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Tissu nerveux Biologie 122. Complexité du système nerveux « Le système nerveux est peut-être le système le plus complexe qui existe, quel que soit lorganisme.

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1 Tissu nerveux Biologie 122

2 Complexité du système nerveux « Le système nerveux est peut-être le système le plus complexe qui existe, quel que soit lorganisme. À lui seul, lencéphale humain contient plus de 100 milliards de cellules nerveuses. Chacune de ces cellules réunit jusquà connexions à dautres cellules nerveuses. Ainsi, un influx nerveux – un signal électrochimique – qui va à lencéphale ou en part pourrait emprunter trajets possibles. »

3 Le tissu nerveux Est fait de deux types de cellules : – Les neurones – Les cellules gliales Les cellules gliales ne transmettent pas dinflux nerveux; ce sont les neurones qui sont essentiellement le moteur du système nerveux. Elles permettent la réception et la transmission des influx nerveux. Elles possèdent donc des fonctions dexcitabilité et de conductivité.

4 Cellule gliale Très important dans lactivité des neurones. 10 fois plus nombreux que les neurones. Fonctions : – Nourrir les neurones – Débarrassent de leurs déchets – Protège les neurones contre linfection

5 Types de cellules gliales

6 Neurone Les neurones ont une longévité extrême; ils vivent toute une vie. Ils ont une vitesse de métabolisme exceptionnelle. Mais : – Incapables de se reproduire – Ne peuvent pas survivre plus de quelques minutes sans oxygène

7 Destruction des neurones

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9 Types de neurones Neurones sensoriels Neurones moteurs Interneurones

10 Neurones sensoriels Soccupent de la réception sensorielle. Ils prennent linformation des récepteurs sensoriels (les sens). Ils transmettent ces influx au SNC.

11 Neurones moteurs Soccupent de la réaction motrice. Ils transmettent linformation du SNC aux muscles, aux glandes et à dautres organes. Transmettent donc linformation aux effecteurs.

12 Interneurones Soccupent de lintégration. Ils sont tous situés dans le SNC. Ils servent de lien entre les neurones sensoriels et les neurones moteurs, ainsi quentre dautres interneurones. Ils traitent et intègrent linformation sensorielle dentrée et relaient linformation motrice de sortie.

13 Quelques questions dans vos notes 1.Compare les fonctions élémentaires des neurones et des cellules gliales. 2.Énumère les trois types de neurones. 3.Identifie leurs fonctions principales.

14 La chaîne de transmission dinflux ÉtapeStructuresFonctions 1 Récepteurs sensoriels 2 Neurones sensoriels 3 Interneurones 4 Neurones moteurs 5 Effecteurs p.369

15 Larc réflexe

16 Structures cellulaires

17 Neurone : structure cellulaire

18 Corps cellulaire Dans la plupart des cas, les corps cellulaires des neurones se retrouvent à lintérieur du SNC. Donc, les noyaux sont protégés par les 3 tissus protecteurs. Ceux qui sont situés le long des nerfs dans le SNP sont nommés ganglions.

19 Dendrite Les dendrites transportent les impulsions provenant dautres neurones vers le corps cellulaire. Le grand nombre de dendrites et de ramifications augmentent la surface disponible pour recevoir de linformation.

20 Axone Le neurone typique possède un axone, qui achemine les influx à partir du corps cellulaire. Un axone peut mesurer de 1 mm à 1 mètre de longueur. La terminaison de laxone est ramifiée en fibres nombreuses. (arborisation terminale)

21 Gaine de myéline Les axones longs sont recouverts dune enveloppe blanchâtre, lipidique et segmentée appelée gaine de myéline. La myéline protège les axones et les isole électriquement les uns des autres. Elle accroît la vitesse de transmission des influx nerveux. Laxone amyélinisé achemine les influx nerveux très lentement.

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23 Arborisation terminale Larborisation libère des signaux chimiques dans lespace qui sépare laxone des récepteurs ou des dendrites de cellules voisines, afin de communiquer avec les neurones, les glandes ou les muscles adjacents. Leur rôle est très important lors de la synapse!

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25 Les nerfs Les neurones sont organisés en tissus, nommés nerfs : – Faisceau nerveux : groupement de centaines de neurones – Nerf : groupement de plusieurs faisceaux nerveux On peut comparer un nerf à un câble de fibres optiques. Certains nerfs consistent des neurones sensoriels, dautres des neurones moteurs. p.368

26 INFLUX NERVEUX Comment les neurones produisent-ils des

27 Influx Nerveux Cest similaire à de lélectricité dans un fil. Linflux nerveux transmis le long dun neurone, de la dendrite ou du corps du neurone jusquà lextrémité de laxone, est un message électrique créé par le flux dions à travers la membrane cellulaire du neurone.

28 Flux dions Le flux dions passant à travers la membrane peut se transformer en un message qui se propage dans une direction perpendiculaire à ce flux, i.e. le long du neurone.

29 Le concept de potentiel Dans toutes les cellules vivantes, il y a une différence de charge entre les deux côtés de la membrane cellulaire, le cytoplasme étant plus négatif que le milieu extracellulaire. Potentiel : mesure dintensité délectricité, définie selon la différence de charge entre deux milieux, exprimé en volts (V).

30 Le signe (-) du potentiel Par convention, le potentiel est nul à lextérieur de la cellule. Donc, le (-) indique que le cytoplasme est chargé négativement par rapport au milieu extracellulaire. Seulement des cellules spécialisées peuvent générer une différence de potentiel, e.g.: – Neurones – Cellules musculaires

31 Potentiel de membrane Ce potentiel est créé par les différences de composition ionique entre les liquides intracellulaire et extracellulaire. Ceci est possible à cause de la perméabilité sélective de la membrane cellulaire. Les ions responsables de la différence de potentiel sont, parmi plusieurs, – K +, Na +, Cl -, et dautres anions (protéines, acides aminés, sulfates, phosphates)

32 Rappel : membrane cellulaire

33 Potentiel daction Il sagit du potentiel qui est atteint lorsquun stimulus déclenche une dépolarisation surpassant le seuil dexcitation. Le seuil dexcitation dun neurone est habituellement près de -50 mV. Ce potentiel constitue une réaction de type tout ou rien.

34 Influx nerveux = Propagation du potentiel daction Pour comprendre comment fonctionne un influx nerveux (qui est un potentiel en mouvement), on doit étudier les phénomènes du potentiel daction : 1 – potentiel de repos 2 – dépolarisation 3 – repolarisation 4 – hyperpolarisation

35 Concept : Polarisation Définition : phénomène par lequel un stimulus change le signe du potentiel entre deux milieux. Préfixes importants : – Dé : diminue – Re : Remet à la normale – Hyper : augmente

36 1 - Potentiel de repos Dans un neurone au repos, le potentiel est habituellement près de -70 mV. (le négatif signifie ici que lintérieur du neurone est chargé négativement par rapport au milieu extracellulaire).

37 Pompe à sodium et à potassium À létat de repos du neurone, les canaux protéiques (ou protéines intrinsèques) qui sont responsables des pompes à sodium et à potassium sont ouvert.

38 Neurone au repos 3 ions Na + sont pompés en dehors du neurone par transport actifs. 2 ions K + sont pompés à lintérieur du neurone. Les Na + se diffusent lentement à travers la membrane vers lintérieur, et les K + se diffusent lentement vers lextérieur. Résultat : une charge négative se forme à lintérieur du neurone. p.374

39 Seuil dexcitation Alors, le neurone développe un potentiel entre le milieu extracellulaire et le cytoplasme. Le potentiel peut varier un peu, mais lorsquil atteint le seuil dexcitation, le neurone passe à laction et commence la dépolarisation.

40 2 – Dépolarisation Dans cette phase, les canaux à sodium souvrent, mais les canaux à potassium restent fermés. Donc : dépolarisation = entrée des Na +

41 3 – Repolarisation Dans cette phase, les canaux à sodium se referment, et les canaux à potassium souvrent. Donc : repolarisation = Sortie des K +

42 4 - Hyperpolarisation Les canaux à potassium sont encore ouverts, car ils sont plus lents à rétablir la polarisation. Ce réajustement prend généralement moins de 2 millisecondes. Létat de repos est par la suite rétabli, et le neurone est prêt à répondre au stimulus suivant.

43 Donc, le potentiel daction :

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45 Influx nerveux : propagation du potentiel daction Les impulsions se propagent par eux-mêmes. Une impulsion en un point daxone cause une impulsion dans le prochain point le long de la membrane. Comme des dominos.

46 Vitesse dimpulsion nerveuse Dépend du diamètre de laxone (V = R I) Plus grand le diamètre, plus vite limpulsion La vitesse dimpulsion peut varier autant que 1 cm/s à 100 m/s. Dépend aussi de la présence de myéline (donc de nœuds de Ranvier) La gaine de myéline isole laxone et augmente la vitesse dimpulsion nerveuse, par ce quon appelle la conduction saltatoire.

47 Impulsion Nerveuse

48 conduction saltatoire : mécanisme qui accélère la transmission de linflux nerveux

49 Conduction saltatoire lors de la dépolarisation

50 Synapse La synapse se fait dans larborisation terminale de laxone. Cest en fait comment quun neurone passe son impulsion à un autre neurone.

51 Synapse : neurotransmetteur Des vésicules partant de larborisation terminale contient des milliers de molécules dun neurotransmetteur, une substance jouant le rôle de messager intercellulaire qui est libérée dans la fente synaptique. Exemples de neurotransmetteurs : – Dopamine – Épinephrine – Norépinephrine

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53 Synapse : électrique à chimique Afin de pouvoir passer le potentiel daction dun neurone au prochain, le neurone doit passer à travers une procédure : 1.Entrée du Ca 2+ dans la terminaison nerveuse. 2.Exocytose des neurotransmetteurs à laide des vésicules. 3.Neurotransmetteurs se lient à des protéines réceptrices sur la membrane postsynaptique. 4.Protéines réceptrices activent des canaux, et souvrent afin de permettre au Na + dentrer dans la cellule postsynaptique. 5.Les neurotransmetteurs se dégradent par des enzymes.

54 Synapse chimique


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