Chapitre 50 - Les mécanismes sensoriels et moteurs

Question 1

Quelle est la fonction d’un récepteur sensoriel et quels sont les 3 types?

Answer 1

Permet la perception d’un stimulus interne ou externe

3 types :
- cellules sensorielles (neurones sensitifs)
- organes sensoriels (oeil, oreille, etc.)
- structures cellulaires (cellule sensorielle non-neuronale)

Question 2

Que permettent les 3 types de récepteurs sensoriels (conclusion commune) ?

Answer 2

Ils permettent le déclenchement d’un potentiel d’action

Question 3

Que sont les types de stimulus externe et interne?

Answer 3

Externe :
- chaleur (toucher)
- pression (toucher, audition)
- lumière (vue)
- substances chimiques (goût et odorat)

Interne :
- pression artérielle
- position du corps
- pH
- concentration des gazs

Question 4

Quels sont les 5 types de récepteurs sensoriels?

Answer 4

• mécanorécepteurs
• chimiorécepteurs
• thermorécepteurs
• nocicepteur
• récepteurs électromagnétiques

Question 5

Détaillez les mécanorécepteurs

Answer 5

Mécanorécepteurs
- sens = toucher
- la courbure, l’étirement de la structure externe provoque une modification de la perméabilité des canaux ioniques
—> ce qui modifie le potentiel de la membrane et crée donc
—> une dépolarisation ou une hyperpolarisation

Question 6

Détaillez les chimiorécepteurs

Answer 6

Chimiorécepteurs
- molécule chimique
- sens = goût et odorat
- dépend de la concentration de substances présent dans notre corps (ex.: solutés totaux, gaz, phéromones, etc.)

exemple :
- les chimiorécepteurs dans les antennes du bombyx du mûrier mâle qui peuvent détecter les phéromones sexuelles d’une femelle à plusieurs km

Question 7

Détaillez les récepteurs électromagnétiques

Answer 7

Récepteurs électromagnétiques
- lumière visible
- électricité
- magnétisme
- sens = vue

exemple :
- les ornithorynques a sur leur bec des électrorécepteurs qui leur permettent de détecter les champs électriques des muscles de ses proies.

Question 8

Détaillez les nocicepteurs

Answer 8

Nocicepteurs
- en cas de stimulus extrême (pression, température, substance chimique)
- à la base de la perception de la douleur
- déclenche une réaction défensive permettant la survie

• les prostaglandines amplifient les stimulus en augmentant la sensibilité

exemple:
- ibuprofène et l’aspirine inhibent la synthèse des prostaglandines, ce qui diminue la douleur

Question 9

Détaillez les thermorécepteurs

Answer 9

Thermorécepteurs
- en fonction de la température (chaud ou froid)
- dans la peau et la partie antérieure de l’hypothalamus

exemple :
capsaïcine et le menthol qui se lie aux récepteurs et augmentent la libération de Ca2+

Question 10

Expliquez de quelle façon le système nerveux peut être informer de la force du stimulus

Answer 10

La variation de la fréquence des potentiels d’action permet le codage de la force des stimulus

• pression faible = peu de potentiels d’action par récepteur et peu de récepteurs activés
• pression élevée = beaucoup de potentiels d’action par récepteur et plus de récepteurs activés

Étapes :
1. réception sensorielle
2. transduction (signal physique/chimique en signal électrique)
3. transmission (codage de l’intensité du stimulus)
4. perception de l’information sensorielle (acheminement à la bonne aire sensitive)
5. amplification (augmentation des sens –> potentiels d’action)
6. adaptation (signaux sont répétitifs)

Question 11

Nommer les structures de l’oeil, les voies nerveuses de la vision

Answer 11

Structures de l’oeil

• yeux primitifs
  présence de photorécepteurs, pas de cellule pigmentée
• oeil composé
  comme les mouches, cornée + cône de cristallin = cristallin, très bonne perception des mouvements (300 images/seconde)
• oeil simple
  oeil humain, méduse, pieuvre, mollusque, présence d’une pupille + iris, présence d’un seul cristallin, présence de muscles ciliaires = mise au point

Question 12

Décrire le fonctionnement d’un photorécepteur

Answer 12

Photorécepteur
- cellules sensorielles avec molécules de pigment qui absorbent des ondes lumineuses

1. lumière entre et traverse plusieurs couches de cellules transparentes pour ensuite atteindre les photorécepteurs
   cône = couleur (rouge, bleu, vert)
   bâtonnet = vision noir et blanc
2. les pigments visuels des photorécepteurs réagissent à la lumière et aux couleurs. la molécule rétinal joue un rôle important. sans lumière le rétinal est en forme de cis (courbé)
3. lorsque la lumière frappe les photorécepteurs, le rétinal modifie sa forme = passe de cis (courbé) à trans (aplati)
4. le changement de forme entraine le détachement de la transducine = réaction en chaine qui produit une réaction enzymatique = fermeture des canaux Na+ (hyperpolarisation)
5. hyperpolarisation entraine un arrêt de la libération de neurotransmetteurs glutamate vers les cellules bipolaires

Question 13

Quelles sont les conditions optimales pour obtenir une image nette?
Décrire un macula et la tache aveugle.

Answer 13

Pour obtenir une image nette
- avoir le moins de photorécepteurs par cellule ganglionnaire

Macula
= pas de bâtonnet, que ces cônes

Tache aveugle
= absence de photorécepteur

Question 14

Expliquer le champ visuel et la mise au point

Answer 14

Champ visuel
- les 2 champs visuels sont captés
- le champ visuel gauche frappe les régions droites de l’oeil
- suite au croisement du chiasma optique les champs visuels sont envoyés dans le cortex visuel approprié (champ visuel gauche envoyé dans le cortex visuel droit)

Mise au point
- cristallin rond = vision rapprochée
- cristallin aplatie = vision éloignée

Question 15

Connaitre les chimiorécepteurs du goût et pouvoir les localiser.

Expliquer le fonctionnement du goût

Answer 15

La langue comprend plusieurs papilles > bourgeons gustatifs > cellules épithéliales (cellules gustatives)

Type de chimiorécepteurs du goût (5)
- sucré
- amer
- salé
- aigre
- umami

• les chimiorécepteurs se retrouvent partout sur la langue (bourgeons gustatifs) donc il n’y a pas de région prédéterminée

Fonctionnement du goût :
1. une molécule/ion spécifique à une cellule gustative vient se fixer au récepteur sur sa membrane
2. soit par une réaction enzymatique ou une modification de la membrane = libération de neurotransmetteurs à un neurone sensitif

Question 16

Connaitre les chimiorécepteurs de l’odorat et pouvoir les localiser.

Expliquer le fonctionnement de l’odorat

Answer 16

Chimiorécepteurs de l’odorat :
- neurones sensitifs = cellules olfactives (connectés directement aux bulbes olfactifs)

Fonctionnement de l’odorat :
1. Une molécule odorante parvient à la cavité nasale et vient se lier au bon chimiorécepteur
2. après un potentiel d’action d’un neurone sensitif, une cascade réactionnelle permet la libération de neurotransmetteurs vers les synapses avec les interneurones des bulbes olfactifs.
3. chaque région des bulbes olfactifs comprend correspond à une molécule odorante. il y a donc l’intégration de l’information sensorielle

Question 17

Expliquer le fonctionnement de l’ouïe

Answer 17

Fonctionnement de l’ouïe

1. un son parvient à l’oreille externe et fait vibrer le tympan
2. le tympan fait vibrer les 3 osselets dans l’oreille moyenne. cette vibration est transmis à la fenêtre vestibulaire vis-à-vis la cochlée
3. la vibration de la fenêtre vestibulaire crée une onde de pression dans la périlymphe
4. les ondes traversent la rampe vestibulaire et font vibrer la lame basilaire et la membrana tectoria à l’intérieur. Cela vient faire un mouvement dans les cellules sensorielles ciliées dans un sens et dans l’autre
5. l’inflexion des cils dans un sens provoque la dépolarisation. cette dépolarisation entraine la libération des neurotransmetteurs vers les neurones sensitifs et vers l’encéphale. L’inflexion des cils dans l’autre sens provoque une hyperpolarisation. cette hyperpolarisation entraine un ralentissement de l’émission de ces neurotransmetteurs.

Question 18

Quel voyage prend l’onde de pression afin d’éviter une vibration infinie?

Définir l’intensité et la hauteur d’un son (mouvement de l’air).

Answer 18

Pour ne pas faire perdurer la vibration indéfiniment, l’onde de pression traverse la rampe vestibulaire jusqu’à l’hélicotrème, puis revient par la rampe tympanique pour atteindre la fenêtre cochléaire. Cela annule l’onde de pression précédente.

Intensité :
plus le son est fort, plus la lame basilaire vibre fort = potentiels d’actions sont fréquents

Hauteur :
la lame basilaire n’est pas uniforme
plus mince et rigide au début
plus épaisse et flexible à la fin

Question 19

Décrire les structures de l’oreille responsables de l’équilibre et expliquer le fonctionnement chez les invertébrés et certains vertébrés.

Answer 19

Invertébrés :
- les statocystes (mécanorécepteurs) permettent la perception de la force gravitationnelle et le maintien de l’équilibre
- une cavité avec des parois de cellules ciliées comprends des statolithes. Lorsque l’invertébré bouge, les statolithes bougent et font mouvoir les cils, ce qui stimulent les mécanorécepteurs.

Certains vertébrés :
- cellules sensorielles ciliées qui comprennent des cupules. Avec la pression de l’eau, les cupules bougent et crée une dépolarisation, ce qui entraine la création de potentiels d’action.

Question 20

Décrire les structures de l’oreille responsables de l’équilibre et expliquer le fonctionnement chez l’humain

Answer 20

Structures de l’oreille responsables de l’équilibre :
- utricule
- saccule

Fonctions :
- détection de l’orientation du corps
- détection d’accélération linéaire

Fonctionnement :
- cellules sensorielles ciliées dont les cils sont englobés de capsules gélatineuses et comprennent des particules libres nommés otolithes
- lors d’un changement de position, les otolithes heurtent les capsules gélatineuses, ce qui fait bouger les cils et crée des potentiels d’action

Question 21

Expliquer les fonctions des 3 canaux semi-circulaires présents dans l’utricule.

Expliquer le fonctionnement de ces 3 canaux semi-circulaires.

Answer 21

Fonctions des 3 canaux semi-circulaires :
- détection de l’accélération rotationnelle
- détection de mouvement rotationnelle

Fonctionnement de ces 3 canaux semi-circulaires :
- ces canaux comprennent des cellules sensorielles ciliées qui sont englobées de capsule gélatineuse nommée cupule.
- Lors d’un mouvement ou d’accélération rotationnelle, le liquide (périlymphe) heurtent les cupule et fait bouger les cils, ce qui crée un potentiel d’action

Lorsque le mouvement est trop long, une fois l’équilibre atteint, le liquide (périlymphe) continue de bouger malgré la stabilité, ce qui crée l’étourdissement.

Question 22

Expliquer la différence entres les fibres musculaires squelettiques oxydatives et les fibres musculaires squelettiques glycolytiques.

Différencier les fibres à contraction rapide de celles à contraction lente.

Nommer les 2 types de myocytes

Answer 22

Myocytes :
- oxydatif (effort endurance, ATP transformé en O2)
exemple : courir un marathon ou une longue distance
- glycolytique (effort intense, ATP transformé en glycolyse)
exemple : courir un sprint, temps de jeu de 45 secondes au hockey

Oxydatifs à contraction rapide
- vitesse de contraction rapide
- endurance moyenne
- source principale d’ATP = respiration aérobie (O2)
- taux élevé de myoglobine = muscle rouge
- beaucoup de mitochondries

Oxydatis à contraction lente
- vitesse de contraction lente
- forte endurance
- source principale d’ATP = respiration aérobie (O2)
- taux élevé en myoglobine = muscle rouge
- beaucoup de mitochondries

Glycolytique à contraction rapide
- vitesse de contraction rapide
- faible endurance
- source principale d’ATP = glycolyse
- taux faible de myoglobine = muscle blanc
- peu de mitochondries

Question 23

Comprendre et décrire les événements se produisant à la jonction neuromusculaire

Answer 23

Chaque neurone comprend des myocytes. L’ensemble des myocytes contrôlée par un seul neurone = unité motrice.

• Quand l’effort est faible, le SNC fait intervenir quelques unités motrices.
• Quand l’effort est grand, le SNC fait intervenir toutes les unités motrices en même temps, pour permettent une meilleure endurance.

Question 24

Décrire l’anatomie des cellules musculaires.

Expliquer la structure des cellules musculaires squelettiques et décrire la structure et les fonctions des myofibrilles, du réticulum sarcoplasmique et des tubules transverses

Answer 24

Anatomie
Muscle > faisceau de myocytes > myocyte (cellule musculaire) > myofibrilles > sarcomère > myofilaments

Sarcomère :
- assemblage de myofilaments
- espace entre 2 lignes Z

Myofilaments :
- épais = myosine (ligne M)
- mince = actine (accroché aux lignes Z)

Fonction des myofibrilles :
- permet la contraction du myocyte, et donc du muscle

Fonctions du réticulum sarcoplasmique :
- Entoure chacun des myofibrilles
- contient le Ca2+ qui est libéré lors de l’arrivée des potentiels d’action
- permet l’apparition des sites de liaisons de la myosine sur l’actine jusqu’alors bloqué par la tropomyosine

Fonction des tubules transverses :
- propagation des potentiels d’action sur une plus grande surface en contact avec le réticulum sarcoplasmique

Question 25

Décrire le mécanisme de la contraction du muscle squelettique par glissement des filaments et mentionne le rôle du calcium et des protéines régulatrices

Answer 25

Fonctionnement du mécanisme de contraction :
1. potentiel d’action qui arrive à la jonction neuromusculaire et libère de l’acétylcholine (neurotransmetteur) dans la fente synaptique. Le potentiel d’action se dirige dans le myocyte.

2. Le potentiel d’action se propage le long de la membrane plasmique entourant le myocyte et traverse les tubules transverses (permet la propagation en plus grande surface du potentiel d’action en contact avec le réticulum sarcoplasmique)
3. Une fois dans le RS, le potentiel d’action entraine la libération de Ca2+ dans le cytosol.
4. Le Ca2+ se lie à la troponine, ce qui va libéré les sites de liaisons de la myosine sur l’actine en étant bloqué par la tropomyosine.
5. CONTRACTION MUSCULAIRE
   5.1 La tête de myosine est en configuration de basse énergie (tête baissée) et est liée à de l’ATP.
   5.2 La tête de myosine hydrolyse l’ATP en ADP et phosphate inorganique. Elle prend donc une configuration de haute énergie (tête élevée).
   5.3 La tête de myosine va se lier à l’actine (myofilament mince) pour former un pont
   5.4 La tête de myosine retourne à sa configuration de basse énergie. Cela entraine un déplacement de l’actine vers le centre du sarcomère.
   5.5 Une molécule d’ATP vient se lier à la tête de la myosine, et le cycle peut recommencer.
6. À la suite du potentiel d’action, le Ca2+ est renvoyé au réticulum sarcoplasmique par transport actif, ce qui demande de l’ATP.
7. Une fois le Ca2+ retiré, le tropomyosine entoure les sites de liaisons de myosine sur l’actine. La contraction prend fin et le muscle se relâche.

Question 26

Que peut-il se produire lors de la mort, en ce qui concerne le mécanisme de contraction musculaire?

Answer 26

Lors de la mort, il y a un plus grand apport de O2 = plus d’ATP. Ainsi, la pompe à calcium du réticulum sarcoplasmique ne peut fonctionner et le Ca2+ reste dans le cytosol. La myosine reste liée à l’actine et la contraction musculaire est persistante.

Question 27

Nommer les fonctions du neurone bipolaire, de la cellule horizontale et de la cellule ganglionnaire

Answer 27

Neurone bipolaire
- lien entre les photorécepteurs et les cellules ganglionnaires

Cellule horizontale
- permet l’inhibition latérale pour réduire et avoir un meilleur focus

Cellule ganglionnaire
- formation du nerf optique avec son axone
- achemine l’information au SNC