Canaux ioniques et PA

Question 1

Quelle est la fonction des systèmes nerveux?

Answer 1

• Survie et reproduction : l’organisme doit percevoir son environnement et soi-même afin de réagir de façon appropriée
• intègre des fonctions sensitives complexes, de multiples centres de commande (dominé par une centrale) et une capacité efférente

Question 2

Quelles sont les deux grandes parties du système nerveux et ce qui les compose ?

Answer 2

− Système nerveux central (SNC) : moelle épinière, cerveau inférieur et supérieur
− Système nerveux périphérique (SNP) : nerfs (avec fibres afférentes et efférentes) en dehors du cerveau et de la moelle épinière

Question 3

Que doit faire le neurone pour permettre une communication entre les cellules nerveuses?

Answer 3

− « décider » d’envoyer un signal (électrique)
− propager le signal avec fidélité (électrique)
− transmettre le signal à une autre cellule (chimique)

Question 4

Quelles cellules gliales sont présentes dans le système nerveux et quel est leur rôle ?

Answer 4

− Astrocytes
− Microglies
− Oligodendrocytes
− Cellules de Schwann

Elles soutiennent les neurones et maintiennent l’environnement extracellulaire.

Question 5

motoneurone

Question 6

Quelles composantes du SN permettent de maintenir une concentration électrolytique interne différente de l’environnement extracellulaire?

Answer 6

• astrocytes
• LCR
• barrière hématoencéphalique

Question 7

La membrane neuronale est composée de?

Answer 7

une bicouche phospholipidique
qui est imperméable aux ions

Question 8

la membrane incorpore des canaux (protéines)
transmembranaires qui permettent?

Answer 8

le passage d’ions de manière
spécifique et contrôlée

Question 9

Quelle est la différence entre les canaux ioniques actifs et passifs ?

Answer 9

− Actif: Requiert de l’énergie pour POMPER l’ion CONTRE son gradient naturel
− Passif: Permet à l’ion de se DIFFUSER à travers la membrane SELON son gradient (d’une région de haute à basse concentration) sans énergie

Question 10

Les potentiels transmembranaires sont dus à quoi?

Answer 10

• Les différences de concentrations ioniques de part et d’autre de la
  membrane − Établies par transporteurs d’ions (pompes ioniques)
• La perméabilité sélective des membranes − Due aux canaux ioniques

Question 11

Canaux Na+K+-ATPase (rôle, mécanisme, actif/passif)

Answer 11

• maintien du potentiel membranaire
• pompent continuellement du Na+ vers l’extérieur de la cellule et le K+ vers l’intérieur (CONTRE gradients respectifs) et nécessite de l’énergie (ATP) 20% de l’énergie du cerveau
• actif

Question 12

Canaux sodiques, potassiques et chlorique (rôle, particularités, actif/passif)

Answer 12

• permettent la diffusion des ions ds la direction de haute → basse concentration
• nécessite aucune énergie pour faire leur diffusion.Ils sont spécifiques et régularisés (peuvent s’ouvrir/se fermer selon conditions)
• passifs

Question 13

Qu’est-ce qui permet le maintien du potentiel membranaire?

Answer 13

• Gradients de concentration chimique de chaque ions
• Champ électrique entre l’intérieur et l’extérieur

Question 14

Quels canaux sont ouverts au repos?

Answer 14

seuls les canaux potassiques passifs

Question 15

Le potentiel membranaire est d’environ combien au repos?

Answer 15

entre -70 et -90 mV, s’approche du potentiel d’équilibre du K+

Question 16

Quels sont les 3 états possibles des canaux sodiques passifs?

Answer 16

• Fermé (imperméable au Na+) état de membrane au repos
• Ouvert (perméable au Na+)
• Désactivé (imperméable et incapable de s’ouvrir)

Question 17

voltage - gated (d23)

Question 18

qu’est qu’un potentiel d’action?

Answer 18

Signal électrique qui se propage le long de l’axone

Question 19

que sont les caractéristiques que doivent avoir les PA

Answer 19

• Tout ou rien (même amplitude peu importe nature du stimulus inital)
• Déclenché par l’atteinte d’un seuil
• Ne se dégrade pas lors de sa propagation

Question 20

de quoi dépend la genèse des PA?

Answer 20

• Caractéristiques propres au neurone
• L’info qui lui est communiquée par son environnement
• Autres neurones
• Autres cellules (récepteurs, etc)
• Espace extracellulaire

Question 21

Au sommet axonal, quel est l’état de la membrane au repos?

Answer 21

• les canaux Na+ fermés / K+ ouverts
• Potentiel de membrane ≈ -70 mV

Question 22

?
qu’est-ce qui peut affecter le potentiel membranaire au sommet axonal?

Answer 22

les dendrites du soma reçoivent sans cesse des signaux d’autres neurones ou de cellulles réceptrices. Ces signaux modifient potentiel membranaire du neurone en question.

Question 23

qu’est-ce qu’un PPSE?

Answer 23

Potentiel postsynaptique excitateur
* Dépolarisation (de négatif → positif).
* Généralement causé par entrée d’ions positifs

Question 24

qu’est-ce qu’un PPSI?

Answer 24

Potentiel postsynaptique inhibiteur
* hyperpolarisation (de négatif → encore plus négatif)
* Généralement causé par entrée d’ions négatifs

Question 25

à quel seuil les canaux de la membrane s'ouvrent et quel est le type de ces canaux?

Answer 25

Seuil = autour de -55 mV Ce sont les canaux sodiques qui s'ouvrent

Question 26

quelles sont les caractéristiques de la membrane lors de la dépolarisation?

Answer 26

* Membrane = perméable au Na+ et gradient de concentration assure influx massif de Na+ vers l’intérieur de la cellule * Ceci provoque un changement rapide du potentiel en direction du potentiel d’équilibre du Na+ et la membrane se dépolarise, atteint valeur positive

Question 27

quelles sont les phases majeures du PA

Answer 27

* Dépolarisation * Repolarisation * Post-hyperpolarisation

Question 28

qu'est-ce qui cause la dépolarisation?

Answer 28

Causée par l’activation des canaux sodiques qui est déclenchée par une dépolarisation du seuil initial. Si les canaux restaient ouverts, la membrane serait dépolarisée en permanence.

Question 29

pendant combien de temps dure la dépolarisation?

Answer 29

Dure que 0,5 ms et la membrane retourne à son potentiel d’origine en 1ms. Après 0,1 ms = fermeture canal sodique et s’inactive. Ceci freine rapidement dépolarisation

Question 30

expliquer la repolarisation

Answer 30

* Vers la fin de la période de dépolarisation, les canaux potassiques commencent à + s’activer qu’au repos = ↑ de la conductance potassique * Membrane s’approche de sa condition d’origine (imperméable au Na+ / perméable au K+) * Retourne vers potentiel d’équilibre du K+ = repolarisation * Dû à l’ouverture supplémentaire des canaux K+ provoquée par dépolarisation, mmebrane devient souvent + négative (polarisée) qu’à l’origine = post-hyperpolarisation

Question 31

expliquer la période réfractaire

Answer 31

- suite à un PA, il y a une brève période durant laquelle aucun autre PA ne peut être déclenché - elle est divisée en 2 parties : période réfractaire absolue et relative

Question 32

quelle est la différence entre la période réfractaire absolue et relative?

Answer 32

* Période réfractaire absolue: aucun stimulus, peut importe son intensité, ne peut provoquer de PA * Période réfractaire relative: un stimulus de forte intensité peut provoquer un autre PA, mais la stimulation nécessaire est + élevée qu’au repos

Question 33

que peut causer une période réfractaire absolue?

Answer 33

l'inactivation des canaux sodiques suite à leur activation

Question 34

que peut causer une période réfractaire relative?

Answer 34

? post-hyperpolarisation l'activation des canaux potassiques supplémentaires

Question 35

de quoi dépend la provocation ou non d'un potentiel d'action?

Answer 35

* Dépend de son seuil de dépolarisation, ainsi de de l’influence des neurones qui communiquent avec lui aux dendrites * Lorsque la somme de potentiels postsynaptiques excitateurs (PPSE) moins la somme des potentiels postsynaptiques inhibiteurs (PPSI) cause la membrane post-synaptique de dépasser le seuil de dépolarisation, le PA est déclenché * Cette sommation peut être spatiale ou temporelle

Question 36

Le PA est provoqué ou non, jusqu’à combien de fois par seconde ?

Answer 36

1000 fois

Question 37

expliquer la propagation d'un PA

Answer 37

* Une fois déclenché au sommet axonal, le PA se propage le long de l’axone, jusqu’à la terminaison présynaptique * À mesure que la membrane est dépolarisée, les canaux sodiques plus distaux sont activés, assurant cette propagation * (Si la dépolarisation initiale n’est pas au soma, par exemple due à un choc électrique, la propagation peut être dans la direction inverse—antidromique) * Doit être transmis sur de longueurs jusqu’à plus d’un mètre * La vitesse de propagation doit être suffisante pour permettre une réaction ds un délai approprié * L’intégrité du signal doit être préservée sans dégradation sur ces distances * Les tissus biologiques sont minces et de mauvais conducteurs passifs (ex: comparé à un câble en cuivre), mais l’évolution a dû travailler avec ces limites

Question 38

quelle est la relation entre la vitesse de conduction le diamètre des fibres et de leurs myéline?

Answer 38

* Plus le diamètre est large, moins il y a de la résistance interne et plus la propagation est rapide * Les fibres myélinisées sont plus rapides que les fibres amyéliniques * Ces caractéristiques sont attribuées aux fibres selon leur fonction et la nécessité de propager un message rapide et précis

Question 39

De quoi est composé la gaine de myéline?

Answer 39

La myéline est une substance composée de lipides et protéines qui enrobe les axones neuronaux

Question 40

De quelles cellules gliales est formée la myéline?

Answer 40

* Oligodendrocytes (SNC) * Cellules de Schwann (SNP)

Question 41

Quelle est la fonction de la myéline?

Answer 41

Elle isole l’axone et accélère la vitesse de transmission

Question 42

Qu'est-ce qu'un noeud de Ranvier?

Answer 42

* Espace entre les couches de myéline où la membrane est exposée directement au milieu extracellulaire * Les nœuds sont présents environ à tous les 1,5 mm de l’axone

Question 43

expliquer la conduction passive

Answer 43

* Là où il n’y pas de myéline, la propagation se fait en déclenchant une vague de dépolarisation au niveau de la membrane * Le courant dépolarisant s’étend passivement le long de l’axone * Le courant déclenche ensuite l’ouverture de canaux sodiques séquentiellement en une direction, ce qui maintient la vague de dépolarisation

Question 44

quels sont les avantages et désavantages de la conduction passive?

Answer 44

* Avantage: aucune dégradation du signal * Désavantage: lent et coût métabolique élevé

Question 45

c'est quoi la période réfractaire ds la conduction passive

Answer 45

Pendant que la membrane se repolarise, les canaux Na+ sont inactivés et les canaux se ferment; il est donc impossible de déclencher un potentiel d’action

Question 46

qu'est-ce qu'empêche la période réfractaire ds la conduction passive

Answer 46

elle empêche la propagation à rebours et limite l’intervalle entre 2 potentiels d’action