Système nerveux

Question 1

Comment fonctionne la régulation ?

Answer 1

1. Stimulus → déséquilibre
2. Détection par le récepteur
3. Entrée de l’information dans le centre de régulation
4. Sortie de l’information vers l’effecteur
5. Réponse de l’effecteur → rétablit l’homéostasie

Question 2

Quelles sont les deux systèmes de régulation chez les Animaux ?

Answer 2

1. Système Nerveux
2. Système Endocrinien

Question 3

Quelles sont les 3 grandes fonctions du système nerveux ?

Answer 3

1) Réception d’informations sensorielles (SNP :nerfs crâniens et rachidiens) :
- Modification du milieu (stimulus) interne ou externe → détectée par les récepteurs sensoriels
- L’information sensorielle → envoyée vers les centres d’intégration dans des neurones sensoriels

2) Intégration (SNC : ENC. et M.E.) :
- Les informations sensorielles → interprétées par le SNC
- Formulation d’une réponse adéquate

3) Émission de commandes motrices (SNP : nerfs crâniens et rachidiens) :
- La réponse fournie → transmise aux effecteurs (muscles et glandes)
- Transmission de l’info motrice via des neurones moteurs

Question 4

Quelles sont les 2 types de cellules du système nerveux ?

Answer 4

1. Gliocytes ou cellules de soutien
2. Neurones

Question 5

Quelles sont les propriétés des Gliocytes (ou cellules de soutien) et les 2 types de ceux-ci ?

Answer 5

Gliocytes (ou cellules de soutien) :
* Ne génèrent et ne conduisent généralement pas d’influx nerveux
* Sont les cellules les plus nombreuses du tissu nerveux
* Protègent et isolent les neurones

1) Astrocytes :
* Dans le SNC (ENC. + M.E.)
* Forme la barrière hématoencéphalique
→ Fixent les neurones aux capillaires sanguins
→ Contrôlent les échanges entre le sang et les neurones
→ Protègent contre les neurones des substances nocives

2) Oligodendrocytes (SNC) et Neurolemmocytes (SNP) :
* Forment la gaine de myéline :
→ Enveloppe lipidique, isolante et discontinue qui augmente la vitesse de propagation des influx nerveux

Oligodendrocytes : Prolongement cytoplasmique qu’entourent l’axone des neurones.
Neurolemmocytes : Pas de prolongements cytoplasmiques, toute la cellule entoure l’axone.

Question 6

Quelles sont les 2 propriétés des Neurones leur permettant d’accomplir leurs fonctions ?

Answer 6

1. Excitabilité : Capacité de réagir à un stimulus et de le convertir en influx nerveux.
2. Conductivité : Capacité de propager cet influx et de le transmettre à d’autres neurones.

Question 7

Quelles sont les structures des neurones ?

Answer 7

1. Corps cellulaire : Contient noyau + autres organites cellulaires ayant pour fonction d’accomplir les activités métaboliques + produire les neurotransmetteurs
2. Dendrites : Courts prolongements cytoplasmiques qui reçoivent les informations sensorielles ou motrices
3. Cône d’implantation (de l’axone) : Début de l’axone qui intégre les informations reçues et déclencher des influx nerveux
4. Axone (1 seul, mais peut être ramifié) : Long prolongement cytoplasmique qui propage l’influx nerveux
5. Télodendrons (Terminaison axonale) : Extrémités ramifiées de l’axone qui constitue un réseau de contact avec plusieurs autres cellules nerveuses
6. Corpuscules nerveux terminaux : Renflements bulbeux situés à l’extrémité des télodendrons qui sécrétent les neurotransmetteurs dans la fente synaptique
7. Gaine de myéline : Isolant lipidique discontinu qui augmente la vitesse de propagation des influx nerveux (pas présent pour tous les neurones)
8. Nœuds de Ranvier : Régions de l’axone non recouvertes de myéline où sont concentrés les canaux tensio-dépendants et qui permet la propagation de l’influx nerveux (présents seulement dans les axones myélinisés)

Question 8

Quelles sont les 3 types de neurones ?

Answer 8

1. Neurone sensoriel : Achemine les informations sensorielles des récepteurs aux centres d’intégration
2. Neurone moteur : Achemine les informations motrices des centres d’intégration aux effecteurs musculaires ou glandulaires
3. Interneurone : Achemine les informations reçues à plusieurs autres neurones, ce qui permet une intégration plus fine et par conséquent, une réponse plus précise.

Question 9

Quelle est la valeur du potentiel de enregistrée dasns une neurone ?

Answer 9

-70 mV
- Cytoplasme = négatif
- Milieu extérieur = positif

Question 10

Pourquoi est-ce que le potentiel de repos existe dans une neurone ?

Answer 10

1) La différence dans la composition ionique de part et d’autre de la membrane cellulaire (pompes Na+/K+) :
- Transport actif → contre le gradient de concentration → dépense d’énergie
- Plus d’ions Na+ qui sortent que d’ions K+ qui entrent (3/2)

2) La perméabilité sélective de la membrane (canaux ioniques à fonction passive) :
- La péabilité au K+ est beaucoup plus grande que celle au Na+ (plus d’ions K+ qui sortent vers l’extérieur du cytoplasme)

3) La présence d’anions chargés négativement :
- La membrane est faiblement perméable à ces anions (ne sortent pas)

Question 11

Quesque le CIOC ?

Answer 11

Canaux ioniques à ouverture contrôlée : Permettent aux neurones de modifier son Vm et de générer des influx nerveux.

Besoin d’un stimulus afin de laisser la diffusion d’ion pour lequel il est spécifique.

Question 12

Comment est-ce que le potentiel de repos peut-il être modifié (potentiel gradué) ?

Answer 12

En changeant la perméabilité sélective du neurone → stimulation des CIOC

Question 13

Quels stimulis ouvrent quels CIOC ?

Answer 13

• 5 sens : canaux stimulus-dépendants
• Substances chimiques (neurotransmetteurs) : CIOC chimio-dépendant (CIOC c-d)
• Potentiel membranaire précis (-55mv) : CIOC tensio-dépendant (CIOC t-d)

Question 14

Que se passe-t-il si un stimulus provoque l’ouverture d’un CIOC spécifique au : a) Sodium (Na+) ? b) Potassium (K+) ?

Answer 14

a) Sodium (Na+) :
* Entré de Na+ dans le neurone
* Gain de charges +
* La valeur du Vm augmente (devient moins négatif)
→ DÉPOLARISATION

b) Potassium (K+) :
* Sortie de K+ hors du neurone
* Perte de charges + par le neurone
* La valeur du Vm diminue (devient + négative)
→ HYPERPOLARISATION

Question 15

Qu’est-ce qu’un potentiel gradué ?

Answer 15

Dépolarisation ou hyperpolarisation dont l’amplitude dépend de l’intensité du stimulus.

L’intensité du stimulus repose sur le nombre de CIOC qui s’ouvrent au moment de la stimulation.

Question 16

Stimulus faible vs Stimulus fort

Answer 16

Stimulus faible → Peu de CIOC ouvert → Diffusion de peu d’ion → La valeur du potentiel gradué est faible

Stimulus fort → bcp de CIOC ouvert → Diffusion de bcp d’ions → La valeur de potentiel gradué est élevé (-55 mV)

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Dans le cas d’une dépolarisation : Si l’ouverture d’un nombre assez élevé de CIOC permet l’entrée d’une concentration suffisamment élevée de Na+ pour atteindre le seuil d’excitation du neurone (-55 mV) → influx nerveux généré

Question 17

Quelles sont les types de dépolarisation ?

Answer 17

Stimulus subliminal dépolarisant → stimulus faible → peu de CIOC ouverts → diffusion de peu d’ions → valeur de potentiel gradué faible → pas d’atteinte du seuil d’excitation → pas de potentiel d’action

Stimulus liminal dépolarisant → stimulus fort → bcp de CIOC ouverts → diffusion de beaucoup d’ions → valeur de potentiel gradué élevée → atteinte du seuil d’excitation (-55 mV) → déclanchement d’un potentiel d’action

Question 18

Qu’est-ce que le potentiel d’action de la détection d’une odeur ?

Le récepteur spécifique à cette molécule est fixé sur un CIOC chimio-dépendant et qui est spécifique au Na+.

Answer 18

La fixation d’un nombre suffisamment important de molécules odorantes à leur récepteur → ouverture d’un nombre suffisamment important de CIOC c-d →m entrée d’une concentration suffisamment importante de Na+ pour atteindre -55 mV

À partir de -55mV, ce sont les CIOC t-d qui s’ouvrent

Un potentiel d’action correspond à un influx nerveux

Question 19

À quoi est dû la génération d’un potentiel d’action ?

Answer 19

La présence de deux types de CIOC dans la membrane plasmique du neurone :

1) CIOC stimulus-dépendants :
* Situé sur les dendrites + corp cellulaire du neurone
* S’ouvrent lorsque stimulés par divers stimuli

2) CIOC tensio-dépendants :
* Pour les axones myélinisés : Situé sur le cône d’implantation de l’axone et au niveau des nœuds de Ranvier
* Pour les axones amyélinisés: Situé tout au long de l’axone
* S’ouvrent lorsque le potentiel membranaire du neurone dans la région du cône d’implantation atteint le seuil d’excitation : - 55 mV

Question 20

Quelles sont les étapes de la génération d’un potentiel d’action ?

Answer 20

1) État de repos :
* Les CIOC s-d et t-d sont fermés
* Vm = -70 mV

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2) Atteinte du seuil d’excitation (grâce à un potentiel gradué) :
* Stimulus liminal → ouverture d’un nombre suffisamment élevé de CIOC s-d spécifiques au Na+ → entrée d’une concentration suffisante de Na+ dans le neurone → atteinte du seuil d’excitation
* Vm = -70 mV à -55 mV

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3) Phase de dépolarisation du potentiel d’action :
L’atteinte du seuil d’excitation permet l’ouverture de 2 types de CIOC t-d :
→
3.1 CIOC t-d spécifiques au Na+ :
* Ouverture rapide de CIOC t-d spécifiques au Na+ → entrée de Na+ dans le neurone → dépolarisation
* Vm = -55 mV à +30 mV

3.2 CIOC t-d spécifiques au K+ :
* Début de l’ouverture lente de CIOC t-d spécifiques au K+ (ne permet pas encore la sortie du K+ ou du moins, très faiblement)

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4) Phase de repolarisation du potentiel d’action :
→
4.1 CIOC t-d spécifiques au Na+ :
* Fermeture des CIOC t-d spécifiques au Na+ → empêche l’entrée de Na+

4.2 CIOC t-d spécifiques au K+ :
* Les CIOC t-d spécifiques au K+ sont maintenant ouverts → sortie du K+ hors du neurone → repolarisation
* Vm = +30 mV à -70 mV

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5) Phase d’hyperpolarisation du potentiel d’action :
→
5.1 CIOC t-d spécifiques au Na+ :
* Les CIOC t-d spécifiques au Na+ sont toujours fermés (pas d’entrée de Na+ )

5.2 CIOC t-d spécifiques au K+ :
* Fermeture lente des CIOC t-d spécifiques au K+ → sortie de K+ hors du neurone → la valeur de potentiel baisse sous sa valeur de repos → hyperpolarisation
* Vm = -70 mV à – 80 mV

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6) Retour à l’état de repos :
→
6.1 CIOC t-d spécifiques au Na+ :
* Les CIOC t-d spécifiques au Na+ sont fermés

6.2 CIOC t-d spécifiques au K+:
* Les CIOC t-d spécifiques au K+ sont fermés

6.3 Canaux ioniques à fonction passive et pompes à sodium/potassium (Na+/K+) :
* Vm = -80 mV à – 70 mV

Question 21

Qu’est-ce que la loi du “tout ou rien” du potentiel d’action ?

PA = potentiel d’action

Answer 21

1) Une fois déclenché, le PA aura toujours la même amplitude et se déroulera toujours de la même manière

• dépolarisation → repolarisation → hyperpolarisation → retour au repos
• amplitude du PA indépendante du stimulus de départ

2) Une fois le seuil d’excitation atteint → génération d’un PA automatique + Sous cette valeur → aucun influx ne sera produit

Question 22

Comment fait le SNC pour distinguer un stimulus faible d’un stimulus fort et par conséquent, générer la réponse appropriée au type de stimulus ?

Answer 22

C’est grâce à la fréquence d’émission des PA

Stimulus fort = produit + fréquemment des PA
Stimulus faible = produit - fréquemment des PA

Question 23

Qu’est-ce que la période réfractaire ?

Answer 23

Période d’insensibilité du neurone à la dépolarisation → vannes des CIOC t-d au Na+ ne sont pas retourné à leur état initial

Durant cette période → incapable de répondre à un autre stimulus. De plus, l’existence de cette période fait en sorte que l’influx nerveux ne peut se propager que dans une seule direction → du cône d’implantation de l’axone vers les télodendrons.

Question 24

Quelles sont les deux facteurs affectant la vitesse avec laquelle se déplace l’influx nerveux le long de l’axone ?

Answer 24

1) Diamètre de l’axone : Plus le diamètre est grand → plus la vitesse de propagation de l’influx nerveux est rapide

2) Présence d’un isolant, la gaine de myéline : se forme par dessus les canaux ioniques à fonction passive et les pompes à Na+/K+ → beaucoup moins de pertes d’ions. Le potentiel d’action se propage par « sauts » entre les noeuds de Ravier. (Ce type de conduction est appelé conduction saltatoire)

Question 25

Quelles sont les 2 types de conduction ?

Answer 25

Propagation continue : Axones non isolés → fuite d’ions (canaux ioniques à fonction passive et pompes à Na+/K+) → influx électrique lent

Conduction saltatoire : Axones isolés → sauts entre les noeuds de Ravier → influx électrique rapide

Question 26

De quoi se compose une synapse ?

Answer 26

1) Corpuscule nerveux terminaux du neurone pré-synaptique (qui transmet l’influx nerveux)

2) Point de contact étroit entre ces deux neurones

3) Dendrites corps cellulaire du neurone post-synaptique (qui reçoit l’influx nerveux)

Question 27

Quelles sont les 2 types de synapses ?

Answer 27

1) Synapse électrique :

Les cellules sont reliées entre-elles par des jonctions ouvertes → permet aux influx nerveux de se propager directement d’une cellule à l’autre
* Pas de retard dans la transmission
* Pas de perte d’intensité du signal
* Peu d’intégration possible, car pas de sommation possible

2) Synapse chimique :

Les cellules n’étant pas directement reliées entre-elles, un espace appelé fente synaptique sépare la cellule pré-synaptique de la cellule post-synaptique. Cela oblige l’influx nerveux à être converti en signal chimique dans la fente synaptique → neurotransmetteurs → diffuseront dans la fente puis permettront la reconversion du message en signal électrique dans la cellule post-synaptique.

Question 28

Quelles sont les avantages des neurotransmetteurs ?

Answer 28

1. Retard dans la transmission de l’influx nerveux
2. Permet une intégration plus fine
3. Intensité du signal modulable

Question 29

Quelle est le fonctionnement d’une synapse chimique ?

Answer 29

1) Arrivée de l’influx nerveux dans les corpuscules nerveux terminaux du neurone présynaptique

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2) Ouverture des CIOC t-d spécifiques au Ca2+ (dépolarisation occasionnée par l’arrivée de l’influx nerveux → stimulus qui entraîne l’ouverture de ces canaux). Le calcium diffuse à l’intérieur des corpuscules nerveux terminaux.

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3) Déplacement des vésicules synaptiques contenant le neurotransmetteur jusqu’à la membrane plasmique des corpuscules nerveux terminaux (pour se déplacer dans les corpuscules nerveux terminaux, les vésicules synaptiques doivent rouler sur les éléments du cytosquelette → nécessite du Ca2+) ET La libération par exocytose des molécules de neurotransmetteur dans la fente synaptique → diffusion des molécules de neurotransmetteur jusqu’au neurone post-synaptique.

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4) Liaison du neurotransmetteur à son récepteur spécifique situé sur les dendrites ou corps cellulaire du neurone post-synaptique ET Ouverture de CIOC c-d (chaque récepteur de neurotransmetteur est associé à un CIOC c-d. La liaison d’un neurotransmetteur à son récepteur entraîne l’ouverture du CIOC c-d auquel il est associé)

Question 30

Diffusion des ions selon la spécificité des CIOC chimio-dépendants

Answer 30

a) CIOC c-d spécifique au Na : L’entrée du Na+ dans le neurone post-synaptique provoque une dépolarisation graduée appelée potentiel post-synaptique excitateur (PPSE). Chaque PPSE rapproche le potentiel membranaire du neurone post-synaptique du seuil d’excitation (-55 mV)

b) CIOC c-d spécifique au K+ ou Cl- : La sortie de K+ ou l’entrée de Cl- dans le neurone post-synaptique provoque une hyperpolarisation graduée appelée potentiel post-synaptique inhibitrice (PPSI). Chaque PPSI éloigne le potentiel membranaire du neurone post-synaptique du seuil d’excitation (-55 mV).

Question 31

Comment calculons-nous si un neurone atteint le seuil d’excitation après une synapse ?

Answer 31

Un neurone post-synaptique effectue des synapses avec de nombreux neurones pré-synaptiques → sécrétion des neurotransmetteurs excitateurs (PPSE) ou des neurotransmetteurs inhibiteurs (PPSI).

Le déclenchement de l’influx dépend alors de la somme des PPSE et des PPSI. C’est seulement si le seuil d’excitation est atteint qu’un influx nerveux est généré dans le neurone post-synaptique.

Question 32

Quelles sont les 3 modes d’élimination du neurotrtansmetteur ?

Answer 32

• Diffusion hors de la fente synaptique
• Recaptage par le neurone pré-synaptique (endocytose)
• Dégradation par des enzymes présentes dans la fente synaptique ou associées au neurone post-synaptique