Electrophysiologie

Question 1

De quoi est constitué le tissu nerveux ?

Answer 1

2 parties :
> la glie
> les neurones

Question 2

La glie

Answer 2

3 fonctions :
> soutien
> nutrition
> isolant électrique

Question 3

Les neurones

Answer 3

• spécialisées dans la transmission et le codage de l’information
• constitués de 3 parties : périkaryon, dendrite(s), axone

Question 4

Périkaryon

Answer 4

> noyau du neurone
ne se divise pas

Question 5

A partir de quoi sont développés toutes les tumeurs du cerveau

Answer 5

du tissu glial

Question 6

Dendrite(s)

Answer 6

• surface de réception = antennes avec des récepteurs
• elles conduisent le potentiel d’action vers le noyau
• transcription
• conduction

Question 7

Transcription dendrites (=codage analogique)

Answer 7

• message proportionnel à la sommation des potentiels récepteurs (excitateurs ou inhibiteurs)
• potentiel d’action au dessus du seuil déclenché par la sommation

Question 8

Conduction dendrites

Answer 8

décrémentielle :
> elle diminue en amplitude au fur et à mesure de sa conduction
> plus l’info est proche du neurone, plus l’amplitude du message sera importante

Question 9

Axone

Answer 9

• émetteur : il conduit le courant de manière centrifuge, en partant du noyau
• diamètre constant
• unique : un nerf = UN axone

Question 10

Rôles axone

Answer 10

• transmission des potentiels d’action
• réception et analyse des informations
• décisions et conduction des potentiels d’action
• communication (électrique et chimique)

Question 11

Transmission des potentiels d’action (axone)

Answer 11

• vitesse constante (=pas de décrément)
• potentiel régénéré tout au long de l’axone
• la fréquence varie mais pas l’amplitude
• codage digital (0 ; 1) : loi du tout ou rien

Question 12

Loi du tout ou rien

Answer 12

• il y a un potentiel ou il n’y en a pas
• chaque potentiel d’action généré est identique au précédent
• PA en tout ou rien + même amplitude => modifier la fréquence de transmission est le seul moyen de coder l’information

Question 13

Communication électrique des axones

Answer 13

• gap-jonctions
• responsable de la rapidité
• nécessite un espace étroit entre les deux cellules

Question 14

Communication chimique

Answer 14

• neurotransmetteurs
• lente
• reponsable de la plasticité
• synapses neuromusculaires
• système nerveux végétatif/autonome

Question 15

Synapses neuromusculaires

Answer 15

le neurotransmetteur est l’acétylcholine (libération localisée + rapidement détruite)

Question 16

Neurotransmetteurs et hormones

Answer 16

> hormones : libérées dans la circulation générale, diffusent vers plusieurs organes

Question 17

Expérience d’Otto Loewi

Answer 17

> 1926
une substance, libérée par la stimulation d’un nerf sur le coeur 1, agit sur le coeur 2 : l’acétylcholine

Question 18

Polarisation des cellules

Answer 18

• TOUTES polarisées = potentiel de repos
• cellules excitables (neurones, cellules musculaires) = la différences de potentiel peut varier

Question 19

Cellules excitables

Answer 19

• musculaires et nerveuses (uniquement)
• capacité de propager un signal électrique quand des ions traversent leur membrane (=potentiel d’action) sur une longue distance sans décrément
• conduction digitale

Question 20

Méthodes de mesure de la polarisation membranaire

Answer 20

• microélectrode
• micro-pipette
• sucrose-gap

Question 21

Principe microélectrode

Answer 21

électrode métallique isolé (sauf à l’extrémité) qu’on plonge dans l’axone

Question 22

Principe micro-pipette

Answer 22

• micro-pipette en verre qui constituant l’isolant et contenant une solution conductrice (K,Cl)
• on la pénètre dans la cellule et on mesure

Question 23

Principe sucrose-gap

Answer 23

on plonge la fibre nerveuse dans deux bains différents :
> solution de Ringer (=solutions d’ions)
> chlorure de Potassium qui ronge la membrane
=> l’électrode est en contact avec le milieu intracellulaire : on a accès à la différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule grâce à la différence de potentiel entre les deux bains

Question 24

Origine du potentiel de repos

Answer 24

> différences de concentration des ions de part et d’autre de la membrane cellulaire (milieu extracellulaire et matrice)
gradient chimique => gradient électrique

Question 25

Différences de concentration

Answer 25

Na⁺ : extérieur > > > intérieur K⁺ : intérieur > > > extérieur Cl⁻ : extérieur > > > intérieur

Question 26

Potentiel de repos d'une cellule polarisée

Answer 26

toujours considéré comme négatif

Question 27

Conditions pour qu'un ion participe au potentiel de membrane

Answer 27

- possède un gradient de concentration (=besoin d'un pompage actif) - la membrane est perméable à cet ion (=diffusion passive)

Question 28

Quel est le principal ion responsable du potentiel

Answer 28

K⁺ => la cellule est une pile à concentration au K⁺

Question 29

Que permet d'expliquer l'hypothèse de Bernstein

Answer 29

l'origine de la différence de potentiel de part et d'autre de la membrane par le mouvement des ions

Question 30

Hypothèse de Bernstein

Answer 30

> 2 compartiments séparés par une membrane imperméable aux anions et perméable au K⁺ > pompage actif permettant de maintenir : 1) un gradient de concentration (GC) entre les deux compartiment ; 2) une capacité de fuite de K⁺ par une perméable ou un canal ionique dans le sens du GC > départ = équilibre des charges = pas de différence de potentiel > pompage actif = maintient la différence de concentration = augmentation des charges + d'un côté > GC = K⁺ diffuse passivement vers le compartiment le moins concentré => inégale répartition des charges => différence de potentiel entre les deux faces de la membrane à l'équilibre => gradient de concentration + gradient de potentiel

Question 31

Définition électroneutralité

Answer 31

pas de différence de potentiel, répartition similaire des charges de part et d'autre de la membrane

Question 32

Potentiel d'équilibre

Answer 32

> propre à chaque ion > calculé grâce à l'équation de Nernst > flux entrant et sortant égaux en valeur absolue > flux net nul

Question 33

Equation de Nernst

Answer 33

E= (RT/ZF) x ln([C]ext/[C]int) avec R : constante des gaz parfaits T : température en kelvin Z : valence d'une mole F : constante de Faraday Cext : concentration extérieure de l'ion Cint : concentration intérieure de l'ion

Question 34

Equation de Nernst si on ne tient pas compte de Z

Answer 34

E = (RT/F) x ln([Cl⁻]int/[Cl⁻]ext) /!/ pour le Cl- uniquement

Question 35

Calcul d'un potentiel de repos (Vm)

Answer 35

Vm = E(Na⁺) + E(Cl⁻) + E(K⁺)

Question 36

Potentiel de repos d'une cellule du ventricule cardiaque

Answer 36

-85mV

Question 37

Potentiel de repos d'un motoneurone humain ou d'un tissu conducteur cardiaque

Answer 37

-90mV

Question 38

Potentiel de repos des petites cellules nerveuse et musculaires

Answer 38

-50 à -80 mV

Question 39

Equation de Goldman-Hodgkin et Katz

Answer 39

Vm = (RT/F) x ln ( ΣPerméabilité extérieure/ ΣPerméabilité intérieure) /!/ utilisable uniquement à l'équilibre

Question 40

Perméabilité K⁺

Answer 40

1 > référence

Question 41

Perméabilité Na⁺

Answer 41

0,04

Question 42

Perméabilité Cl⁻

Answer 42

0,45

Question 43

Selon Nernst, à quoi le potentiel de repos est-il proportionnel ?

Answer 43

à la concentration [K⁺] extracellulaire => si on augmente la [K⁺] extracellulaire, le potentiel va diminuer (en valeur absolue) = on dépolarise la cellule

Question 44

[K⁺] et différence de potentiel

Answer 44

> [K⁺] intracellulaire est élevée > si on augmente [K⁺] extracellulaire, la différence de concentration diminue > la différence de potentiel diminue

Question 45

Graphique équation de GHK

Answer 45

> courbe > inclut la perméabilité pour chaque ion > plus proche de la réalité

Question 46

Graphique équation de Nernst

Answer 46

> droite linéaire > ne tient pas compte de la perméabilité > s'éloigne de la réalité (sauf pour [K⁺] extracellulaire élevée)

Question 47

Equation, valeur et réalité

Answer 47

> valeurs hautes de potentiel : GHK équivaut à Nernst > petits potentiels : GHK plus proche de la réalité

Question 48

Que signifie une hyperpolarisation

Answer 48

que le potentiel de repos devient plus négatif