une autre 6. Intégration nerveuse Collège Lionel-Groulx Les différentes parties du système nerveux (pp. 1233-1236) • Système nerveux: 2 parties I. Système nerveux central (SNC) a. b. II. Encéphale Moelle épinière Système nerveux périphérique (SNP) a. Division sensitive b. Division motrice (afférente) (efférente) Collège Lionel-Groulx L’encéphale I • Cerveau • Contrôle des muscles squelettiques • Permet l’apprentissage, les émotions, la mémoire et les perceptions • Cavités remplies de liquide cérébrospinal: les ventricules • Cervelet • Coordination et équilibre • Mémorisation des habiletés motrices Collège Lionel-Groulx L’encéphale II • Diencéphale • Le thalamus trie les informations sensitives • L’hypothalamus participe à plusieurs mécanismes endocriniens par son contrôle de l’hypophyse (glande) • Tronc cérébral • Le bulbe rachidien régulent diverses fonctions viscérales (ex.: respiration) Collège Lionel-Groulx L’encéphale III • Le système limbique est le siège des émotions • La mémoire émotionnelle est conservée dans le corps amygdaloïde, séparément de nos autres souvenirs Collège Lionel-Groulx Hiérarchie du SNP et direction de l’information nerveuse Collège Lionel-Groulx Arc réflexe: exemple de circuit nerveux simple (pp. 1233) Collège Lionel-Groulx Structure cellulaire du système nerveux (pp. 1212-1213 et 1234) • Réseau de centaine de millions de cellules appelées neurones • Ces cellules sont responsables de transmettre les influx nerveux • Elles sont accompagnées de cellules gliales • Celles-ci soutiennent les cellules nerveuses, mais on a trouvé récemment que leur rôle était beaucoup plus complexe Collège Lionel-Groulx Les neurones et leurs parties Collège Lionel-Groulx Les cellules gliales • 10 à 50 cellules gliales par neurone • Il existe plusieurs types de cellules gliales, par exemple: • Astrocytes: soutien dans le SNC, barrière hémato-encéphalique • Oligodendrocytes: gaine de myéline dans le SNC • Neurolemmocytes (cellules de Schwann): gaine de myéline dans le SNP Collège Lionel-Groulx Les cellules gliales Collège Lionel-Groulx La gaine de myéline Collège Lionel-Groulx Rappel: potentiel de membrane (pp. 1214 - 1215) • Pompes électrogènes (pompes à H+, Na+/K+, etc.) • Celles-ci génèrent un potentiel de membrane négatif • Ce potentiel est appelé potentiel de repos pour les cellules nerveuses • Les neurones peuvent modifier ce potentiel très rapidement Collège Lionel-Groulx Potentiel de repos (pp. 1214 - 1215) En plus des pompes Na+/K+, des canaux ioniques permettent la diffusion facilitée des ions. Il y a plus de canaux à K+ qu’il y en a à Na+ Le potentiel de repos est plus près du potentiel d’équilibre (Eion) de K+ (-90 mV) que de Na+ (+62 mV) Équation de Nerst (à 37⁰C): 𝐸𝑖𝑜𝑛 𝑖𝑜𝑛 = 62 𝑚𝑉 log 𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑥𝑡é𝑟𝑖𝑒𝑢𝑟 𝑖𝑛𝑡é𝑟𝑖𝑒𝑢𝑟 Cette équation n’est pas à savoir pour l’examen Collège Lionel-Groulx Dépolarisations et hyperpolarisation • Les cellules sont polarisées (négativement) lorsqu’au repos • Lorsque le potentiel de membrane change pour se rapprocher de zéro: dépolarisation • Lorsque le potentiel de membrane change pour s’éloigner de zéro: hyperpolarisation Collège Lionel-Groulx Concentrations ioniques autour de la cellule Qu’arrive-t-il si on ouvre un: a. Canal à sodium? b. Canal à potassium? c. Canal à chlore? Collège Lionel-Groulx Changements de potentiel • C’est la concentration de certains ions qui va varier grâce à l’ouverture de certains canaux ioniques • Dépolarisation: entrée d’ions positifs (Na+) • Hyperpolarisation: sortie d’ions positifs (K+) ou entrée d’ions négatifs (Cl-) Collège Lionel-Groulx Dépolarisation graduelle et influx nerveux • Les changements de potentiels peuvent être gradués (petits, moyens, grands…) • Si la dépolarisation atteint le seuil d’excitation: c’est le potentiel d’action ou influx nerveux • L’influx nerveux n’est pas gradué: il est du type « tout ou rien » Collège Lionel-Groulx Graphiquement… Collège Lionel-Groulx Le secret des neurones: les canaux à ouverture contrôlée (pp. 1217 – 1219) • Les neurones changent leur potentiel de membrane par diffusion facilitée • Les neurones ont des canaux dont l’ouverture est contrôlée • Il y a deux sortes de canaux à ouverture contrôlée • Canaux tensiodépendants: potentiel électrique • Canaux chimiodépendants: présence d’un ligand Collège Lionel-Groulx Période réfractaire Collège Lionel-Groulx Propagation de l’influx le long de l’axone • L’axone est dépolarisé région par région • L’influx voyage de façon unidirectionnelle • À votre avis, pourquoi la transmission de l’influx est-elle unidirectionnelle? Collège Lionel-Groulx Propagation de l’influx le long de l’axone • L’axone est dépolarisé région par région • L’influx voyage de façon unidirectionnelle grâce à la période réfractaire • Deux facteurs font varier la vitesse de la transmission de l’influx: • Diamètre du neurone • Gaine de myéline: conduction saltatoire Collège Lionel-Groulx Propagation de l’influx • Le sodium diffuse d’une région de l’axone à une autre • Le changement local de potentiel de membrane permet à de nouveaux canaux de s’ouvrir • Ainsi de suite d’un bout de l’axone à l’autre Collège Lionel-Groulx Cliquez ici pour une animation Conduction saltatoire: jusqu’à 120 m/s (p. 1220-1221) Figure 48.14 Axone myélinisé de 20 µm = aussi rapide qu’un axone géant de 800 µm! Collège Lionel-Groulx Collège Lionel-Groulx Transmission de l’influx nerveux d’une cellule à une autre (pp. 1221 – 1222) • Deux types de transmission directe: • Électrique • Chimique • La transmission se fait au niveau du synapse: jonction entre deux cellules nerveuses adjacentes Collège Lionel-Groulx Transmission synaptique électrique: très rapide [Na+] Collège Lionel-Groulx La transmission synaptique chimique directe • Plus lente mais moins « contraignante » que la transmission électrique • Se fait grâce à des canaux ioniques à ouverture contrôlée: les canaux chimiodépendants • Nécessite l’utilisation de messagers chimiques: les neurotransmetteurs Collège Lionel-Groulx Synapse chimique Collège Lionel-Groulx Cliquez ici pour animation L’effet de différentes drogues sur la transmission synaptique Le cerveau à tous les niveaux (McGill) Collège Lionel-Groulx Intégration nerveuse (p. 1223) • Un seul neurone peut avoir des milliers de synapses • La fonction de chaque synapse peut varier: • Synapses excitatrices • Synapses inhibitrices Collège Lionel-Groulx Intégration nerveuse Type de synapse Réponse postsynaptique Type de canaux ouverts Excitatrice Potentiel gradué, dépolarisation (PPSE) Canaux chimiodépendants à Na+ Inhibitrice Potentiel gradué, hyperpolarisation (PPSI) Canaux chimiodépendants à K+ ou Cl- Collège Lionel-Groulx Intégration nerveuse • Chaque neurotransmetteur peut induire un PPSE ou un PPSI • La réponse postsynaptique dépend du type de canal ionique ouvert par le neurotransmetteur • Un seul PPSE ne suffit habituellement pas à déclencher un potentiel d’action • La sommation de divers PPS permet d’atteindre ou non le seuil d’excitation Collège Lionel-Groulx Les types de sommation • Sommation temporelle • Un même neurone provoque plusieurs PPSE successifs permettant d’atteindre le seuil d’excitation. • Sommation spatiale • Différents neurones provoquent plusieurs PPSE simultanément permettant d’atteindre le seuil d’excitation. Collège Lionel-Groulx Les types de sommation Collège Lionel-Groulx La lumière sur les poisons • Curare: • Il bloque le récepteur nicotinique à acétylcholine dans la jonction neuromusculaire • Ouabaïne • Elle bloque la pompe Na+/K+, empêchant le retour à la normale des concentrations ioniques Collège Lionel-Groulx
