On divise le système nerveux en 2 parties. Quelles sont-elles? Quelles structures les constituent?
Système nerveux central (SNC) composé de l’encéphale et de la moelle épinière (spinale)
Système nerveux périphérique (SNP) constitué de nerfs qui unissent l’encéphale ou la moelle épinière aux muscles, glandes et organes sensoriels et sensitifs de l’organisme.
Quelle est la fonction des dendrites ?
Elles captent des signaux chimiques ou électriques venant d’autres neurones ou de récepteurs sensitifs.
Qu’ont d’avantageux les neurones multipolaires par rapport aux neurones unipolaires ? Expliquez.
Ils ont un nombre plus important de dendrites. Ceci augmente la surface de réception de signaux électriques (synapses) pour pouvoir déclencher un influx électrique au niveau du cône d’implantation.
Dans le cas des neurones unipolaires, de quelle manière le neurone peut-il recevoir les signaux électriques ?
Il reçoit des influx au niveau des structures réceptrices ou arborisation dendritique (lorsqu’il y en a une).
Dans le cas des neurones unipolaires, de quelle manière le neurone peut-il recevoir les signaux électriques ?
Il reçoit des influx au niveau des structures réceptrices ou arborisation dendritique (lorsqu’il y en a une).
À quel endroit sur le neurone, un influx nerveux se déclenche-t-il ?
Au cône d’implantation (ou zone gâchette ou segment initial).
Que peuvent influencer la vitesse de propagation de l’influx nerveux?
Le diamètre de l’axone ou la présence (ou l’absence) d’une gaine de myéline
De quelle structure est principalement constitué l’axone ?
De microtubules
Hormis la propagation de l’influx nerveux jusqu’aux boutons terminaux, quel autre rôle joue l’axone d’un neurone ?
Le transport d’organelles ou de vésicules contenant des protéines en partant du corps cellulaire vers la terminaison nerveuse (transport antérograde) ou en sens opposé (transport rétrograde).
Que contiennent les véhicules de transport impliqués dans le transport antérograde?
Des protéines, enzymes, etc
Que contiennent les véhicules de transport impliqués dans le transport rétrograde?
Substances captées par les boutons terminaux (facteurs trophiques par exemple), agents pathogènes.
Quels autres organises (organelles) peuvent être transportés par le transport antérograde?
Des mitochondries
Quels autres organises (organelles) peuvent être transportés par le transport antérograde?
De vieux organites (organelles) qui seront dirigés par les lysosomes du corps cellulaire
Nommez les structures localisées à l’extrémité de l’arborisation terminale d’un neurone.
Des boutons terminaux
Que renferment les boutons terminaux?
Des vésicules synaptiques qui emmagasinent des neurotransmetteurs
Qu’est-ce qu’un neurotransmetteur?
C’est un messager chimique qui est libéré du bouton terminal lors d’une stimulation électrique.
Décrivez ce qui se produit lorsque l’influx nerveux arrive aux boutons terminaux?
Il stimule la libération de neurotransmetteurs dans une fente (fente synaptique) qui sépare le bouton terminal de la membrane d’un autre neurone (ou d’un organe effecteur). Ainsi, l’influx électrique est transformé en message chimique (par la libération des neurotransmetteurs).
Au niveau de quelle(s) structure(s) du neurone post-synaptique peut-il y avoir une synapse ?
Dendrite, corps cellulaire, axone
Identifiez deux endroits où peuvent être synthétisés les neurotransmetteurs/neuromodulateurs ?
Dans le corps cellulaire et dans le bouton terminal
Comment peut-il y avoir deux sites de synthèse à l’intérieur du neurone en sachant que les neurotransmetteurs sont emmagasinés dans les boutons terminaux ? Expliquez.
Dans le cas des neuromodulateurs, comme les neuropeptides, ils sont synthétisés au niveau du corps cellulaire puis transportés (souvent sous la forme de molécules précurseurs) aux boutons terminaux. Dans le cas des neurotransmetteurs, ce sont les enzymes de biosynthèse des neurotransmetteurs qui sont transportées. Ils seront synthétisés localement. Dans les 2 cas on va du corps cellulaire aux boutons terminaux (transport antérograde).
Quelle est la principale fonction des dendrites?
Recevoir les signaux nerveux émis par d’autres neurones (De générer des potentiels gradués: sera vu dans l’UA 2 qui suivra).
Quelle est la principale fonction du corps cellulaire?
De faire la synthèse protéique des constituants du neurone, de régénérer les membranes plasmiques.
Quelle est la principale fonction de l’axone?
Générer des potentiels d’action (à partir du cône d’implantation) de le propager jusqu’aux boutons terminaux. Aussi de transporter des vésicules et des organelles vers les boutons terminaux et vice-versa.
Quelle est la principale fonction de la terminaison nerveuse?
Stocker les neurotransmetteurs produits dans le péricaryon (corps cellulaire) où ceux qui sont générés localement ou qui sont recaptés et de les libérer lors d’une stimulation électrique.
Que forment les épendymocytes?
Un tissu épithélial
Dans le système nerveux central, où les retrouve-t-on principalement ?
Les épendymocytes forment un épithélium qui tapisse la cavité interne des ventricules et du canal épendymaire.
Nommez trois fonctions des astrocytes.
Elles ont une fonction de soutient métabolique (apport en glucose et extraction de l’ammoniac)
Elles captent l’excès de potassium et les neurotransmetteurs dans le milieu interstitiel.
Avec les cellules endothéliales et les péricytes, elles forment la barrière hémato-encéphalique.
Quel rôle jouent les cellules microgliales?
Elles protègent les cellules du cerveau contre des agents pathogènes. Elles se transforment en macrophages en présence d’agents étrangers.
Quel rôle jouent les oligodendrocytes?
Ces cellules forment la gaine de myéline des neurones du système nerveux central.
Quel rôle jouent les cellules de Schwann?
Elles forment la gaine de myéline qui s’enroulent autour de l’axone des neurones du système nerveux périphérique.
Quelles sont les cellules gliales qu’on retrouve dans le système nerveux central (SNC)?
Oligodendrocytes
Astrocytes
Microglies
Épendymocytes (cellules épendymaires)
Quelles sont les cellules gliales qu’on retrouve dans le système nerveux périphérique (SNP)?
Relevez la différence entre les oligodendrocytes du SNC et les cellules de Schwann du SNP
Dans le premier cas, un oligodendrocyte peut s’enrouler autour de plusieurs axones de différents neurones à la fois. Ce qui n’est pas le cas pour les cellules de Schwann ; elles entourent un axone d’un seul neurone à la fois.
À quoi sert la myélinisation des axones?
La myéline agit comme un isolant. Elle accélère la conduction nerveuse et évite la déperdition d’énergie.
Comme dans d’autres types cellulaires, le corps cellulaire d’un neurone (ou soma/pérycaryon) contient plusieurs organites lui permettant d’assurer ses fonctions. Nommez-en quelques uns.
Noyau, ribosomes, machinerie de synthèse protéique. Le corps cellulaire porte également l’information génétique (dans le noyau).
Quel nom donne-t-on aux protubérances des dendrites? Quelle caractéristique particulière ont-elles?
Des épines dendritiques. Elles augmentent la surface des dendrites (surface de réception des signaux électriques). On y retrouve des ribosomes, donc une machinerie de synthèse protéique qui leur permet de moduler leur morphologie en réponse à des variations de l’activité synaptique.
L’axone principal peut se diviser en branches. Comment nomme-t-on celles-ci?
Les collatérales
Comment nomme-t-on les espaces séparant les parties adjacentes de myéline, dans lesquels la membrane plasmique de l’axone est exposée au liquide extracellulaire?
Les noeuds de Ranvier
Quel nom donne-t-on à la protéine motrice impliquée dans le transport antérograde?
La kinésine
Donnez la direction du transport antérograde.
Du corps cellulaire vers les boutons terminaux
Quels sont les molécules ou organites qui sont transportés par la kinésine?
La kinésine joue un rôle important dans le déplacement de molécules de nutriments, d’enzymes, de mitochondries, de vésicules contenant des neurotransmetteurs et d’autres organelles.
Quel nom donne-t-on à la protéine motrice impliquée dans le transport rétrograde?
La dynéine
Donnez la direction du transport rétrograde.
Des boutons terminaux vers le corps cellulaire.
Quels sont les molécules ou organites qui sont transportés par la dynéine?
Des vésicules membranaires recyclées, des facteurs de croissance (et d’autres signaux chimiques susceptibles de modifier la morphologie, la biochimie et la connectivité du neurone).
Quelle voie constitue celle par laquelle certains agents nocifs (toxine tétanique, virus herpes simplex, rage, poliomyélite) envahissent le système nerveux central?
Le transport rétrograde.
On peut diviser les neurones en trois classes fonctionnelles?
Neurones afférents, neurones efférents et interneurones
Dans quel sens les neurones afférents acheminent l’information?
Des tissus et organes vers le système nerveux central (encéphale ou moelle spinale/épinière)
Dans quel sens les neurones efférents acheminent l’information?
Du SNC (encéphale ou moelle épinière) vers les cellules effectrices (muscles, cellules endocrines et autres neurones)
Quelle classe fonctionnelle des neurones se trouve à être la plus abondante dans le système nerveux central?
Les interneurones
Que portent les neurones afférents à leurs extrémités périphériques? Quel est son rôle?
Des récepteurs sensitifs qui répondent à différentes variations physiques ou chimiques de leur environnement en générant des signaux électriques dans le neurone.
Décrivez la structure d’un neurone afférent.
Les neurones afférents n’ont qu’une extension, soit l’axone. En quittant le corps cellulaire, l’axone se divise en 2 branches: l’expansion centrale et l’expansion périphérique. L’expansion centrale pénètre dans le SNC pour faire des jonctions avec d’autres neurones alors que l’expansion périphérique débute là où se trouve les dendrites.
*Dans SNC (encéphale ou moelle épinière): expansion centrale de l’axone
*Dans SNP: Corps cellulaire et axone
Nommez l’emplacement des différentes composantes du neurone efférent.
Généralement:
Dans SNC: Dendrites, corps cellulaire et une petite partie de l’axone
Dans SNP: Axone (la plus grande partie)
Quel est le rôle des interneurones? Où les retrouve-t-on?
- Rôle d’intégration et de modification du signal
- Localisées en totalité dans le SNC
Quelles sont les fonctions des astrocytes?
- Régulation de la composition du liquide extra cellulaire du SNC en extrayant des ions potassium et des neurotransmetteurs autour des synapses.
- Stimuler la formation de jonctions occlusives entre les cellules qui constituent les parois des capillaires du SNC. Elle forme la barrière sang-cerveau, qui empêche la diffusion de toxines et de substances diverses dans l’encéphale.
- Soutien métabolique aux neurones en apportant du glucose et en extrayant l’ammoniac.
- Chez l’embryon en développement, les astrocytes guident la migration des neurones vers leur emplacement final et stimulent la croissance neurone en sécrétant des facteurs de croissance.
Les astrocytes partagent des caractéristiques avec les neurones. Nommez-en quelques unes.
Présence de canaux ioniques, de récepteurs pour certains neurotransmetteurs, et d’enzymes qui les métabolisent.
Production de faibles réponses électriques.
Quel autre nom donne-t-on aux cellules gliales?
Névroglies.
Quel est le rôle des microglies?
Constitués de cellules macrophagiques spécialisées, les microglies interviennent dans les fonctions immunitaires du SNC.
Quel est rôle des cellules épendymaires (épendymocytes)?
Tapissent les cavités remplies de liquide dans le cerveau et la moelle épinière et régulent la production et le débit du liquide cérébrospinal (liquide céphalo-rachidien).
Quels sont les principaux solutés du liquide extracellulaire?
Ions sodium et chlore
Quels sont les principaux solutés du liquide intracellulaire?
Ions potassium, molécules ionisées non diffusibles (dérivés phosphates et protéines portant des chaînes latérales chargées négativement)
Quelle est la variation du potentiel de repos des neurones?
Entre -40 et -90 mV.
Décrivez la répartition des charges de part et d’autre de la membrane.
Le surplus d’ions négatifs à l’intérieur de la cellule est électriquement attiré par les ions positifs en surplus à l’extérieur de la cellule. Ainsi, les charges en surplus (ions) s’accumulent dans une fine couche bordant les surfaces interne et externe de la membrane plasmique, alors que la plus grande partie des liquides intra- et extracellulaires est neutre.
Nommez deux facteurs qui contribuent à la génération du potentiel de repos des neurones.
Différence dans la composition ionique des milieux intra et extracellulaire
La perméabilité de la membrane à ces ions (reflète le nombre de canaux membranaires ouverts pour ces ions).
Quels sont les deux principaux ions qui déterminent le potentiel membranaire de repos ?
L’ion sodium (Na+) et l’ion potassium (K+)
Quelle équation mathématique permet de calculer le potentiel membranaire de repos ?
L’équation de Goldmann qui est une extension de l’équation de Nernst (E=60 log Co/Ci)
De quoi dépend l’équation de Goldmann?
Elle dépend de la concentration de part et d’autre de la membrane de tous les ions et de la perméabilité de la membrane à ces différents ions.
Pour quel ion la membrane est-elle la plus perméable ? Expliquez.
L’ion K+
Puisque le potentiel de repos est près du potentiel d’équilibre de l’ion K+ (-89mV). Au repos, il y a de 50 à 70 fois plus de canaux potassiques (canaux potassiques de fuite) ouverts que de canaux sodiques. Donc, au repos, la membrane plasmique est plus perméable aux ions K+ qu’elle ne l’est aux ions Na+. C’est la sortie du potassium qui est l’élément principal responsable du potentiel de repos.
Aussi, la pompe Na+/K+-ATPase ou pompe électrogénique participe au potentiel d’équilibre négatif (-70 mV) car pour 3 Na+ qui sortent seulement 2 K+ entrent, ce qui introduit une résultante négative de charges.
Définissez ce qu’est le potentiel d’équilibre d’un ion.
C’est le potentiel électrique nécessaire pour balancer le gradient chimique causé par la différence de concentration des ions de part et d’autre de la membrane lorsque celle-ci n’est perméable qu’à cet ion.
Donnez l’équation qui permet de calculer le potentiel d’équilibre d’un ion.
Eion = 60 log concentration extracellulaire (Co)/concentration intracellulaire (Ci).
Comment nomme-t-on l’équation qui permet de calculer le potentiel d’équilibre d’un ion?
Équation de Nernst.
Concentration (mmol/L)
Ions Extracellulaire Intracellulaire
A 100 30
B 150 90
C 10 230
Parmi ces ions, lequel aura le potentiel d’équilibre le plus élevé ? Expliquez.
L’ion C. Selon l’équation de Nernst les potentiels des ions A, B, et C sont, +31,4, +13,3 et -81,7, respectivement. Ou plus simplement, la différence de concentration de part et d’autre de la membrane pour cet ion est plus élevée que les deux autres (peu importe le sens du gradient). Il faudra un potentiel électrique plus élevé pour balancer le gradient chimique de cet ion.
Définissez ce qu’est un gradient chimique.
C’est un gradient qui implique une diffusion de molécules du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré.
Définissez ce qu’est un gradient électrique.
C’est un gradient qui implique un mouvement de charges positives vers des charges négatives.
Quel nom unique donne-t-on à un gradient ionique ? Expliquez.
Un gradient électrochimique. L’ion diffusera selon son gradient de concentration en plus de son gradient électrique.
Le potentiel de repos est près du potentiel d’équilibre du potassium. Pourtant, en observant l’image il serait tentant de prioriser l’influence de l’ion sodique pour établir le potentiel de repos. Dites pour quelle raison ?
Puisqu’il y a deux forces (électrique et chimique) qui incitent les ions Na+ à entrer dans la cellule, on s’attendrait à un potentiel de repos se rapprochant du potentiel d’équilibre du sodium. Ce n’est pas le cas, car pour un gradient de concentration donné, plus la membrane est perméable à un ion, plus grande sera la contribution de cet ion dans le niveau du potentiel membranaire. Au repos, les membranes sont fortement perméables au potassium, mais pas au sodium.
Quel facteur limite l’ion sodium à influencer le potentiel de repos ?
Au repos, la membrane est très peu perméable à cet ion.
Comment expliquez-vous que le potentiel de repos ne soit pas exactement le même que le potentiel d’équilibre du potassium (-70 mV vs -89 mV) ?
La membrane laisse diffuser quelques ions Na+ passivement vers l’intérieur de la cellule, ce qui rend moins négatif le potentiel membranaire au repos par rapport au potentiel d’équilibre du K+.
Si les ions potassiques sortaient continuellement vers l’extérieur (en suivant leur gradient de concentration) et que les ions sodium continuaient à entrer, que risquerait-il d’arriver ?
Il y aurait une diminution du gradient de concentration pour ces ions (et donc une perte de gradient électrique et du potentiel de repos).
Étant donné que ce phénomène n’a pas lieu, nommez et décrivez le mécanisme qui permet de préserver le potentiel de repos à –70 mV.
La pompe Na+/K+ ATPase: elle pompe 2 ions K+ vers l’intérieur de la cellule contre 3 ions Na+ vers l’extérieur de la cellule.
Quelle est la fonction des modifications du potentiel membranaire de repos ?
Les modifications engendrent des signaux électriques qui permettent aux cellules nerveuses de communiquer. C’est de cette façon que ces cellules génèrent et transmettent l’information.
Nommez et définissez les deux types de signaux engendrés par une modification du potentiel membranaire.
a) Potentiel gradué: modification locale du potentiel membranaire d’amplitude et de durée variables qui parcourt une courte distance, sans seuil ni période réfractaire avec perte décrémentielle. Peut être bidirectionnel (sens de la propagation et direction du courant).
b) Potentiel d’action: modification locale en tout ou rien du potentiel membranaire d’amplitude constante et de courte durée qui peut parcourir de longue distance. Le potentiel membranaire doit atteindre un certain seuil avant que le potentiel d’action ne se déclenche. Il y a une période réfractaire. Son intensité ne diminue pas avec la distance (sans décrément) et est unidirectionnel.
Que veut-on dire par inversion de potentiel?
Fait référence à une inversion de polarité membranaire, c’est-à-dire que l’intérieur d’une cellule devient positif par rapport à l’extérieur.
Définissez la repolarisation.
Diminution du potentiel membranaire se rapprochant du potentiel de repos (le potentiel membranaire regagne sa valeur de repos)
Le potentiel gradué, par sa nature locale et sa faible intensité, ne peut véhiculer une variation du potentiel membranaire sur de longues distances. Cependant, ce type de potentiel peut jouer un rôle important dans la sensibilité de certains neurones. Comment?
Un potentiel gradué peut s’additionner à un autre par un phénomène appelé : « sommation ». Le potentiel résultant aura un effet accentué par rapport aux potentiels gradués pris isolément.
Le potentiel gradué peut modifier le potentiel de repos dans un sens ou dans l’autre, soit vers une dépolarisation ou une hyperpolarisation. Définissez ces deux termes.
a) Dépolarisation :
Augmentation du potentiel membranaire causée par une entrée de charges positives (le potentiel membranaire devient moins négatif que le potentiel de repos et se rapproche de 0).
b) Hyperpolarisation :
Diminution du potentiel membranaire causée par une sortie d’ions positifs ou une entrée d’ions négatifs. Le potentiel membranaire devient plus négatif que le potentiel de repos.
Nommez deux des caractéristiques uniques aux potentiels gradués.
Voir TABLEAU QUESTION 14 UA 2
Décrivez le mécanisme d’action d’un potentiel gradué dépolarisant. Vous devez spécifier les types d’ions impliqués dans le processus ainsi que leur déplacement latéral de part et d’autre de la membrane.
Ouverture des canaux sodiques ligand-dépendants en réponse à un stimulus.
Les ions Na+ entrent dans la cellule selon leur gradient électrochimique et dépolarisent localement la membrane à partir du site générateur.
Création d’un potentiel moins négatif que les zones adjacentes
À l’intérieur de la cellule, il y a un déplacement des charges positives (principalement les ions K+) vers les charges négatives adjacentes.
(Éloignement de la région dépolarisée)
Simultanément, hors de la cellule, les charges positives se déplacent vers le site de dépolarisation (site générateur) moins positive.
Déplacement de la dépolarisation sur des zones adjacentes le long de la membrane
Expliquez pour quelle raison le changement de voltage diminue en fonction de la distance parcourue à partir du site de dépolarisation ?
Il y a une diminution progressive du potentiel membranaire par une diffusion passive de charges positives (sortie des ions de potassium par les canaux potassiques de fuite le long de la membrane) (comme un boyau d’arrosage qui fuit) à l’extérieur de la cellule en fonction de la distance parcourue.
b) En partant du site de dépolarisation, décrivez le mécanisme qui mène à la réduction du courant pour cet ion en fonction de la distance parcourue.
La dépolarisation a mené à un déplacement de charges positives des ions K+ vers les régions adjacentes (plus négatives) au site de dépolarisation. La membrane étant très perméable aux ions K+, ceux-ci sortent vers l’extérieur en suivant leur gradient de concentration (par les canaux potassiques de fuite). Ceci contribue à rendre l’intérieur de la cellule plus négatif et au retour au potentiel de repos.
Quel autre nom attribue-t-on aux potentiels d’action ?
Influx nerveux
Quelle est la caractéristique spécifique aux cellules nerveuses qui leur permettent de générer des potentiels d’action.
Elles sont excitables
Nommez des exemples de cellules pouvant générer des potentiels d’action.
Cellules nerveuses, musculaires et certaines cellules endocrines, immunitaires et reproductives
Quel nom attribue-t-on à la capacité d’une cellule à générer des potentiels d’action?
Excitabilité
Les cellules nerveuses sont pourvues d’un type de canaux ioniques particuliers qui est absent de la plupart des autres cellules de l’organisme dites non excitables et qui permet la propagation du potentiel d’action.
a) Nommez-les.
b) À quel endroit sur le neurone les retrouve-t-on en grand nombre ?
c) Décrivez leur mécanisme d’activation.
d) Nommez le mécanisme d’activation de ces canaux ?
e) Lorsque la membrane est dépolarisée à un certain niveau, que se passe-t-il ?
a) Canaux sodiques voltage-dépendants
b) Au cône d’implantation, à la base de l’axone.
c) Une dépolarisation membranaire cause un changement de conformation du canal et il s’ouvre laissant passer les ions Na+. L’entrée de sodium cause une dépolarisation subséquente de la membrane ce qui provoque l’ouverture d’autres canaux sodiques voltage-dépendants dans une sorte de cascade amplificatrice.
d) Ils s’activent par une rétroaction positive.
e ) Il y a déclenchement d’un potentiel d’action.
Décrivez le mécanisme des canaux ligand-dépendants et les canaux activés mécaniquement.
Les canaux ligand-dépendants s’ouvrent en réponse à la fixation de molécules de signalisation et les canaux activés mécaniquement en réponse à une déformation physique (étirement) des membranes plasmiques.
Le stimulus illustré en E) est plus intense que celui en D). Pourtant ces deux stimuli déclenchent la même amplitude de potentiel d’action. Expliquez ce fait ?
Une fois que le seuil d’excitabilité est atteint, les événements membranaires ne dépendent plus de l’intensité du stimulus. Les potentiels d’action répondent à la loi du « tout ou rien ».
Quel est l’effet d’un stimulus plus intense sur la génération de potentiels d’action ?
Il augmentera la fréquence de génération de potentiel d’action, mais le degré d’intensité du potentiel d’action sera le même.
Relevez la principale différence moléculaire entre les canaux sodiques voltage-dépendants et potassiques voltage-dépendants.
Les canaux Na+ arborent une porte d’inactivation qui est absente chez les canaux potassiques. Cette porte d’inactivation bloque brièvement (bouche) le canal après qu’il ait été ouvert par une dépolarisation. Quand la membrane se dépolarise, le canal se ferme, refoulant la porte d’inactivation hors du pore et permettant au canal de retrouver l’état fermé
Décrivez les caractéristiques des canaux sodiques voltage-dépendants.
- Stimulus d’activation: Augmentation de voltage membranaire
- Temps d’activation rapide
- Temps d’inactivation rapide
Décrivez les caractéristiques des canaux potassiques voltage-dépendants.
- Stimulus d’activation: Augmentation de voltage membranaire
- Temps d’activation lent
- Temps d’inactivation lent
Décrivez l’état d’activation et d’inactivation des canaux sodiques et potassiques en spécifiant le mouvement des charges pour chacun des numéros identifiés à la Figure 5.
1: Les canaux Na+ et K+ voltage-dépendants sont fermés.
2: Les canaux sodiques ligand-dépendants s’ouvrent et laissent entrer des ions Na+ dans la cellule. Lorsque la quantité d’ions sodium ayant traversée la membrane est suffisante, la dépolarisation atteint le niveau seuil (pas représenté dans l’animation).
3: Une grande quantité de canaux Na+ voltage-dépendants s’ouvrent alors brutalement. Cette entrée entraîne une activation subséquente d’autres canaux sodiques voltage-dépendants par rétrocontrôle positif (réaction en chaîne). Les canaux potassiques sont activés, mais s’ouvrent très lentement.
4: Lorsque le pic de dépolarisation est atteint, les canaux sodiques sont abruptement inactivés par la porte d’inactivation qui bloque le canal et empêchent l’entrée de Na+. Les canaux potassiques sont maintenant ouverts et permettent le passage des ions K+ hors de la cellule.
5: Les canaux potassiques sont ouverts et laissent sortir de grande quantité de K+. Les canaux sodiques sont toujours inactivés. La membrane se re-polarise.
6: Comme la fermeture des canaux potassiques est lente et laissent sortir encore des ions K+ hors de la cellule jusqu’au retour du potentiel de repos, le potentiel membranaire se retrouve momentanément sous le potentiel de repos. Il y a hyperpolarisation. Les canaux sodiques sont maintenant fermés (ne sont plus inactivés).
7: Lorsque tous les canaux voltage-dépendants (Na+ et K+) se referment le potentiel membranaire retourne à son état initial de repos. N.B. les canaux de fuite (non voltage-dépendants) demeurent actifs.
Quel est le mécanisme d’inactivation des canaux voltage-dépendants ?
- Canal sodique voltage-dépendant :
Le canal est bloqué par la porte d’inactivation. Cette porte est en fait un segment protéique qui vient obstruer le canal lorsque le potentiel membranaire est fortement positif. - Canal potassique voltage-dépendant: Le canal se ferme graduellement par rétrocontrôle négatif (Plus l’intérieur de la cellule devient négatif, plus nombreux sont les canaux potassiques qui se ferment).
Qu’est-ce qui caractérise la période réfractaire absolue?
Impossible d’avoir un 2e potentiel d’action, quel que soit l’intensité du 2e stimulus. La région de la membrane est en période réfractaire absolue. Durant cette période, les canaux sodiques voltage-dépendants sont déjà ouverts (malgré l’arrivée d’un 2e stimulus, les canaux, déjà ouverts, ne peuvent pas s’activer davantage) ou ont atteint le stade inactivé du 1er potentiel d’action. La porte d’inactivation bloquant les canaux doit être retirée par repolarisation de la membrane et fermeture du pore, avant que les canaux puissent se réouvrir au cours d’un 2e stimulus.
Qu’est-ce qui caractérise la période réfractaire relative?
La génération d’un 2e potentiel d’action est possible durant cette période si un second potentiel gradué d’intensité suffisante survient (assez fort pour atteindre le potentiel seuil malgré l’hyperpolarisation de la membrane). Durant cette période, certains canaux sodiques voltage-dépendants ont regagné leur état de repos (fermés) et d’autres sont encore inactivés; une partie des canaux potassiques dépolarisant la membrane sont encore ouverts. Le 2e stimulus, suffisamment fort, peut dépolariser la membrane jusqu’au potentiel seuil et entraîner l’ouverture des canaux sodiques voltage-dépendants en état de repos.
La période réfractaire relative est influencée par l’état d’activation des canaux sodiques voltage-dépendants. Quel autre facteur diminue la possibilité d’engendrer un potentiel d’action durant cette période ?
La fermeture lente des canaux potassiques cause la sortie de potassium et rend l’intérieur de la cellule plus négatif que le potentiel de repos (hyperpolarisation). La cellule est alors plus difficilement excitable.
Si un stimulus électrique d’intensité plus grande que les stimuli C) et D) était donné lors de la période 1, y aurait-il une possibilité plus grande de déclencher un potentiel d’action ? Expliquez.
Non, l’intensité du stimulus donné durant la période réfractaire absolue n’a aucune influence sur le déclenchement de potentiel d’action subséquent. Les canaux sodiques voltage-dépendants sont soit déjà ouverts ou inactifs. Ils ne peuvent pas être activés davantage.
Quelle est la condition pour engendrer un potentiel d’action durant cette période ?
Le stimulus électrique doit être plus intense pour atteindre le seuil d’excitabilité (ou potentiel seuil).
Quelles sont les fonctions de la période réfractaire ?
- Permet de limiter le nombre de potentiel d’action qu’une membrane excitable peut produire à un moment donné (absolue et relative).
- Contribue à séparer temporellement les potentiels d’action (absolue et relative).
- Elle détermine le sens de la propagation de l’influx nerveux, i.e. du cône d’implantation jusqu’aux boutons axonaux ou terminaux (absolue seulement).
Décrivez l’itinéraire de la propagation des potentiels d’action. Vous devez spécifier les sites de départ de la propagation et de fin du potentiel d’action.
Il naît au cône d’implantation du neurone, voyage le long de l’axone et se termine au niveau des terminaisons nerveuses.
Relevez la différence entre la direction de la propagation des potentiels d’action et celle des potentiels gradués.
Le sens de propagation des potentiels d’actions est unidirectionnel, tandis que celui des potentiels gradués est bidirectionnel.
Quelle serait la conséquence s’il n’y avait pas de période réfractaire absolue ?
Il n’y aurait pas de sens privilégié pour la propagation de l’influx nerveux. Le potentiel d’action doit se rendre jusqu’aux boutons terminaux pour stimuler la libération de neurotransmetteur.
Nommez les deux facteurs qui influencent la vitesse de propagation du potentiel d’action.
La présence de gaines de myéline le long de l’axone (+ vite_
Le diamètre de l’axone. (+ diamètre est grand, moins il y a de résistance aux courants locaux. La quantité d’ions qui se déplacent en un temps donné est plus importante. Le potentiel seuil est atteint plus rapidement dans les régions adjacentes de la membrane.
Comment nomme-t-on la propagation du potentiel d’action le long d’un axone myélinisé ?
Conduction saltatoire
Expliquez comment l’influx nerveux se propage le long du neurone pour les deux types de cellules: Neurone non-myélinisé et neurone myélinisé :
Neurone non-myélinisé :
L’influx se propage en causant une dépolarisation unidirectionnelle d’une région avoisinante à une autre.
Neurone myélinisé :
l’influx se propage en causant une dépolarisation unidirectionnelle, de façon saltatoire, par saut, d’un nœud de Ranvier à un autre.
Lequel de ces deux neurones conduira le plus rapidement l’influx nerveux ? Un neurone avec un plus grand diamètre ou un plus petite diamètre? Expliquez votre réponse.
Le neurone avec un plus grand diamètre. Un diamètre élevé favorise le déplacement des charges (offre moins de résistance aux courants locaux). La quantité d’ions qui se déplacent en un temps donnée est plus importante. Le potentiel seuil est atteint plus rapidement dans les régions adjacentes de la membrane.
Lorsque le corps développe des anticorps contre sa propre myéline, quelle maladie risque-t-il de développer ?
La sclérose en plaque. On parle alors d’une maladie auto-immune.
Expliquez l’absence et la réapparition des symptômes de la sclérose en plaques.
Étant donné que l’axone reste intact, le corps compense l’absence de la myéline en augmentant le nombre de canaux sodiques voltage-dépendants des neurones devenus amyélinisés pendant un certain temps. Ce qui explique l’absence et la réapparition des symptômes de cette maladie.
Le poisson FUGU contient une toxine (tétrodotoxine) qui bloque les canaux sodiques voltage-dépendants. Expliquez comment cette toxine peut être létale lorsqu’elle est ingérée.
Elle bloque la transmission nerveuse de façon générale. Elle bloque la propagation des influx nerveux. La mort résulte généralement d’une paralysie musculaire au niveau respiratoire.
Quel type de médicaments bloque les canaux sodiques voltage-dépendants et donc empêche le déclenchement des potentiels d’action ?
Les anesthésiques locaux comme la procaïne et la lidocaïne. Sans les potentiels d’action déclenchés par les stimuli douloureux, le cerveau ne peut donc plus percevoir la douleur.
Quelle est la fonction d’une synapse ?
La synapse permet la transmission d’information d’un neurone à un autre neurone ou d’un neurone à une cellule effectrice.
Décrivez brièvement le mécanisme de la transmission nerveuse d’une synapse électrique.
Elle transmet directement l’influx électrique d’un neurone à l’autre par le passage direct d’ions du neurone pré-synaptique au neurone post-synaptique via des canaux protéiniques perméables à ces ions.
Décrivez brièvement le mécanisme de la transmission nerveuse d’une synapse chimique.
Elle transforme d’abord le message électrique en message chimique. Ce dernier est ensuite reconverti en message électrique par le neurone post-synaptique.
Quelle composante permet le passage direct du courant d’une cellule à l’autre dans une synapse électrique?
Ce sont des canaux ioniques formés de protéines appelées connexines faisant partie intégrante des jonctions communicantes.
Décrivez la fonction de la synapse électrique:
Permet le passage direct et rapide de l’influx nerveux. Elle permet de synchroniser l’activité électrique de plusieurs neurones voisins.
Quel est le sens de la transmission de l’information dans une synapse électrique?
Il n’y a pas de sens privilégié, il peut être dans un sens ou dans l’autre (bidirectionnel).
Décrivez la synapse excitatrice.
Dans la synapse excitatrice, le potentiel membranaire du neurone post-synaptique est rapproché du seuil (donc dépolarisé)
Décrivez une synapse inhibitrice.
Dans une synapse inhibitrice, le potentiel membranaire du neurone post-synaptique est éloigné du seuil (hyperpolarisé) ou stabilisé à un niveau.
Expliquez ce qu’est la convergence de l’influx nerveux.
Des synapses provenant de nombreuses cellules présynaptiques modulent l’activité d’une seule cellule post-synaptique.
Expliquez la divergence de l’influx nerveux
Une seule cellule pré-synaptique module l’activité de plusieurs cellules post-synaptiques
Qu’est-ce que la densité post-synaptique?
C’est une zone spécialisée de la membrane du neurone post-synaptique, très riche en protéines membranaires extrinsèques et intrinsèques, recevant l’information nerveuse.
Quelle est la fonction des neurotransmetteurs?
Les neurotransmetteurs transmettent l’information nerveuse d’un neurone à l’autre.
Quelle est la fonction des vésicules synaptiques?
Emmagasiner les neurotransmetteurs
Quelle est la fonction de la fente synaptique?
Elle sépare le neurone pré et post-synaptique. Lieu de libération du neurotransmetteur. Empêche la propagation directe du courant entre les neurones pré- et post-synaptiques (dissipation des charges électriques)
Décrivez les événements qui se déroulent pour chacune des étapes 1 à 5 identifiées sur la figure et qui correspondent aux étapes de la transmission neuronale.
- Propagation du potentiel d’action (PA) le long de la membrane du bouton terminal du neurone pré-synaptique.
- Ouverture des canaux calciques voltage-dépendants provoqué par la dépolarisation de la membrane du bouton terminal (membrane pré-synaptique).
- Entrée de calcium dans le bouton terminal selon son gradient électrochimique.
- Libération du neurotransmetteur de la vésicule synaptique dans la fente synaptique (diffusion du neurotransmetteur dans la fente synaptique).
- Liaison du neurotransmetteur au récepteur de la membrane du neurone post-synaptique.
Que sont les zones actives d’un neurone pré-synaptique?
Des sites de libération près de la membrane pré-synaptique où se rassemblent les vésicules contenant des neurotransmetteurs, avant l’activation des canaux calcique voltage-dépendants.
Quel type de canal retrouve-t-on à l’étape #5 (libération du neurotransmetteur au récepteur de la membrane du neurone post-synaptique)?
Canal sodique ligand-dépendant
Identifiez les structures permettant la fusion vésiculaire synaptique et spécifiez sa fonction.
Protéines SNARE ou d’arrimage
Elles permettent la fusion de la membrane des vésicules synaptiques avec la membrane plasmique du neurone pré-synaptique.
Quel est le rôle du calcium au niveau de cette structure ?
Se fixe sur la synaptotagmine et déclenche ainsi (modification de la conformation du complexe) la fusion de la membrane vésiculaire avec la membrane plasmique (favorise donc la libération du neurotransmetteur).
Quel est le mode de transport impliqué dans la libération du contenu des vésicules synaptiques ?
Exocytose
Qu’advient-il du neurotransmetteur par la suite ?
Élimination (ou l’inactivation) du neurotransmetteur hors de la fente synaptique.
Nommez les deux mécanismes responsables de l’élimination du neurotransmetteur de la fente synaptique.
Il y a recapture par la terminaison pré-synaptique via un transporteur membranaire et/ou dégradation enzymatique (en dérivés inactifs dont certains sont retransportés dans la terminaison pré synaptique pour réutilisation).
Comment sont recyclés les vésicules synaptiques?
1) Par endocytose
2) En se fusionnant brièvement avec la membrane pré-synaptique pour déverser leur contenu, puis en refermant leur pore et regagnant le bouton terminal (synapse où la fréquence de décharge des PA est élevée)
A) Un neurone peut recevoir plus d’une synapse à la fois.
B) De plus, un neurone peut faire une synapse avec plusieurs neurones à la fois.
A) Il y a une convergence (réseau b) des influx nerveux.
B) On parle alors de divergence des influx nerveux.
Que sont les potentiels post-synaptiques ?
Potentiels gradués
Définissez les acronymes suivants et décrivez leur fonction.
A) PPSE
B) PPSI
A) Potentiel post-synaptique excitateur. Il cause une dépolarisation transitoire de la membrane post-synaptique suite à la liaison d’un neurotransmetteur libéré par un neurone pré-synaptique à son récepteur spécifique. C’est un potentiel gradué qui tend à favoriser l’atteinte du seuil de déclenchement d’un potentiel d’action.
B) Potentiel post-synaptique inhibiteur. Il engendre une hyperpolarisation transitoire de la membrane post-synaptique suite à la liaison d’un neurotransmetteur à son récepteur spécifique. Il tend à éloigner le potentiel membranaire du seuil de déclenchement du potentiel d’action.
Une fois libérés du bouton terminal pré-synaptique, les neurotransmetteurs diffusent à travers la fente. Certains se fixent sur des récepteurs de la membrane post-synaptique.Selon le type de récepteurs impliqués, on les qualifie différemment. Donnez 2 exemples.
Récepteurs ionotropes: Récepteurs activés sont des canaux ioniques.
Récepteurs métabotropes: Récepteurs activés qui peuvent agir indirectement, par l’intermédiaire d’une protéine G et/ou d’un second messager, sur d’autres canaux ioniques.
Qu’est-ce qui génère un PPSE?
L’entrée d’ions Na+ dans le neurone post-synaptique
Qu’est-ce qui génère un PPSI?
L’entrée d’ions Cl- ou la sortie d’ions K+ du neurone post-synaptique
Pour quelle raison n’y a-t-il pas de déclenchement de potentiel d’action au niveau des dendrites ou encore au niveau du corps cellulaire ?
Parce qu’à ce niveau, il n’y a pas (ou il y a peu) de canaux sodiques voltage-dépendants mais seulement des canaux ligand-dépendants.
Nommez l’endroit du neurone qui est responsable du déclenchement des potentiels d’action en spécifiant ce qui le caractérise des autres régions du neurone.
Le segment initial ou cône d’implantation qui est riche en canaux sodiques voltage-dépendants.
Pourquoi l’entrée d’ions Cl- ou l’augmentation de la perméabilité aux ions K+ génère-t-elle un PPSI plutôt qu’un PPSE ?
Parce que l’entrée de chlore (ion négatif) ou la sortie de potassium (potentiel d’équilibre plus négatif que le potentiel de repos) tire le potentiel membranaire vers le bas et défavorise ainsi l’atteinte du potentiel seuil.
A: 10 mV - synapse excitatrice
B: 8 mV - synapse inhibitrice
C: 7 mV - synapse excitatrice
D: 5 mV - synapse excitatrice
E: 2 mV - synapse inhibitrice
Qu’arrive-t-il lorsque :
a) seul le récepteur A est activé ?
b) les récepteurs A et D sont activés en même temps ?
c) les récepteurs C, D et E sont activés simultanément ?
d) le récepteur C est activé 3 fois de suite dans un très court laps de temps ?
a) Il y a génération d’un PPSE de 10 mV, le potentiel seuil n’est pas atteint, donc pas de potentiel d’action généré.
b) Il y a sommation des PPSE produits (15 mV) et génération d’un potentiel d’action.
c) Il y a intégration de 2 PPSE (12 mV) et d’un PPSI (-2 mV) pour un potentiel résultant de 10 mV (un PPSE donc), insuffisant pour produire un potentiel d’action.
d) Il y a sommation de 3 PPSE de 7 mV (21 mV) et donc génération d’un potentiel d’action.
Relevez la différence entre les deux mécanismes d’intégration suivants: Sommation spatiale et sommation temporelle.
La sommation spatiale représente l’addition des PPSE générés simultanément par différents contacts synaptiques sur une même dendrite, ou corps cellulaire.
La sommation temporelle représente l’addition des PPSE générés au niveau d’une synapse mais de façon répétitive et rapide.
Comparez l’effet d’une synapse excitatrice proche du segment initial (ou cône d’implantation) à celui d’une synapse au niveau des dendritiques sur les modifications de potentiel membranaire post-synaptique. Expliquez.
Il sera beaucoup plus facile pour un PPSE généré proche du segment initial (zone gâchette) de déclencher un potentiel d’action, qu’un PPSE généré au niveau d’une dendrite. Le seuil d’excitabilité au niveau du segment initial est plus près du potentiel de repos membranaire à cause du grand nombre de canaux sodiques voltage-dépendants à ce niveau. Aussi, il y a moins de perte décrémentielle générée par la distance parcourue par le PPSE.
Expliquez la fonction des autorécepteurs présynaptiques en décrivant leur mécanisme d’action.
Leur activation, suite à la liaison du neurotransmetteur libéré par la terminaison nerveuse, mène à une diminution de la libération de ce neurotransmetteur lors d’un potentiel d’action subséquent (possiblement quand la concentration du neurotransmetteur est trop élevée dans la fente synaptique). C’est un mécanisme de rétrocontrôle négatif.
Nommez deux mécanismes post-synaptiques qui peuvent contribuer à modifier la force de transmission synaptique.
Facilitation ou inhibition par sommation temporelle ou spatiale; effet d’autres neurotransmetteurs ou neuromodulateurs agissant sur le neurone post-synaptique; régulation positive ou négative et désensibilisation des récepteurs; médicaments et maladies (Voir Tableau 6.5, p. 165 du Vander).
La grande majorité des médicaments qui agissent sur le système nerveux modulent d’une façon ou d’une autre la transmission synaptique. Nommez la cible et l’effet pharmacologique possible (8).
Un médicament peut:
1: Transport vésiculaire. Augmentation de la fuite du neurotransmetteur de la vésicule vers le cytoplasme, l’exposant à une dégradation enzymatique.
2: Exocytose. Augmentation de la libération du neurotransmetteur dans la fente synaptique.
3: Exocytose. Blocage de la libération du neurotransmetteur.
4: Enzyme de biosynthèse. Inhibition de la synthèse du neurotransmetteur.
5: Site de recapture. Blocage de la recapture du neurotransmetteur.
6: Enzyme de dégradation. Blocage des enzymes (pré-synaptique et de la fente synaptique) qui dégradent le neurotransmetteur.
7: Récepteur post-synaptique. Fixation sur le récepteur de la membrane post-synaptique pour bloquer (antagoniste) ou simuler (agoniste) l’effet du neurotransmetteur.
8: Signalisation intracellulaire. Inhibition ou facilitation de l’activité des seconds messagers au niveau post-synaptique.
Selon l’intervention pharmacologique, entraîne-t-elle une augmentation ou une diminution de la réponse neuronale?
1. Inhibition de l’enzyme de dégradation post-synaptique
- Inhibition de l’enzyme de synthèse du neurotransmetteur
- Inhibition de la recapture
- Facilitation de la libération du neurotransmetteur
- Blocage des récepteurs postsynaptiques
1) Augmentation
2) Diminution
3) Augmentation
4) Augmentation
5) Diminution
Comment nomme-t-on les médicaments qui bloquent un récepteur sans l’activer ?
Antagoniste
Un médicament qui mime l’effet du neurotransmetteur naturel ?
Un agoniste
Nommez une toxine qui dégrade des protéines SNARE présynaptiques.
Toxine du tétanos
Quels sont les critères pour qu’une molécule soit considérée comme un neurotransmetteur ?
a) Elle doit être produite à l’intérieur du neurone.
b) Elle doit se retrouver au niveau des boutons terminaux.
c) Elle doit être relâchée suite à l’arrivée d’un potentiel d’action.
d) Elle doit produire un effet post-synaptique (donc avoir des récepteurs spécifiques).
e) Elle doit posséder un système d’inactivation rapide (recapture ou dégradation enzymatique).
f) L’application expérimentale sur un neurone post-synaptique doit avoir le même effet que lorsqu’elle est relâchée par un neurone.
Quels sont les critères pour qu’une molécule soit considérée comme un neurotransmetteur ?
a) Elle doit être produite à l’intérieur du neurone.
b) Elle doit se retrouver au niveau des boutons terminaux.
c) Elle doit être relâchée suite à l’arrivée d’un potentiel d’action.
d) Elle doit produire un effet post-synaptique (donc avoir des récepteurs spécifiques).
e) Elle doit posséder un système d’inactivation rapide (recapture ou dégradation enzymatique).
f) L’application expérimentale sur un neurone post-synaptique doit avoir le même effet que lorsqu’elle est relâchée par un neurone.
Comment nomme-t-on les autres molécules qui participent à la neurotransmission ?
Neuromodulateurs
Nommez un neurotransmetteur atypique et expliquez pourquoi il fait partie de cette catégorie.
Les neuropeptides sont davantage considérés comme des neuromodulateurs, car ils ne possèdent pas de système de recapture rapide, comme les neurotransmetteurs classiques. Ils sont lentement dégradés par processus enzymatique (endopeptidases). Ils sont aussi généralement associés (co-localisés) avec une terminaison synaptique contenant un neurotransmetteur dit classique.
L’acétylcholine (ACh) est un neurotransmetteur de quelle partie du système nerveux?
Système nerveux périphérique de la jonction neuromusculaire et de l’encéphale
Comment nomme-t-on les neurones qui libèrent de l’acétylcholine?
Les cholinergiques
À partir de quoi est synthétisé l’ACh? Et où se produit cette synthèse?
La choline et l’acéyl-CoA
Dans le cytoplasme des terminaisons synaptiques
Quel est le nom de l’enzyme qui catabolise l’ACh? Où la retrouve-t-on?
Acétylcholinestérase
Sur les membranes pré- et post-synaptiques (dégradation + dans membrane post-synaptique)
Quels sont les produits du catabolisme de l’ACh? Et qu’advient-il de ces produits?
Choline et acétate
La choline est recaptée (retransportée) dans les terminaisons pré-synaptiques où elle est réutilisée pour synthétiser de nouvelles molécules d’ACh.
L’acétate est éliminée.
Quel(s) neurotransmetteur(s) ou modulateur(s) font partie de la catégorie acétylcholine?
Acétylcholine (ACh)
Quel(s) neurotransmetteur(s) ou modulateur(s) font partie de la catégorie des acides aminés ou dérivés d’acides aminés?
Aspartate (Asp), GABA, glutamate (Glu), glycine
Quel(s) neurotransmetteur(s) ou modulateur(s) font partie de la catégorie des amines biogènes?
Adrénaline (A), dopamine (DA), noradrénaline (NA), sérotonine (5-HT), histamine.
Quel(s) neurotransmetteur(s) ou modulateur(s) font partie de la catégorie des gaz?
Monoxyde d’azote (NO) - oxyde nitrique, monoxyde de carbone (CO)
Quel(s) neurotransmetteur(s) ou modulateur(s) font partie de la catégorie des neuropeptides?
Cholécystokinine, dynorphines, endorphines,
enképhalines, neurokinines, somatostatine,
tachykinines (substance P), oxytocine.
Quel(s) neurotransmetteur(s) ou modulateur(s) font partie de la catégorie des purines?
Adénine, ATP
Quels neurotransmetteurs ou neuromodulateurs constituent
les catécholamines ? De quelle catégorie de neurotransmetteurs font partie les catécholamines?
La dopamine (DA), la noradrénaline (NA) et l’adrénaline (A)
Amines biogènes
Quels neurotransmetteurs ou neuromodulateurs constituent les opioïdes endogènes? De quelle catégorie de neurotransmetteurs font partie les opioïdes endogènes?
Les endorphines, enképhalines et dynorphines.
Les neuropeptides
Parmi les acides aminés qui agissent comme neurotransmetteurs, lesquels jouent un rôle :
a) Excitateurs ?
b) Inhibiteurs ?
a) Excitateurs ?
Le glutamate et l’aspartate.
b) Inhibiteurs ?
Le GABA et la glycine.
Certains neurotransmetteurs sont associés avec des voies de neurotransmission dites diffuses. Qui sont-ils?
La sérotonine, la noradrénaline
Où se trouvent les principaux noyaux qui synthétisent les monoamines et l’acétylcholine?
Au niveau du tronc cérébral et du mésencéphale
- Quelle est l’enzyme responsable de dégrader la dopamine (DA), la noradrénaline (NA), l’adrénaline (A) et la sérotonine (5-HT)?
- Quelle autre enzyme peut dégrader ces mêmes neurotransmetteurs, à l’exception de la sérotonine (5-HT)
- Monoamine oxydase (MAO de type A et B)
- Catéchol-O-méthyl-transférase (COMT)
Quels sont les neurotransmetteurs pouvant être dégradés par l’enzyme monoamine oxydase (MAO)?
La dopamine (DA), la noradrénaline (NA), l’adrénaline (A) et la sérotonine (5-HT).
Où retrouve-t-on les enzymes monoamine oxydase (MAO)?
Au niveau des astrocytes (membrane externe des mitochondries),
des neuronale (pré-synaptique, membrane externe des mitochondries)
du foie (MAO de type A)
Où retrouve-t-on les enzymes catéchol-O-méthyl-transférase (COMT)?
Au niveau
• Neuronale (membrane post-synaptique) et extracellulaire
• Foie
À l’aide de l’enzyme tryptophane hydroxylase, que produit-t-on et à partir de quoi?
La sérotonine, dérivé de la tryptophane
Parmi les catécholamines, lesquels sont les plus abondants dans le cerveau (SNC)?
Dopamine (DA) et Noréadrénaline (NA)
Nommez le précurseur commun des catécholamines.
La L-DOPA.
Quel acide aminé est primordial pour la synthèse :
de la dopamine ?
Tyrosine
Quel acide aminé est primordial pour la synthèse de la sérotonine?
Tryptophane
Quel acide aminé est primordial pour la synthèse de la noradrénaline?
Tyrosine
Quel acide aminé est primordial pour la synthèse du GABA?
La glutamate ou glutamine
Décrivez le mécanisme de la synthèse des neuropeptides.
Les neuropeptides sont produits à partir de précurseurs plus volumineux en termes de structure et sont synthétisés dans le corps cellulaire. Ces précurseurs sont ensuite emmagasinés dans des vésicules de transport qui gagnent les boutons terminaux via un système de transport axonal. Dans les boutons terminaux, le précurseur est clivé par des peptidases spécifiques pour produire le neuropeptide. Ce dernier est généralement emmagasiné simultanément avec un autre neurotransmetteur classique dans des vésicules synaptiques.
Quelle catégorie de neurotransmetteurs sont les plus abondants du SNC?
Les acides aminés neurotransmetteurs
Parmi les acides aminés excitateurs, lequel est le plus répandu?
Glutamate
Quels sont les récepteurs ionotropiques de la glutamate? Ces récepteurs sont perméables à quel type d’ions?
Récepteurs NMDA (canaux ligand-dépendants et voltage-dépendants Na+, Ca2+) récepteurs AMPA (Na+) et récepteurs Kainate (Na+)
Les neurotransmetteurs sont en mesure d’activer deux types de récepteurs membranaires.
a) Lesquels ?
b) Quel type de réponses membranaires ces récepteurs induisent-ils ?
a) Des récepteurs ionotropes (récepteurs-canaux, ou couplés à des canaux ioniques) et des récepteurs métabotropes (récepteurs à 7 passages transmembranaires couplés à une protéine G (RCPG)).
b) Les récepteurs ionotropes induisent une réponse membranaire directe générant des potentiels post-synaptiques excitateurs ou inhibiteurs rapides tandis que les récepteurs métabotropes modifient la physiologie du neurone post-synaptique en modifiant des cascades d’événements intracellulaires (seconds messagers) et modulent ainsi la neurotransmission plus lentement et de façon indirecte.
L’acétylcholine est l’un des neurotransmetteurs qui peut activer ces deux types de récepteurs, soit un récepteur canal (ionotrope) ou un RCPG (métabotrope).
a) Nommez-les et décrivez leur mécanisme d’action.
b) Hormis le cerveau, où retrouve-t-on ces deux types de récepteurs ?
a) Récepteurs-canaux :
Les récepteurs nicotiniques: lorsque l’acétylcholine se lie à ce récepteur, le récepteur canal s’ouvre et laisse entrée des ions sodiques et sortir des ions potassiques. Ceci mène à une dépolarisation membranaire rapide et transitoire.
RCPG :
Les récepteurs muscariniques: une fois activé, ce récepteur mène à l’activation d’une protéine G (Gi ou Gq, selon le sous-type du récepteur).
b) Les récepteurs nicotiniques sont nombreux à la jonction neuromusculaire et au niveau des muscles squelettiques.
Les récepteurs muscariniques sont nombreux au niveau des glandes ou des organes comme le cœur.
Le glutamate et le GABA sont deux neurotransmetteurs de type acides aminés pouvant activer des récepteurs ionotropes.
a) Nommez les deux principaux récepteurs ionotropes du glutamate et indiquez de quelle façon ces récepteurs modulent la neurotransmission (types de canal) :
Le récepteur N-Méthyl-D-Aspartate (NMDA); c’est un récepteur-canal pour les cations et laisse passer les ions Na+ et Ca2+, ce qui favorise la dépolarisation du neurone post-synaptique (facilite la neurotransmission, PPSE). Le récepteur NMDA est de plus sensible au voltage (c’est un récepteur-canal voltage-dépendant). Un ion Mg2+ bloque le pore du canal en dessous d’un certain voltage. Le récepteur AMPA est un récepteur-canal pour les cations monovalents (Na+). Il permet de produire des PPSE.
Indiquez de quelle façon le récepteur ionotrope du GABA module la neurotransmission :
Il active des canaux perméables aux ions chlore (Cl-), ce qui cause une hyperpolarisation rapide (PPSI), ce qui provoque une inhibition de la neurotransmission.
Qu’arrive-t-il au neurotransmetteur une fois qu’il a activé son récepteur spécifique ? Nommez deux possibilités.
Il est soit dégradé par une enzyme ou soit re-capté via un transporteur de la membrane pré-synaptique.
a) Expliquez comment les deux récepteurs ionotropes du glutamate peuvent coopérer pour moduler la neurotransmission ?
b) Comment nomme-t-on ce phénomène et à quelles fonctions cognitives supérieures ce processus cellulaire est-il associé ?
a) L’arrivé du glutamate active les récepteurs AMPA. L’entrée de sodium provoquée par l’ouverture des récepteurs-canaux AMPA produit une dépolarisation de la membrane qui permet aux récepteurs NMDA à proximité d’être activés (expulsion d’ion magnésium qui obstruait le pore). L’ouverture du récepteur-canal NMDA fait aussi entrer du calcium dans la cellule, ce qui active les systèmes de seconds messagers dépendant du calcium. La coopération entre les récepteurs AMPA et NMDA renforce l’impact du glutamate sur la neurotransmission.
b) Ce phénomène se nomme potentialisation à long terme (PLT) et est associé à l’apprentissage et à la mémoire (voir UA3 pour plus de détails).
Quel est le neurotransmetteur principal libéré par les interneurones inhibiteurs de la moelle épinière et du tronc cérébral?
La pyrite
Sur quel type de récepteurs se fixe la pyrine et décrivez de quelle façon la pyrine module la neurotransmission.
Récepteurs ionotropes (canaux perméables au Cl-). En se fixant sur ces récepteurs, les canaux s’ouvrent, laissent entrer du chlore dans le neurone, ce qui cause une hyperpolarisation (éloigne le potentiel membranaire du seuil de déclenchement de potentiel d’action), ce qui provoque une inhibition de la neurotransmission.
c) Nommez l’enzyme de dégradation de l’ACh.
d) Nommez les produits de dégradations de l’enzyme lytique en spécifiant la destinée de chacun d’eux.
c) L’acétylcholinestérase
d) Choline et acétate (acide acétique). L’acétate est éliminé dans la circulation tandis que la choline est re-captée dans le neurone pré-synaptique pour re-synthétiser l’acétylcholine.
Décrivez les deux mécanismes qui mènent à la diminution de la concentration des amines biogènes dans la fente synaptique.
Les amines biogènes sont re-captées via un transporteur qui leur est spécifique ou dégradées de façon enzymatique. La dégradation des catécholamines (amines biogènes) implique principalement l’action de l’enzyme monoamine oxydase (MAO). Il y a 2 types de MAO, la type A et B. Les MAOs se retrouvent au niveau de la membrane externe des mitochondries des astrocytes et des neurones (éléments présynaptiques). La MAO de type B est principalement retrouvé au niveau du système nerveux alors que la MAO de type A se retrouve également en périphérie (principalement au foie). La catéchol-O-méthyl-transférase (COMT), une enzyme à la fois neuronale (sur les éléments postsynaptiques) et extracellulaire, inactive également les monoamines (DA, NA et A). On retrouve cet enzyme également au foie.
Quelles enzymes sont responsables de la dégradation des neuropeptides ?
Ce sont des endopeptidases
Les individus souffrant de la maladie d’Alzheimer ont moins de neurones cholinergiques, situation attribuable principalement à leur neurodégénérescence. D’après vous, quel est le type de médicament le plus souvent utilisé présentement pour améliorer la transmission cholinergique chez ces patients.
Les inhibiteurs de l’acétylcholinestérase.
Les individus souffrant de la maladie d’Alzheimer ont moins de neurones cholinergiques, situation attribuable principalement à leur neurodégénérescence. D’après vous, quel est le type de médicament le plus souvent utilisé présentement pour améliorer la transmission cholinergique chez ces patients.
Les inhibiteurs de l’acétylcholinestérase.
Décrivez le mécanisme des neurotransmetteurs gazeux.
Les gaz ne sont pas libérés par exocytose par les vésicules présynaptiques et ne se fixent pas sur les récepteurs des membranes post-synaptiques. Ils sont produits par des enzymes des terminaisons axoniques (en réponse à l’entrée de calcium) et diffusent de leur site d’origine dans une cellule vers le liquide extra cellulaire d’autres neurones ou cellules effectrices, où ils se fixent sur des protéines et les activent. Ex: le monoxyde d’azote libéré par les neurones active la guanylyl cyclase dans les cellules réceptrices, ce qui augmente la concentration du second messager GMP cyclique.
De quoi est composé le SNC?
Encéphale et moelle épinière
Qu’est-ce qui protège l’encéphale?
Boîte crânienne
Qu’est-ce qui protège la moelle épinière?
Les vertèbres
Qu’est-ce qui délimite le SNC?
Les méninges qui comprennent 3 couches membranaires (dure-mère, arachnoïde et pie-mère) et un espace contenant le liquide céphalo-rachidien (LCR).
Définissez le terme “nerf”.
Un groupe de nombreux axones qui cheminent ensemble vers le même site dans le SNP.
Comment qualifie-t-on un groupe d’axones transitant ensemble dans le SNC?
Une voie, un tractus, ou, quand ils unissent les moitiés droite et gauche du SNC, une commissure.
Comment nomme-t-on un groupe de corps cellulaires ayant les mêmes fonctions dans le SNP?
Ganglion
Comment nomme-t-on un groupe de corps cellulaires ayant les mêmes fonctions dans le SNC?
Noyau
Quelles sont les 4 composantes principales de l’encéphale?
Hémisphères cérébraux
Diencéphale
Cervelet
Tronc cérébral
Quelle structures forment le prosencéphale?
Les hémisphères cérébraux
Diencéphale
Quelles structures constituent le diencéphale?
le thalamus
l’hypothalamus
Quelles sont les composantes des hémisphères cérébraux?
Cortex cérébral
Substance blanche
Corps calleux
De quoi est constitué le cortex cérébral?
(Substance grise) Il est constitué de corps cellulaires des neurones de l’encéphale.
De quoi est constitué la substance blanche?
Elle est constituée des axones myélinisés des neurones qui forment des faisceaux nerveux.
De quoi est constitué le corps calleux et décrivez sa fonction.
Elle est constituée d’un volumineux faisceau de fibres myélinisées qui connecte les deux hémisphères cérébraux.
À l’aide de la figure 1 de cette activité, comparez les cerveaux de chat et de l’humain.
a) Lequel des deux présente une plus grande surface de cortex cérébral ? Expliquez.
Le cortex du cerveau humain. Il présente un plus grand nombre de circonvolutions.
À quoi associe-t-on une grande surface de cortex cérébral ?
À des fonctions cognitives supérieures, retrouvées chez les espèces les plus évoluées (comme les primates).
Le cortex cérébral est séparé en 4 lobes principaux. Que sont-ils?
Lobe frontal
Lobe pariétal
Lobe temporal
Lobe occipital
Un 5e lobe est aussi présent, mais n’est pas visible en surface. C’est le lobe cingulaire impliqué dans la gestion des émotions (système limbique).
Comment nomme-t-on le cortex cérébral situé en surface?
Néocortex (représente la structure de l’encéphale acquis le plus récemment dans l’évolution).
Comment nomme-t-on le cortex cérébral qui est plus en profondeur et plus ancien?
Allocortex (lobe cingulaire)
Quelle est la fonction du lobe temporal?
Recevoir les afférentes auditives
Quelle est la fonction du lobe frontal?
Initier, planifier, motiver l’accomplissement d’activités.
Impliquer dans des fonctions cognitives supérieures (personnalité)
Quelle est la fonction du lobe occipital?
Recevoir les afférences visuelles
Quelle est la fonction du lobe pariétal?
Recevoir les afférentes somatosensitives (goûter, toucher, température, douleur).
Quel est la fonction des aires associatives?
Se trouvant sur tous les lobes du cortex, elles intègrent et traitent l’information provenant de plusieurs centres.
Quel groupe de noyaux sous-corticaux sont les plus importants?
Les noyaux gris centraux (noyaux de la base)
De quoi sont constitués les noyaux gris centraux?
Des corps cellulaires organisés en amas.
Quels sont les principaux noyaux gris centraux?
Noyau caudé
Putamen
Globus pallidus
Quelle est la fonction générale des noyaux gris centraux?
Ils jouent un rôle dans le contrôle du mouvement et des aspects complexes du comportement.
Qu’est-ce qui relie l’hypophyse au cerveau?
Tige pituitaire
Hypophyse: glande pituitaire sécrétant des hormones directement dans le sang par les vaisseaux portes.
L’adénohypophyse fait-elle partie de l’encéphale?
NON, produit entre autres la prolactine.
L’hypophyse postérieure fait-elle partie de l’encéphale?
OUI, elle est constituée des projections des neurones provenant de l’hypothalamus (noyaux para-ventriculaires et supra-optique)
Quelle est la fonction générale du thalamus ?
Il est le centre de relais synaptiques de la majorité des influx afférents sensoriels. De ses noyaux, le thalamus distribue ensuite les influx vers des régions spécifiques de l’encéphale.
Nommez une autre fonction du thalamus.
Joue aussi un rôle clé dans l’éveil et l’attention focalisée (conscience) ainsi que dans le contrôle de la coordination des muscles squelettiques.
Indiquez les 7 principales fonctions associées à l’hypothalamus.
1) Régulation des centres du système nerveux autonome. Régit les fonctions des centres du tronc cérébral et de la moelle épinière. Intervient dans le contrôle de la pression artérielle, fréquence et intensité des contractions cardiaques, la mobilité du tube digestif, fonction respiratoire, diamètre de la pupille et autres fonctions viscérales.
2) Régulation des réactions émotionnelles et du comportement. Fait partie du système limbique qui intervient dans la perception du plaisir, de la peur et de la colère. Siège des pulsions biologiques (sexuelles). Par le truchement du système nerveux autonome, déclenche la plupart des manifestations physiques des émotions (palpitations cardiaques, élévation de la pression artérielle, pâleur, transpiration et bouche sèche).
3) Régulation de la température corporelle. Monitoring de la température du sang, déclenchement des mécanismes de refroidissement (transpiration) et de réchauffement (grelottement).
4) Régulation de l’apport alimentaire. Module la sensation de faim et de satiété en fonction des niveaux de glucoses et de certaines hormones en circulation dans le sang (centre de la satiété).
5) Régulation de l’équilibre hydrique et de la soif. Grâce à la présence d’osmorécepteurs, l’hypothalamus évalue les besoins hydriques. La stimulation du centre de la soif nous pousse à boire plus de liquide (déclenche la libération de l’hormone antidiurétique ADH ou vasopressine).
6) Régulation du cycle veille-sommeil. Contribue avec d’autres régions à la régulation du sommeil. Règle le cycle du sommeil en fonction des niveaux de clarté et noirceur.
7) Régulation de la fonction endocrinienne. Directement par la sécrétion d’hormones telles l’hormone antidiurétique et l’ocytocine et indirectement en régissant la sécrétion des hormones par l’adénohypophyse en produisant des hormones de libération (ACTH, TRH).
Qu’est-ce que le système limbique? En quoi est-il constitué?
Le système limbique représente un ensemble fonctionnel composé de plusieurs régions du cerveau. Ces régions incluent certaines aires du cortex, l’hippocampe, l’amygdale, le septum, une partie du diencéphale (certains noyaux du thalamus et de l’hypothalamus) et du tronc cérébral.
Quels sont les rôles du système limbique ?
Il participe au déclenchement des émotions et au comportement émotionnel et participe à la mémoire (affective) et l’apprentissage.
Le cervelet est aussi constitué d’un cortex. Comment le nomme-t-on ?
Le cortex cérébelleux
Décrivez les principales fonctions du cervelet.
Il est impliqué dans la coordination des mouvements volontaires, dans la régulation de la posture et de l’équilibre. On lui attribue aussi un rôle dans les fonctions cognitives (certains apprentissages).
À quoi se réfère le concept d’états de conscience?
À des niveaux de vigilance comme le fait d’être éveillé, somnolent ou endormi.
À quoi se réfère des expériences conscientes?
Aux choses dont une personne a conscience (pensées, sentiments, perceptions, idées, rêves, raisonnement) au cours d’un état de conscience quelconque.
Quel noyau a une fonction d’horloge biologique ?
Le noyau supra chiasmatique
Comment le noyau supra-chiasmatique exerce-t-il son effet sur le cycle éveil-sommeil ?
Il régule la chronologie des périodes veille-sommeil en fonction de l’alternance lumière-obscurité en stimulant la production de la mélatonine par la glande pinéale (épiphyse).
Quelle région agit un peu comme le chef d’orchestre du cycle éveil-sommeil ?
Le système réticulaire activateur (SRA)
Quels sont les deux stades du sommeil et quelles en sont les principales caractéristiques ?
Sommeil à ondes lentes: stade 1: Sommeil léger; éveil facile par un stimulus modéré; perte continue de la conscience. Stade 2: Sensibilité à l’activation et à l’éveil de plus en plus émoussée. Stade 3 et 4: Sommeil profond;
Sommeil paradoxal: Sommeil le plus profond; rêves avec mouvements oculaires rapides (REM) derrière des paupières closes; augmentation de la consommation cérébrale en oxygène.
Quelle activité neurotransmetteur provenant du système réticulé activateur (SRA) doit être augmentée pour favoriser le sommeil paradoxal ?
L’acétylcholine
La régulation du cycle éveil-sommeil nécessite l’action concertée de plusieurs structures cérébrales. De quelle façon sera affecté le sommeil lorsqu’il y a une diminution de l’activité du thalamus combinée à une augmentation de l’acétylcholine ?
Il y aura passage du sommeil à ondes lentes vers le sommeil paradoxal.
Décrivez le mécanisme des neurones aminergiques lors de l’état de veille.
Les neurones aminergiques stimulent la vigilance, dans laquelle à la fois la direction de l’attention aux perceptions du monde extérieur et l’activité motrice sont majorées. Ces neurones aminergiques inhibent certains neurones cholinergiques du tronc cérébral.
Quelle séquence d’activité permet le passage du sommeil à ondes lentes vers l’éveil ?
Diminution du GABA et augmentation de l’histamine provenant de l’hypothalamus, et augmentation de l’activité du thalamus et du cortex combinées à une diminution de l’acétylcholine et une augmentation de noradrénaline et sérotonine provenant du SRA.
Définissez l’attention sélective.
Évitement des distractions par des sitmuli indésirables ou superflus afin de pouvoir focaliser son attention sur un stimulus important. Permet d’augmenter l’état de vigilance.
Nommez deux régions du cerveau qui participent à l’attention sélective ?
Le tronc cérébral (locus céruleus et pont)
Cortex pariétal (aires associatives)
Que sont les motivations?
Les processus responsables des types de comportements dirigés vers un but
Faites la distinction entre comportements motivés primaires et secondaires ?
Primaire :
Sert au maintien de l’homéostasie de l’organisme (chercher de la nourriture, comportement sexuel, chercher à se protéger du froid)
Secondaire :
Indirectement relié aux besoins primaires de l’organisme, par exemple le choix d’une boisson pour étancher notre soif. Associé à l’envie et fait intervenir des habitudes, l’apprentissage, de l’intellect et des émotions (associé au contexte social).
Que sont les récompenses?
Les objectifs recherchés par l’organisme ou les buts qui font que l’on adopte plus souvent un comportement donné pour y parvenir.
Comment nomme-t-on la voie de neurotransmission reliée au circuit de la récompense ?
Voie méso-limbique
Quel est le principal neurotransmetteur utilisé dans la voie méso-limbique?
Dopamine
Identifiez les différentes structures associées au circuit de récompense.
La voie méso-limbique:
- cortex préfrontal
- Noyau accumbens
- Noyau mésencéphalique (aire segmentaire ventrale)
- Locus céruleus
- Noyau du tronc cérébral (noyaux mésencéphalique et locus céruléens)
Quel neurotransmetteur est libéré par les neurones du locus ceruleus impliqués dans l’attention sélective?
Noradrénaline
Quels sont les neurotransmetteurs libérés par les neurones du SRA (système réticulé activateur) du tronc cérébral?
Neurones aminergiques: noradréanline et sérotonine (éveil et vigilance)
Neurones cholinergiques: acétylcholine (sommeil paradoxal)
Comment l’hypothalamus régule le cycle éveil-sommeil?
Aire préoptique induit le sommeil à ondes lentes par des influx GABA inhibiteurs vers les neurones du thalamus et du cortex (inhibitation de l’activité du thalamus et du cortex)
Hypothalamus postérieur: stimule l’éveil (histamine)
Noyau suprachiasmatique: horloge biologique (rythme circadien, mélatonine)
Quelles sont les bases physiologiques d’un comportement émotif ?
- Sites anatomiques qui évaluent la valeur émotionnelle d’un stimulus donné.
- Réponses au stimulus ou comportement émotionnel (hormonale, autonome et expression externe).
- Expérience consciente de l’émotion ou émotion interne (peur, amour, colère, joie, anxiété, espoir).
Quelles sont les bases physiologiques d’un comportement émotif ?
- Sites anatomiques qui évaluent la valeur émotionnelle d’un stimulus donné.
- Réponses au stimulus ou comportement émotionnel (hormonale, autonome et expression externe).
- Expérience consciente de l’émotion ou émotion interne (peur, amour, colère, joie, anxiété, espoir).
Quelle région du cortex joue un rôle prépondérant dans la gestion et la réponse motrice aux émotions ?
Le lobe préfrontal (cortex préfrontal)
Quelle est la fonction de la mémoire déclarative?
Rétention et le rappel d’expériences conscientes (que l’on peut exprimer par des mots (déclarer).
Quelles structures cérébrales sont associées à la mémoire déclarative?
Hippocampe, amygdale, diencéphale, lobe temporal et aires corticales associatives
Quelle est la fonction de la mémoire procédurale?
Mémoire de comment faire les choses, ne fait pas intervenir la conscience
Quelles structures cérébrales sont associées à la mémoire procédurale?
Noyau de la base, cervelet, cortex pré-moteur et cortex sensoriel
Comment appelle-t-on le processus par lequel un souvenir à court terme passe dans la mémoire à long terme ?
Consolidation
L’apprentissage fait intervenir une faculté essentielle du cerveau, la plasticité (la capacité à s’adapter). Deux processus cellulaires sont importants dans les processus d’apprentissage, un se réfère aux propriétés électriques des neurones et l’autre est associé avec leur activité métabolique, nommez-les ?
- Potentialisation à long terme (PLT) et dépression à long terme (DLT), essentiel pour mémoire à court terme.
- Synthèse de nouvelles protéines avec changements morphologiques ou structuraux (nombre de contacts synaptiques, par exemple), essentiel pour mémoire à long terme.
Nommez les deux aires principales associées au langage ?
Aire de Broca (lobe frontal, production du langage), aphasie de Broca
= le patient comprend les mots mais ne peut les produire.)
Aire de Wernicke lobe temporal, compréhension), aphasie de
Wernicke = le patient peut parler mais son discours n’a pas de sens.
Dans quel hémisphère est principalement traité le langage ?
L’hémisphère gauche
Nommez le système du tronc cérébral qui est impliqué dans la régulation de plusieurs fonctions vitales de l’organisme.
La fonction réticulée (système réticulé activateur, la substance réticulaire)
Nommez les principales fonctions de ce système (fonction réticulée).
Il régule les centres de respiration, du rythme cardiaque, du vomissement, de la déglutition et salivation (aussi hoquet, toux, éternuement). Il influence aussi le cycle circadien de l’éveil/sommeil (vigilance).
De quoi est principalement constitué le Pont ?
De fibres de passage entre la moelle épinière, le prosencéphale et le cervelet.
Le tronc cérébral renferme aussi d’autres noyaux qui exercent des fonctions rattachées au système nerveux autonome (fonctions végétatives).
Quels sont-ils ?
Ils renferment les noyaux des nerfs crâniens III à XII.
L’organisation des neurones dans la moelle épinière est semblable à celle de l’encéphale. Expliquez comment.
Tout comme l’encéphale, la moelle épinière est formée de substance grise qui contient les corps cellulaires des neurones (interneurones) et de substance blanche qui elle est composée d’un regroupement d’axones myélinisés.
Tout comme l’encéphale, les neurones de la moelle ayant une fonction motrice sont séparés de ceux qui ont une fonction sensorielle.
Quelles structures entourent directement la moelle épinière tout comme l’encéphale ?
La moelle épinière est aussi entourée des couches qui forment les méninges et du liquide céphalo-rachidien.
Qu’est qui forme les renflements cervical et lombaire dans la moelle épinière ?
Les points d’émergence des nerfs qui desservent les membres.
Que contient le canal central de la moelle épinière?
Du liquide céphalo-rachidien (LCR)
Que remarquez-vous de particulier quant au site de détection du signal par rapport au site de traitement de l’information sensorielle ?
L’information détectée d’un côté du corps sera traitée du côté opposé dans l’encéphale. On appelle ce phénomène décussation des faisceaux neuronaux. Elle se produit au niveau de la commissure ventrale (voie spino-thalamique) et au niveau du tronc cérébral (bulbe rachidien) (voie de la colonne dorsale).
Nommez les 2 principales voies ou faisceaux ascendants de la moelle épinière ?
Voie ascendante spécifique ou voie de la colonne dorsale et voie ascendante non spécifique ou voie spinothalamique
Précisez les fonctions respectives des 2 principales voies ou faisceaux ascendants de la moelle épinière.
Voie ascendante spécifique: Transmet l’information sensitive provenant de la peau et des tendons (propriocepteurs) associée au sens du toucher (sensation tactile, perception de la pression) et la position et déplacements des membres et articulations.
Voie ascendante non spécifique: transmet les informations provenant de la peau qui sont interprétées comme de la douleur (pression intense) de la température ou toucher grossier.
Nommez les 2 principales voies descendantes et précisez leurs fonctions respectives ?
Voie motrice principale: transmet les influx moteurs (neurones pyramidaux de l’aire motrice primaire) vers les muscles squelettiques situés de l’autre côté du corps (tractus moteur de la motricité volontaire) (voir UA4 activité #3).
Voie motrice secondaire (extrapyramidale): transmet les influx moteurs provenant de divers noyaux (tronc cérébral) et qui sont essentiels pour la coordination des mouvements réflexes, l’équilibre et la motricité viscérale (tractus moteur de la motricité involontaire) (voir UA4 activité #3).
L’information somatosensitive provenant de la tête et de la face est-elle acheminée au cerveau par les 2 principales voies ascendantes de la moelle épinière?
Non, l’information somatosensitive se rend au cerveau directement à partir du tronc cérébral via les nerfs crâniens.
Nommez les 2 principales voies descendantes et précisez leurs fonctions respectives ?
Voie motrice principale: transmet les influx moteurs (neurones pyramidaux de l’aire motrice primaire) vers les muscles squelettiques situés de l’autre côté du corps (tractus moteur de la motricité volontaire) (voir UA4 activité #3).
Voie motrice secondaire (extrapyramidale): transmet les influx moteurs provenant de divers noyaux (tronc cérébral) et qui sont essentiels pour la coordination des mouvements réflexes, l’équilibre et la motricité viscérale (tractus moteur de la motricité involontaire) (voir UA4 activité #3).
Quelles sont les parties du corps où l’innervation est la plus dense?
Les doigts, les pouces et les lèvres
Que sont les méninges ?
Les méninges sont des membranes qui recouvrent l’encéphale et la moelle épinière.
Nommez les composantes des méninges.
La couche la plus externe est la dure-mère.
La couche intermédiaire est l’arachnoïde.
La couche la plus interne est la pie-mère.
Quelle est la fonction générale des méninges ?
Les méninges servent de protection des composants du système nerveux central, y compris les vaisseaux sanguins.
Que contient l’espace sous-arachnoïdien?
Du liquide céphalo-rachidien (LCR) (ou cérébro-spinal)
Nommez et spécifiez la localisation de la structure qui est responsable de la production du liquide céphalo-rachidien.
Le plexus choroïde qui est situé au niveau des ventricules cérébraux.
Identifiez les deux revêtements épithéliaux qui forment le plexus choroïde.
A) Cellules endothéliales d’un capillaire
B) Épendymocytes
Laquelle des deux structures (revêtements épithéliaux formant le plexus choroïde) offre une barrière au passage des différentes molécules ? Expliquez.
Les épendymocytes puisque ces cellules sont attachées l’une à l’autre par des jonctions serrées.
Le schéma illustre deux mécanismes (no. 1 et 2) qui mènent à la formation du LCR.
Décrivez brièvement chacun d’eux.
1: Diffusion passive du plasma via les fenestrations des capillaires.
2: Transport actif des molécules tels que le glucose, les ions, les vitamines par les épendymocytes.
Quelle serait la troisième étape pour former le LCR ? Décrivez-la.
Déplacement d’eau par osmose: le transport actif des molécules qui mène à la sécrétion active des molécules par les épendymocytes crée une diffusion d’eau par osmose du côté ventriculaire (il y a plus de soluté du côté apical, alors il y a plus d’eau du côté basal créant une diffusion par gradient de concentration d’eau).
Chacun des numéros décrivent l’itinéraire du LCR depuis sa formation jusqu’à son lieu d’arrivée. Identifiez ces différentes étapes.
1: Plexus choroïde
2: Ventricules
3: Pourtour de l’encéphale et de la moelle épinière
4: Villosités arachnoïdiennes
5: Sinus veineux
Dans quelle structure le liquide céphalo-rachidien est élaboré ?
Les plexus choroïdes qui pendent du toit des ventricules latéraux.
La circulation du LCR autour de l’encéphale et de la moelle épinière participe à l’une de ses fonctions. Laquelle ?
Elle permet de chasser les déchets métaboliques et les surplus d’ions sécrétés par les neurones de l’encéphale et de la moelle épinière.
Quelle structure permet la vidange des métabolites des neurones dans la circulation veineuse ?
Les villosités arachnoïdiennes
Quelle fonction mécanique le LCR joue-t-il ?
Il sert d’amortisseur.
Expliquez de quelle façon une accumulation de LCR peut entraîner des lésions cérébrales.
L’accumulation de liquide qui se trouve dans l’espace sous-arachnoïdien peut mener à la compression des capillaires, diminuant ainsi l’apport de glucose et l’O2 aux neurones. L’hypertension intracrânienne peut causer des lésions nerveuses et est responsable de certains maux de tête et migraine.
Quelle structure a pour fonction de protéger le cerveau contre la mort neuronale en cas d’occlusion artérielle ?
L’organisation des artères qui forme le polygone de Willis.
Quelles artères irriguent le polygone de Willis ?
Artères carotides internes
Artères vertébrales
Comment nomme-t-on cette barrière au passage des molécules dans le cerveau ?
Barrière hémato-encéphalique
Décrivez le(s) mécanisme(s) de transport des petites molécules hydrosolubles dans ces deux types de capillaires.
- Capillaires périphériques :
- Capillaires de la BHE :
Capillaires périphériques :
Les petites molécules hydrosolubles diffusent librement soit par les pores ou à travers les fentes intercellulaires. Les plus grosses molécules peuvent être internalisées dans de petites vésicules remplies de liquide (pinocytose).
Capillaires de la BHE :
Elles sont transportées activement via des transporteurs transmembranaires spécifiques.
Le nombre de mitochondries dans les cellules endothéliales des capillaires qui forment la BHE est beaucoup plus important que celui des capillaires qui assurent les échanges nutritionnels du reste du corps. Expliquez ce fait.
Les échanges au niveau de la BHE requièrent beaucoup d’énergie puisque les composantes hydrophiles traversent cette barrière par transport actif.
Parmi les substances énumérées ci-dessous, identifiez celles qui requièrent un transport actif ou facilité pour leur diffusion dans le cerveau au niveau des capillaires de la BHE.
Acides aminés essentiels
Acides gras
CO2
Ions
Glucose
O2
Acides aminés essentiels
Ions
Glucose
Parmi ces molécules, laquelle procure principalement la source énergétique des cellules du cerveau ?
Glucose
Expliquez le fait que les deux molécules liposolubles (phénobarbital et le phénytoïne) ne soient pas retrouvées entièrement dans le cerveau (comme c’est le cas avec les autres molécules liposolubles). Aussi, justifiez la présence des substances hydrosolubles (comme le glucose et le L-DOPA) dans le cerveau lorsque comparées avec les autres molécules hydrosolubles qui ne sont pas extraites du cerveau.
Certains composés liposolubles ne passent pas à travers la BHE puisqu’elles sont fortement liées à des protéines plasmatiques.
Le glucose et le L-DOPA traversent la BHE par transport actif ou facilité sélectif.
Quelle est la fonction de la BHE ?
Elle sert de protection qui assure la stabilité dans la composition des éléments du milieu interne de l’encéphale (ions, acides aminés, glucose, etc.).
Quelle est la fonction de la BHE ?
Elle sert de protection qui assure la stabilité dans la composition des éléments du milieu interne de l’encéphale (ions, acides aminés, glucose, etc.).
Le système nerveux périphérique est doté d’un système de câblage électrique particulier. L’organisation structurelle des fibres nerveuses diffère de celle du système nerveux central. Nommez la structure nerveuse qui conduit l’information dans le système nerveux périphérique.
Nerf
Qu’entend-on par le fait que la plupart des nerfs sont mixtes ?
Ils renferment des fibres nerveuses sensitives et motrices ainsi que souvent des fibres du système nerveux autonome.
Quelles structures assurent la protection des fibres nerveuses qui constituent un nerf ?
L’endonèvre, le périnèvre et l’épinèvre
De quel type tissulaire sont composées l’endomètre, le périmètre et l’épinèvre?
Du tissu conjonctif
Le SNP est constitué majoritairement de deux types de nerfs. Nommez-les.
Les nerfs crâniens et spinaux
D’où émergent les deux types de nerf du SNP?
Les nerfs crâniens émergent de l’encéphale tandis que les nerfs spinaux émergent de la moelle épinière.
Identifiez les 12 paires de nerfs crâniens.
I Olfactif
II Optique
III Oculomoteur
IV Trochléaire
V Trijumeau
VI Abducens
VII Facial
VIII Vestibulochochléaire
IX Glossopharyngien
X Vague
XI Accessoire
XII Hypoglosse
Classez les différents nerfs crâniens selon qu’ils sont sensitifs, moteurs ou mixtes.
Sensitifs: Olfactif (I), optique (II) et vestibulocochléaire (VIII)
Moteurs: Oculomoteur (III), trochléaire (IV), abducens (VI), accessoire (XI) et hypoglosse (XII)
Mixtes: trijumeau (V), facial (VII), glossopharyngien (IX) et vague (X)
Quelle est la différence dans l’organisation des fibres nerveuses qui constituent les nerfs crâniens et celles qui forment les nerfs spinaux ?
Les nerfs spinaux sont toujours mixtes tandis que certains nerfs crâniens peuvent être constitués seulement de fibres nerveuses sensitives ou motrices.
La plupart des nerfs crâniens innervent la région du cou et de la tête. Parmi ces derniers, il y en a un qui innerve pourtant une plus vaste région corporelle. Lequel ?
Le nerf vague.
Quelles régions sont innervées par ce nerf crânien (nerf vague) (autre que la tête et le cou) ?
Le thorax (cœur et poumons) et une grande partie de l’abdomen (tube digestif).
Nommez les nerfs spinaux en spécifiant le nombre de paires de nerfs.
Nerfs spinaux cervicaux (8 paires)
Nerfs spinaux thoraciques (12 paires)
Nerfs spinaux lombaires (5 paires)
Nerfs spinaux sacrés (5 paires)
Nerfs spinaux coccygiens (1 paire)
Associez les régions ou les structures suivantes aux nerfs spinaux correspondants:
1. Paroi thoracique et abdomen
2. Organes génitaux et bas de l’appareil digestif
3. Muscles, glandes, cou, épaules, membres supérieurs et mains
4. Hanches et membres inférieurs
- Thoraciques
- Sacrés
- Cervicaux
- Lombaires
Définissez dans vos termes, ce qu’est un stimulus sensoriel.
C’est une forme d’énergie perçue par des récepteurs sensibles à ce stimulus qui provient soit du monde extérieur ou de l’intérieur de l’organisme.
Donnez quatre exemples de stimuli sensoriels.
Température (chaleur, froid), toucher, pression, lumière et son (aussi douleur, saveur, odeur, étirement).
Nommez et décrivez l’étape initiale de la perception des stimuli sensoriels.
C’est la transduction du stimulus: la forme d’énergie sensorielle est transformée en message électrique.
Nommez les trois étapes principales de la transmission de l’information sensorielle vers le SNC suivant l’application du stimulus.
Étape 1 Transduction du stimulus
Étape 2 Génération de potentiels gradués
Étape 3 Génération de potentiels d’action
Spécifiez les types de canaux retrouvés sur la membrane réceptrice du stimulus sensoriel et sur l’axone myélinisé.
- Membrane réceptrice :
canaux ioniques ligand-dépendants, canaux ioniques sensibles à l’étirement ou à la déformation membranaire, canaux ioniques sensibles à la lumière. Tous sont perméables aux Na+ et K+. - Axone myélinisé :
canaux sodiques voltage-dépendants.
Qu’entend-t-on par codage ?
C’est la conversion des potentiels gradués (potentiels de récepteurs) en potentiels d’action qui véhiculent une information sensorielle jusqu’au SNC.
Parmi les neurones illustrés ci-haut, lesquels sont des chémorécepteurs ?
Les récepteurs gustatifs et de l’olfaction
Lesquels sont des photorécepteurs ?
Les récepteurs de la vue.
Comment nomme-t-on les récepteurs sensibles à la douleur ?
Les nocicepteurs.
Vous faites une pression sur votre peau à l’aide de la pointe de votre crayon. Décrivez les événements qui se déroulent durant les trois premières étapes de la transmission du stimulus sensoriel.
La pression est perçue par les récepteurs sensoriels sensibles au toucher. L’énergie mécanique est transformée en potentiels gradués. (La pression a mené à l’ouverture des canaux ioniques sensibles à la déformation membranaire du récepteur). Les potentiels gradués ont atteint le premier nœud de Ranvier et ont stimulé l’ouverture des canaux voltage-dépendants. Ceci a mené à la génération de potentiels d’action.
Quelle sera la conséquence d’une augmentation de la pression exercée par la pointe du crayon sur :
-les potentiels gradués ?
-les potentiels d’action ?
-les potentiels gradués ?
Ils auront une plus grande amplitude
-les potentiels d’action ?
Ils auront une fréquence plus élevée.
Tous les stimuli sensoriels sont codés de la même manière, c’est-à-dire qu’ils sont transformés en potentiels d’action. Comment le SNC est-il capable de reconnaître un type de stimulus sensoriel par rapport à un autre ?
Chaque type de stimuli est associé à une région spécifique au cortex cérébral qui traite l’information sensorielle.
Quelle région du cortex traite l’information des stimuli physiques (température, pression, douleur) ?
Région somatosensitive
Nommez les quatre caractéristiques des stimuli sensoriels qui influencent la fréquence des potentiels d’action.
- Modalité du stimulus
- Intensité
- Durée
- Localisation
Quels sont les facteurs déterminant l’amplitude du potentiel de récepteur?
Intensité du stimulus
Vitesse de variation de cette intensité
Sommation temporelle de récepteurs successifs
Si on projetait un rayon lumineux dans la région cutanée, y aurait-il une génération de potentiels d’action ? Expliquez.
Non puisque dans cette région il n’y a pas de récepteurs sensibles à la lumière.
Quel type de récepteur peut générer des PA suivant une stimulation par un rayon lumineux ?
Les récepteurs de la rétine de l’œil (photorécepteurs).
Qu’est-ce qu’un champ récepteur ?
C’est une zone du corps qui est composée de plusieurs récepteurs et qui engendre une activité dans un même neurone sensoriel.
Expliquez le fait qu’une augmentation de l’intensité d’un stimulus mène à une augmentation de la fréquence des potentiels d’action.
Plus le stimulus est intense, plus le nombre de récepteurs dans le champ récepteur qui capteront le stimulus sera grand et d’autres récepteurs de neurones similaires avoisinants seront aussi activés par le stimulus (recrutement de récepteurs).
À quoi attribuez-vous le phénomène selon lequel la fréquence des potentiels d’action diminue avec le temps, malgré un stimulus sensoriel constant?
Le neurone sensoriel s’adapte au stimulus sensoriel de sorte qu’il devient moins sensible à ce dernier avec le temps.
Donnez un exemple de ce phénomène (adaptation: phénomène selon lequel la fréquence des potentiels d’action diminue avec le temps, malgré un stimulus sensoriel constant) que vous vivez au quotidien.
L’odeur ambiante n’est plus perçue après un certain temps.
Les vêtements portés ne sont plus perçus par les récepteurs de la peau. Etc.
Le stimulus qui est donné au centre du champ récepteur générera une fréquence plus importante de potentiels d’action. Expliquez.
Au centre, il y a un plus grand nombre de récepteurs sensoriels. La densité des récepteurs dans cette zone (au centre) est plus grande qu’aux extrémités du champ récepteur.
Hormis les caractéristiques mêmes du stimulus, quel autre facteur peut influencer la fréquence des potentiels d’action ?
Les fibres descendantes provenant de l’encéphale peuvent aussi moduler l’effet des potentiels d’action en régulant l’activation du récepteur par le stimulus sensoriel directement comme fibre pré-synaptique ou indirectement par l’intermédiaire d’un interneurone. Ces régulations réduisent ainsi l’impact des potentiels d’action (l’action produite est moindre que ce que dictait la fréquence initiale).
Aussi, le phénomène d’inhibition latérale participe au fait que le stimulus donné au centre d’un champ récepteur génère une fréquence plus élevée de potentiel d’action.
Décrivez dans vos termes le phénomène d’inhibition latérale ?
C’est un phénomène par lequel l’information sensorielle des neurones en périphérie d’un point de stimulation est inhibée par rapport à l’information véhiculée par les neurones situés au centre de la stimulation. Cet effet est obtenu grâce à des influx inhibiteurs qui parviennent aux neurones périphériques par l’intermédiaire d’interneurones inhibiteurs.
Quel est le centre de relais commun à tous les stimuli sensoriels (Sauf les stimuli de l’odorat) ?
Thalamus
Quelle est la 3e voie ascendante empruntée par les stimuli sensoriels?
Voie spino-cérébelleuse participant à la proprioception (positionnement (équilibre, cervelet)
Au niveau cellulaire, qu’est-ce qui distingue les voies ascendantes spécifique et non spécifique ?
Contrairement aux voies spécifiques, les voies non spécifiques sont activées par des unités sensitives de plusieurs types (Toucher et température, par exemple). Les neurones de 2e ordre intègrent des informations sensitives de modalités différentes
Il existe plusieurs types de fibres nerveuses qui acheminent les informations sensorielles vers le cerveau. Lesquels sont associés à la proprioception et au toucher/pression non douloureux?
A alpha (grosses fibres myélinisés): proprioception
A bêta (fines et myélinisées): toucher/pression non douloureux
Que détectent les nocicepteurs ?
Les récepteurs sensoriels à la douleur (nocicepteurs) détectent soit des lésions cutanées ou des brûlures ainsi que des substances chimiques libérées par les cellules lésées.
Nommez les types de neurotransmetteurs ou neuromodulateurs libérés par ces neurones sensitifs (nocicepteurs).
La substance P et le glutamate en sont quelques-uns.
À quel endroit le neurone nocicepteur fait-il synapse avec un neurone de 2ème ordre ?
Du même côté du stimulus, au niveau de la moelle épinière (voie antérolatérale).
a) Quel phénomène est illustré ?
C’est un exemple du contrôle central (voies descendantes) sur les voies sensitives ascendantes de la douleur aussi appelée: analgésie par stimulation.
b) Déterminez le type de neurones impliqués dans cette figure en spécifiant le neurotransmetteur libéré.
Type A) : Neurone sensoriel sécrétant de la substance P (ou du glutamate)
Type B) : Interneurone local (de la moelle épinière) sécrétant des opioïdes endogènes
Type C) : Interneurone du tronc cérébral sécrétant des opioïdes endogènes.
c) Où les récepteurs des opioïdes endogènes se trouvent-ils ?
Au niveau de la terminaison nerveuse du neurone sensoriel (synapses axo-axoniques) et au niveau du corps cellulaire du neurone de deuxième ordre qui transmet l’influx nerveux de la douleur.
VOIR IMAGE UA 4 ACTIVITÉ 2 QUESTION 17
Nommez les deux sites de régulation de la transmission de la douleur.
Au niveau du neurone pré-synaptique (sensoriel) et du neurone post-synaptique (de deuxième ordre).
Lorsque vous étiez petits, on vous disait de frotter « fort, fort, fort » à l’endroit où vous vous étiez fait mal. Quel nom porte cette méthode d’atténuation de la douleur et expliquez son mécanisme d’action.
C’est l’équivalent de la méthode de « stimulation nerveuse électrique transcutanée ».
Il y a une stimulation de fibres afférentes non nociceptives, ce qui atténue le signal de la douleur.
La transmission de la douleur débute par la stimulation des nocicepteurs situés sur les neurones sensoriels primaires dont le corps cellulaire est situé dans les ganglions spinaux. L’influx nerveux poursuit sa route à travers un neurone spino-thalmique, puis un neurone thalamo-cortical (vers le cortex somatosensitif). L’information douloureuse est ensuite analysée et traitée dans différentes aires associatives corticales (neurones cortico-corticaux). Il existe différentes fibres nerveuses dont les terminaisons libres sont des nocicepteurs. Que sont-ils?
Fibres nerveuses A-delta
Fibres nerveuses C
Comparez les fibres A-delta avec les fibres C quant à leur types de stimuli, présence de gaine de myéline, diamètre, vitesse de conduction, sensation perçue, intensité du stimulus.
Fibres A-delta
Stimuli mécaniques et thermiques
Oui
1 à 5 µm
5 à 40 m/s
Douleur vive, aigue et précise
++ (intensité du stimulus)
Fibres C
Stimuli mécaniques, thermiques et chimiques
Non
0,2 à 1,5 µm
0,5 à 2 m/s
Douleur diffuse, plus sourde
+++ (intensité du stimulus)
Comparez les fibres A-delta avec les fibres C quant à leur types de stimuli, présence de gaine de myéline, diamètre, vitesse de conduction, sensation perçue, intensité du stimulus.
Fibres A-delta
Stimuli mécaniques et thermiques
Oui
1 à 5 µm
5 à 40 m/s
Douleur vive, aigue et précise
++ (intensité du stimulus)
Fibres C
Stimuli mécaniques, thermiques et chimiques
Non
0,2 à 1,5 µm
0,5 à 2 m/s
Douleur diffuse, plus sourde
+++ (intensité du stimulus)
Les neurones primaires ou de premier ordre (fibres A-delta et C) dont les corps cellulaires sont situés dans les ganglions spinaux. Ils pénètrent dans la moelle épinière au niveau de la corne postérieure. Ils font alors synapse avec un neurone de second ordre. Il existe trois classes de neurones secondaires. Nommez-les.
• Un neurone de projection c’est-à-dire qui relaye directement l’information vers le cerveau ;
• Un interneurone excitateur qui transmet l’information vers un neurone de projection ou d’autres interneurones ou encore un neurone moteur responsable des réflexes ;
• Un interneurone inhibiteur.
Nommez les aires motrices du cortex qui sont impliquées dans la régulation du mouvement et de la contraction musculaire et décrivez leur implication dans la fonction motrice.
Aire motrice primaire: elle est impliquée dans l’exécution des mouvements musculaires.
Aire motrice supplémentaire et aire pré-motrice: Elles sont impliquées dans la coordination et la planification de la séquence des mouvements. Elles envoient aussi des influx à l’aire motrice primaire du cortex.
Nommez les trois niveaux hiérarchiques de la transmission motrice.
Cortex cérébral
Tronc cérébral
Moelle épinière
Dans le tableau suivant, associez les régions du système nerveux central (niveau hiérarchique) à la réponse motrice qu’elles régulent.
- Structure impliquée dans la réponse réflexe
- Régule l’activité des interneurones de la moelle épinière impliqués dans le contrôle de la posture.
- Est impliqué dans le mouvement des muscles oculaires et de la tête
- Loge les neurones primaires qui stimulent directement les motoneurones de la moelle épinière
- Loge les motoneurones
- Moelle épinière
- Tronc cérébral
- Tronc cérébral
- Cortex cérébral
- Moelle épinière
Quelles autres structures du système nerveux régulent la réponse motrice ?
Le cervelet d’une part et le thalamus et les noyaux gris centraux d’autre part.
Décrivez l’implication motrice du cervelet, du thalamus et des noyaux gris centraux.
Le cervelet est impliqué dans la précision des mouvements (il compare la commande motrice avec la réponse motrice résultante) et leurs coordinations, alors que les noyaux gris centraux et le thalamus sont plutôt impliqués dans la planification et l’initiation des mouvements.
Comparativement aux voies sensitives qui nécessitent au minimum trois neurones pour transmettre l’information au cerveau, combien de neurones (au minimum) sont nécessaires pour conduire l’information motrice vers la périphérie?
Deux
Nommez les principales voies motrices.
Voie 1 : Voie corticospinale
Voie 2 : Voie du tronc cérébral
Quelles réponses musculaires les voies motrices régulent-elles ?
Voie corticospinale : Mouvement des muscles squelettiques de la périphérie
Voie du tronc cérébral : Contrôle de la posture, de l’équilibre et de la marche.
Quelle serait la conséquence de la lésion du cortex moteur droit ? Justifiez votre réponse.
Une perte de mouvement des muscles du côté gauche du corps étant donné la décussation du faisceau cortico-spinal au niveau du tronc cérébral.
Définissez dans vos termes ce qu’est un motoneurone.
Fibre nerveuse motrice de deuxième ou de troisième ordre qui part de la moelle épinière et qui fait synapse avec le muscle squelettique, formant alors la jonction neuromusculaire.
Quel type de neurotransmetteur les motoneurones libèrent-ils ?
L’acétylcholine
Quels types de récepteurs sont stimulés par le neurotransmetteur des motoneurones ?
Où ces récepteurs sont-ils localisés ?
Les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine
Sur la membrane plasmique du muscle.
Au niveau de quelles régions du système nerveux central les fibres pré-ganglionnaires parasympathiques et sympathiques émergent-elles ?
- Parasympathiques: tronc cérébral et région sacrée de la moelle épinière.
- Sympathiques: régions thoracique et lombaire de la moelle épinière.
D’où proviennent les fibres post-ganglionnaires sympathiques qui innervent les muscles et les glandes de la tête et du cou ?
Du ganglion cervical supérieur.
Nommez les ganglions collatéraux :
Ganglion coeliaque
Ganglion mésentérique supérieur
Ganglion mésentérique inférieur
Comment se différencient les ganglions sympathiques collatéraux par rapport à l’ensemble des ganglions sympathiques ?
Ils sont plus proches des organes qu’ils innervent.
Quelle est la particularité structurelle et fonctionnelle de la glande surrénale dans le système sympathique ?
Quant à sa structure, elle ressemble à un ganglion sympathique. Quant à sa fonction, elle se comporte comme une glande endocrine dont la sécrétion est contrôlée par les fibres pré-ganglionnaires. C’est la composante hormonale du système sympathique.
Comparez les réponses obtenues suite à l’activation d’une fibre sympathique et de la médullosurrénale.
Fibre post-ganglionnaire sympathique
La stimulation de la fibre post-ganglionnaire produit la libération de noradrénaline à la terminaison nerveuse (muscle lisse, muscle cardiaque ou glande).
Glande surrénale
La stimulation de la médullosurrénale produit la libération d’adrénaline (surtout) dans la circulation sanguine. Le « neurotransmetteur » agit ainsi plus comme une hormone en stimulant son récepteur à distance de son lieu de libération.
Identifiez la fibre nerveuse parasympathique la plus longue.
Le nerf vague
Hormis les glandes lacrymales, l’œil, et les glandes salivaires, quels autres organes ou glandes sont innervés par le nerf vague.
Glandes olfactives, le cœur, les poumons, l’estomac, le gros intestin et l’intestin grêle et la vessie.
Nommez les neurotransmetteurs libérés dans le système nerveux parasympathique, sympathique et au niveau de la glande médullosurrénale.
PARASYMPATHIQUE
Acétylcholine: entre les fibres nerveuses pré-ganglionnaire et post-ganglionnaire parasympathiques; entre la fibre post-ganglionnaire parasympathique et son organe effecteur
SYMPATHIQUE
Acétylcholine: entre les fibres nerveuses pré-ganglionnaire et post-ganglionnaire sympathiques
Noradrénaline: entre la fibre post-ganglionnaire sympathique et son organe effecteur
GLANDE MÉDULLOSURÉNNALE (SYMPATHIQUE)
Acétylcholine: entre la fibres nerveuse pré-ganglionnaire et la glande médullosurrénnale
Adrénaline (surtout) et noradrénaline (dans le sang): entre la glande médullosurrénalle et son organe effecteur
Quelle est la longueur générale des fibres pré-ganglionnaires du système nerveux sympathique? Qu’en est-il pour les fibres post-ganglionnaires sympathique?
Courte (pré-ganglionnaire)
Longue (post-ganglionnaire)
Quelle est la longueur générale des fibres pré-ganglionnaires du système nerveux parasympathique? Qu’en est-il pour les fibres post-ganglionnaires parasympathique?
Longue (pré-ganglionnaire)
Courte (post-ganglionnaire)
Où sont-ils localisés les corps cellulaires de la fibre post-synaptique du système nerveux sympathique?
Ganglions de la chaîne (tronc sympathique)
Où sont-ils localisés les corps cellulaires de la fibre post-synaptique du système nerveux parasympathique?
Organes effecteurs
(aussi ganglions ciliaire, ptérygo-palatin, submandibulaire et optique au niveau de la tête et du cou).
Quelle est la fonction générale du système nerveux sympathique?
Système d’alerte, réaction de lutte ou de fuite.
Quelle est la fonction générale du système nerveux parasympathique?
Système d’état de repos, état d’homéostasie.
Donnez des exemples de réponses générées par le système nerveux sympathique?
Augmente la fréquence cardiaque, la pression artérielle, le débit sanguin aux muscles squelettiques, au cœur et à l’encéphale, libération de glucose par le foie et dilatation des pupilles, effet anti-diurétique
Donnez des exemples de réponses générées par le système nerveux parasympathique.
Diminution de la fréquence cardiaque, de la pression sanguine, du débit sanguin, augmentation de la digestion, diminution de la libération de glucose, contraction des pupilles, augmentation de la diurèse.
En vous référant à la figure 10 (p. 24), que remarquez-vous lorsque vous observez chaque organe ?
Les organes sont généralement innervés par les deux systèmes sympathique et parasympathique (mais il y a des exceptions).
Expliquez comment les deux composantes (sympathique et parasympathique) du système nerveux autonome fonctionnent généralement par rapport à un organe innervé.
Lorsque les fibres parasympathiques et sympathiques innervent en concomitance un organe, elles produisent des effets opposés sur ce dernier (muscle ou glande). En conséquence, les deux divisions du système nerveux autonome sont généralement stimulées de façon réciproque, c’est-à-dire que lorsqu’un contingent de fibres est stimulé, l’autre est inhibé.
Quel est l’avantage de cette organisation des deux systèmes (sympathique et parasympathique) sur la réponse globale des organes effecteurs ?
Elle permet un contrôle très fin de l’organe effecteur.
Est-ce qu’il y a cette même régulation de la réponse des organes effecteurs dans le système nerveux somatique ? Justifiez.
Non, puisque les motoneurones engendrent toujours la même réponse, i.e. la contraction des muscles squelettiques. Or, pour qu’une relaxation se fasse, il doit y avoir une diminution de l’activation des motoneurones (nous y reviendrons à l’UA5).
Donnez les caractéristiques suivantes du système nerveux somatique:
a) Types d’organes innervés
b) Type de mouvement (ou action)
c) Organisation générale des fibres à partir de la moelle épinière
d) Types de neurotransmetteurs libérés
e) Types de récepteurs membranaires de l’organe
a) Muscle squelettique
b) Volontaire et involontaire (posture)
c) Une seule fibre neuromotrice
d) Acétylcholine (Ach)
e) Cholinergique de type nicotinique
Donnez les caractéristiques suivantes du système nerveux autonome:
a) Types d’organes innervés
b) Type de mouvement (ou action)
c) Organisation générale des fibres à partir de la moelle épinière
d) Types de neurotransmetteurs libérés
e) Types de récepteurs membranaires de l’organe
a) Muscle lisse, muscle cardiaque, glande
b) Involontaire
c) Deux fibres: pré-ganglionnaire et post-ganglionnaire
d) Fibre pré-ganglionnaire: Ach; fibre post-ganglionnaire: Ach, noradrénaline et adrénaline (médullosurrénale)
e) cholinergique nicotinique (ganglion), muscarinique (organe) et adrénergique (alpha et beta aux organes).
De nombreux médicaments peuvent modifier la réponse engendrée par les systèmes nerveux sympathique et parasympathique. Sur quels types de récepteurs agissent-ils ?
Les récepteurs de l’acétylcholine (cholinergiques) et de l’adrénaline et noradrénaline (adrénergiques).
Relevez la différence entre les récepteurs cholinergiques nicotinique et muscarinique dans leur mécanisme d’action.
Les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine sont des récepteurs de type canal, qui lorsque activés, causent l’entrée importante d’ions Na+, provoquant une dépolarisation membranaire. Les récepteurs muscariniques de l’acétylcholine sont couplés à une protéine G (RCPG) qui stimule une cascade de transduction de signal cellulaire impliquant des seconds messagers qui altèrent le métabolisme de la cellule.
Les récepteurs adrénergiques appartiennent à quels types de récepteurs ?
Ce sont des récepteurs couplés aux protéines G.
Quel sera l’effet d’un bêta-bloqueur adrénergique sur :
a) La contraction cardiaque ?
b) La lipolyse ?
c) La respiration ?
d) La glycogénolyse et la néoglucogenèse ?
a) Une diminution
b) Une diminution
c) Une diminution de la respiration (contraction des bronches)
d) Une diminution
Si vous aviez le choix de proposer un agoniste ou un antagoniste des récepteurs du système nerveux autonome sympathique, lequel suggériez-vous dans les situations suivantes :
a) Asthmatique (contraction des bronches)
b) Insuffisance cardiaque
c) Hypertension artérielle (où la fréquence cardiaque et la contraction vasculaire sont élevées).
Effet cardiaque :
Effet vasculaire :
a) Médicaments proposés: Agoniste bêta 2 - adrénergique (sympathie-mimétique)
Réponse désirée: Dilatation des bronches
b) Médicaments proposés: Agoniste bêta 1 - adrénergique (sympathico-mimétique)
Réponse désirée: Effets ionotrope et chronotrope positifs, augmentation de la contractilité cardiaque
c) Médicaments proposés (effet cardiaque): Antagoniste bêta 1 - adrénergique (sympatholytique)
Réponse désirée: Diminution de la fréquence cardiaque
Médicaments proposés (effet vasculaire): Antagoniste alpha-adrénergique et/ou agoniste bêta 2 - adrénergique
Réponse désirée: dilatation vasculaire
identifier et décrire les constituants d’un sarcomère. Dans votre description, définir les termes suivants: filament fin, filament épais, bande A, Ligne Z, zone H, ligne M, sarcomère.
Filaments fins: contiennent la protéine contractile actine
Filaments épais: contiennent la protéine contractile myosine
Sarcomère: c’est l’unité contractile du muscle qui forme la myofibrillle.
Ligne Z: Délimite les sarcomères et point d’ancrage des filaments fins.
Bande A: région du sarcomère qui comprend les filaments d’actine et de myosine.
Zone H: situé au centre de la bande A, correspond à l’espace entre deux filaments fins.
Ligne M: Ligne centrale qui relie les filaments épais.
Nommez les deux structures du sarcomère qui sont responsables de la contraction musculaire.
Les filaments d’actine (filaments fins) et les filaments de myosine (filaments épais).
Expliquez brièvement comment les sarcomères raccourcissent lors de la contraction.
Les filaments d’actine glissent le long des filaments de myosine suite à la formation et au mouvement des ponts transversaux myosine-actine. Ce mouvement déplace les filaments d’actine attachés aux lignes Z vers le centre du sarcomère, ce qui le raccourcit.
Qu’advient-il des zones H ?
Elles diminuent au fur et à mesure que se déroule la contraction. Quand le muscle est complètement contracté, elles disparaissent.
Que lie la la tropomyosine et quel est le rapport stœchiométrique de cette interaction ?
La tropomyosine se lie à la troponine C dans un rapport 1:1, soit une molécule de tropomyosine pour une molécule de troponine.
Combien de sites de fixation la troponine C présente-elle ? Spécifiez.
Trois. La troponine C se lie à la fois à l’actine et à la tropomyosine en plus du calcium.
Quel est le rôle de la troponine C ?
La troponine C régule l’accès aux sites de fixation de la myosine sur les sept molécules d’actine au contact de la tropomyosine.
La figure 2 montre-t-elle une fibre musculaire en état de relaxation ou de contraction ? Expliquez.
La fibre est en état de relaxation puisque le calcium est absent. En absence de calcium, il n’y a pas d’action de la troponine C sur la tropomyosine qui masque alors les sites de fixation de l’actine à la myosine (ponts transversaux).
Décrivez les événements qui se déroulent une fois que le calcium se lie à la troponine.
Le calcium qui se lie à la troponine modifie la forme de celle-ci qui, par l’intermédiaire de sa fixation sur la tropomyosine, retire cette dernière du site de fixation de la myosine sur chaque molécule d’actine. Ainsi, les sites de fixation de la myosine sont découverts et permettent les interactions entre les ponts transversaux et le filament d’actine.
Décrivez les évènements qui se déroulent lors des différentes étapes du cycle des ponts transversaux. Indiquer également ce qu’il advient des molécules d’ADP, de Pi et d’ATP à chacune des étapes de la contraction.
- L’arrivée du calcium démasque les sites de fixation des ponts transversaux sur l’actine (déplacement de la tropomyosine suite à la fixation du calcium sur la troponine C). Ceci permet la liaison des ponts transversaux à l’actine. L’ADP et le phosphate inorganique (Pi) sont toujours fixés aux têtes de myosine (les ponts transversaux sont dans un état activé).
- La fixation de la myosine activée sur l’actine déclenche la libération de la conformation sous tension des ponts transversaux, ce qui engendre leur déplacement et la libération de l’ADP et du Pi. L’inclinaison des têtes de myosine produit le raccourcissement des sarcomères. Lors de l’inclinaison des têtes de myosine, les molécules d’ADP et de Pi sont expulsées.
- L’ATP se fixe sur la myosine, ce qui détache les ponts transversaux.
- L’ATP est hydrolysée en ADP et Pi. Ceci cause le redressement des têtes de myosine (ponts transversaux). La myosine retourne à un état activé.
Nommez deux fonctions de l’ATP durant la contraction
Son hydrolyse fournit l’énergie nécessaire au mouvement des têtes de myosine
Sa fixation à la myosine rompt le lien formé entre l’actine et la myosine. Elle sert à la modification allostérique de la tête de myosine permettant à celle-ci de se détacher de l’actine.
Quel est le rôle joué par le calcium ?
Sa fixation sur la troponine démasque les sites de liaison des ponts transversaux sur l’actine. Permet donc d’initier la contraction.
Parmi les 4 étapes, laquelle représente l’étape du cycle retrouvée lors de la rigidité musculaire observée en post-mortem ? Expliquez.
Étape 3. L’absence d’ATP empêche le détachement des têtes de myosine.
À quelle partie du système nerveux les cellules qui contrôlent la contraction des muscles squelettiques appartiennent-elles ?
Cellule du système nerveux périphérique somatique.
Quel nom donne-t-on aux cellules du SNP somatique contrôlant la contraction des muscles squelettiques?
Motoneurone
Que comprend une unité motrice ?
Un motoneurone et plusieurs fibres musculaires.
Quel est le neurotransmetteur libéré par les motoneurones ?
Acétylcholine
De quels types de récepteurs la membrane de la plaque motrice est-elle formée ?
Récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine
Quelle est la conséquence de l’activation des récepteurs nicotiniques de la membrane de la plaque motrice ?
Une entrée d’ions Na+, production d’un potentiel de plaque motrice et déclenchement d’un potentiel d’action.
Qu’est-ce qu’un PPM (potentiel de plaque motrice) ? Décrivez sa fonction.
Un PPM est un potentiel gradué à la jonction neuromusculaire. Le PPM est analogue à un PPSE (potentiel post-synaptique excitateur) des synapses neurone-neurone. Il produit un courant local normalement plus que suffisant pour dépolariser au seuil la membrane plasmique musculaire adjacente et déclencher un potentiel d’action dans le muscle.
Relevez deux différences notables entre les potentiels post-synaptiques des synapses neuro-neuronales et les PPM neuromusculaires.
Potentiels post-synaptiques
1. Il faut plusieurs PPSE pour déclencher un potentiel d’action
2. Ils peuvent être soit excitateurs (PPSE) ou inhibiteurs (PPSI)
PPM (potentiels de plaque motrice)
1. Il ne faut qu’un PPM pour déclencher un P.A.
2. Ils sont toujours excitateurs.
Expliquez pourquoi un seul PPM suffit à déclencher un potentiel d’action à la jonction neuromusculaire.
Le neurotransmetteur libéré agit sur une plus grande surface membranaire, se fixant sur un nombre de récepteurs plus important et ouvrant un plus grand nombre de canaux ioniques.
Décrivez à partir de l’illustration ci-dessous, les événements qui se déroulent à la jonction neuromusculaire lorsque le motoneurone est activé.
- Arrivée d’un potentiel d’action du motoneurone
- Entrée de calcium par les canaux calciques voltage-dépendants.
- Libération d’acétylcholine dans l’espace synaptique
- Liaison d’acétylcholine à son récepteur nicotinique de la plaque motrice. Ouverture du canal sodique et entrée de sodium dans la cellule musculaire.
- Déclenchement d’un potentiel de plaque motrice (PPM) local, ce qui crée un courant local qui dépolarise la membrane plasmique musculaire adjacente.
- Activation des canaux sodiques voltage-dépendants de la membrane plasmique adjacente à la plaque motrice et initiation du potentiel d’action de la membrane musculaire.
- Propagation du potentiel d’action
- Dégradation de l’acétylcholine par l’AchE (acétylcholinestérase).
Différents agents (maladies ou médicaments) peuvent réguler la réponse motrice au niveau de la jonction neuromusculaire. Complétez le tableau suivant en nommant leur site d’action, leur effet sur la jonction neuromusculaire et leur effet sur le PPM.
Toxine botulique
Protéine d’arrimage des vésicules cholinergiques
Bloque la libération d’acétylcholine Diminution
Gaz neurologiques Acétylcholinestérase
Inhibe la dégradation de l’acétylcholine
Augmentation
Curare
Récepteurs nicotiniques
Occupe les récepteurs et les maintiennent fermés (empêche l’Ach d’agir)
Diminution
Qu’est-ce que le couplage excitation-contraction ?
C’est la séquence d’événements par lesquels un potentiel d’action de la membrane plasmique d’une fibre musculaire aboutit à la formation de ponts actine-myosine et à la contraction musculaire.
Il y a un délai entre le potentiel d’action et la contraction musculaire. À quoi attribuez-vous ce phénomène ?
Le potentiel d’action mène à la sortie de calcium qui est emmagasiné dans le réticulum sarcoplasmique. Une fois dans le cytosol, le calcium se lie à la troponine qui engendre le cycle de la contraction.
Parmi les composantes du réticulum sarcoplasmique, laquelle renferme le calcium?
La citerne terminale du réticule sarcoplasmique
Nommez les structures membranaires responsables du couplage entre le potentiel d’action et la libération de calcium dans la cellule (constituants en bleu et en vert fléchés).
Protéine transmembranaire bleue: protéine de pontage présente sur la membrane du tubule T sensible au voltage (appelé récepteur à la dihydropyridine (DHP)).
Protéine transmembranaire en vert: récepteur à la ryanodine, protéine de pontage présente sur la membrane du réticulum sarcoplasmique qui forme le canal calcique.
Décrivez le mécanisme de ce couplage entre le potentiel d’action et la libération de calcium dans la cellule..
Au cours du potentiel d’action, le récepteur à la DHP change de conformation, ce qui provoque l’ouverture du canal à la ryanodine dans la membrane du réticulum sarcoplasmique. Ceci provoque la libération de calcium dans le cytosol.
Décrivez le mécanisme de ce couplage entre le potentiel d’action et la libération de calcium dans la cellule..
Au cours du potentiel d’action, le récepteur à la DHP change de conformation, ce qui provoque l’ouverture du canal à la ryanodine dans la membrane du réticulum sarcoplasmique. Ceci provoque la libération de calcium dans le cytosol.
Quel autre nom donne-t-on à la protéine membranaire du tubule T ? Expliquez.
Récepteur à la dihydropyridine car cette protéine lie une classe de médicaments appelés dihydropyridines (aussi appelé antagoniste du calcium).
Décrivez les étapes de la contraction musculaire correspondant aux numéros disposés sur le schéma suivant.
- Arrivée du potentiel d’action musculaire dans le tubule T
- Libération de calcium dans le cytoplasme
- Liaison du calcium sur la troponine, ce qui lève le blocage exercé par la tropomyosine
- Déplacement des ponts transversaux
- Recapture du calcium par le réticulum sarcoplasmique
- L’élimination du calcium de la troponine restaure l’effet bloquant de la tropomyosine
À quel moment le muscle cesse de se contracter ?
Lorsque le calcium est re-capté dans le réticulum sarcoplasmique.
Nommez la structure membranaire qui est responsable de la relaxation musculaire ? Identifiez-la sur la figure 10.
La pompe Ca2+-ATPase (Structure en rouge sur la membrane du réticulum sarcoplasmique).
Quelle est la conséquence d’une diminution de calcium cytosolique sur l’organisation des filaments d’actine ?
L’élimination du calcium de la troponine permet à la tropomyosine de masquer à nouveau les sites de fixation de la myosine sur chaque molécule d’actine.
Il existe 3 sources de production de l’ATP au cours de la contraction musculaire. Identifiez-les.
- Voie de la créatine phosphate
- Voie de la phosphorylation oxydative
- Voies de la glycolyse
Il existe 3 sources de production de l’ATP au cours de la contraction musculaire. Identifiez-les.
- Voie de la créatine phosphate
- Voie de la phosphorylation oxydative
- Voies de la glycolyse
Identifiez les composantes associées à ces voies métaboliques et précisez leurs rôles respectifs:
A. Créatine phosphate, permet le transfert d’un phosphate pour produire rapidement de l’ATP (phase initiale de l’exercice).
B. Glucose sanguin, sert de carburant lors de la première phase (30 minutes suivants le catabolisme du glycogène, exercice modéré) de la phosphorylation oxydative.
C. Oxygène, nécessaire à la phosphorylation oxydative et la glycolyse aérobie.
D. Acides gras, sert de carburant lors de la phosphorylation oxydative (exercice léger).
E. Acides aminés, sert de carburant à la phosphorylation oxydative lors d’un exercice intense et prolongé.
F. Protéines, sont dégradées en acides aminés pour entrer dans le cycle de Kreb pour alimenter la phosphorylation oxydative.
Comparez les différentes fibres musculaires squelettiques.
Fibres oxydatives lentes
Source primaire d’ATP: Phosphorylation oxydative
Activité enzymatique glycolique: Faible
Mitochondries: Nombreuses
Contenu en glycogène: Faible
Apparition de la fatigue: Lente
Fibres oxydatives rapides
Source primaire d’ATP: Phosphorylation oxydative
Activité enzymatique glycolique: Intermédiaire
Mitochondries: Nombreuses
Contenu en glycogène: Intermédiaire
Apparition de la fatigue: Intermédiaire
Fibres glycolytiques rapides
Source primaire d’ATP: Glycolyse
Activité enzymatique glycolytique: Élevée
Mitochondrie: Rares
Contenu en glycogène: Élevée
Apparition de la fatigue: Rapide
identifiez les deux systèmes sensoriels qui contrôlent l’activité musculaire et décrivez leur fonction respective.
A) Fuseau musculaire: contrôle la longueur du muscle
B) Organe tendineux de Golgi: régule la tension musculaire
Lors du mouvement de flexion du biceps, quel organe de surveillance de l’état du muscle produira le plus de potentiel d’action ?
L’organe tendineux de Golgi
Dans laquelle des situations (extension ou flexion) le biceps est-il le muscle antagoniste ?
Lors de l’extension
Dans laquelle des situations (extension ou flexion) le biceps est-il le muscle antagoniste ?
Lors de l’extension
Quels sont les stimulus d’activation des fuseau musculaires (libres intrafusales) et l’organe tendineux de Golgi? Que préviennent-ils?
Fuseau musculaire (fibre intrafusale)
Stimulus d’activation: Étirement
Prévient contre les déchirures musculaires
Organe tendineux de Golgi
Stimulus d’activation: Contraction
Prévient contre la fatigue musculaire
Quel rôle jouent les interneurones dans la régulation locale du mouvement ?
Ils jouent un rôle essentiel pour déterminer quels seront les muscles activés et quand ils le seront.
À quel endroit les interneurones font-ils synapse avec le motoneurone ? (Soyez le plus précis possible)
Au niveau de la corne ventrale de la moelle épinière.
Quel type d’énergie sensorielle les récepteurs cutanés transforment-ils en message électrique?
Thermique, mécanique (toucher et pression) et chimique
Associez le nom du récepteur cutané avec le type d’énergie sensorielle correspondant.
1) Température (thermoception): canaux cationiques non spécifiques
2) Énergie mécanique (mécanoception):
- Corpuscule de Pacini
- Corpuscule de Meissner
- Corpuscule de Merkle
- Corpuscule de Ruffini
3) Douleur (nociception): Noricepteurs (terminaisons nerveuses libres)
L’adaptation aux stimuli fait appel à quelle caractéristique du stimulus ?
La durée du stimulus
Qu’entend-on par adaptation rapide au stimulus tactile ?
Ce type de récepteur ne décharge qu’aux modifications de stimulus. Ex. décharges rapides en début de stimulus et par la suite aucune décharge même si le stimulus continue.
Précisez la modalité du stimulus et l’adaptation (lente/rapide) des corpuscules au stimulus tactile.
Merkle: Toucher et pression; lente
Meissner: Toucher léger; rapide
Pacini: Pression profonde; rapide
Ruffini: Pression, étirement cutané; lente
Énoncez l’organisation générale de l’ensemble des mécanorécepteurs cutanés.
Les terminaisons nerveuses des fibres sensitives tactiles sont encapsulées dans un réseau de fibres de collagène.
Décrivez le mécanisme d’activation cellulaire des récepteurs mécaniques tactiles.
La déformation des fibres de collagène en réponse à un stimulus tactile transmet le changement de tension aux terminaisons nerveuses des fibres sensitives du toucher en causant une ouverture des canaux ioniques.
Définissez ce qu’est une unité sensorielle :
C’est un neurone afférent unique avec toutes ses terminaisons réceptrices.
Qu’est-ce qu’un champ récepteur ?
Une partie du corps qui, lorsqu’elle est stimulée, engendre une activité dans un neurone afférent.
En guise de rappel, dites quels types de stimuli activent les nocicepteurs ?
Les lésions cutanées et les brûlures.
Décrivez le mécanisme de transduction de l’information sensorielle de la douleur.
Soit il y a une déformation mécanique de la membrane des nocicepteurs, soit ils répondent à une chaleur intense ou soit ils lient des substances chimiques (comme les substances libérées au site de lésion ou de la brûlure lors d’un processus inflammatoire).
Définissez les termes suivants :
a) Hyperalgésie :
b) Analgésie :
a) Hyperalgésie :
Augmentation de la sensibilité au stimulus douloureux
b) Analgésie :
Suppression sélective de la douleur sans altération de la conscience ou d’autres sensations.
Nommez des neurotransmetteurs qui sont libérés par les fibres afférentes sensibles à la douleur.
La substance P
Le glutamate
Quelles sont les structures qui modifient la forme du cristallin?
Muscle ciliaire et ligament suspenseur du cristallin.
Nommez les fonctions de l’humeur vitrée :
Elle transmet la lumière.
Elle soutient la face postérieure du cristallin et presse la partie nerveuse de la rétine contre sa partie pigmentaire.
Elle contribue à la pression intra oculaire.
Elle transmet la lumière.
Elle soutient la face postérieure du cristallin et presse la partie nerveuse de la rétine contre sa partie pigmentaire.
Elle contribue à la pression intra oculaire.
