Est-ce que des cellules peuvent être conductrices d’électricité?

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1 Est-ce que des cellules peuvent être conductrices d’électricité?
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2 Le système nerveux Chapitres 48-49
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3 Plan de la présentation
Les différentes divisions du système nerveux Les cellules du système nerveux: les neurones et les cellules gliales Changements de potentiel de membrane Déplacement de l’influx le long de l’axone Transmission de l’influx d’une cellule à une autre Intégration nerveuse Collège Lionel-Groulx

4 Les différentes parties du système nerveux (pp. 1233-1236)
Système nerveux: 2 parties Système nerveux central (SNC) Encéphale Moelle épinière Système nerveux périphérique (SNP) Division sensitive (afférente) Division motrice (efférente) Collège Lionel-Groulx

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L’encéphale I Cerveau Muscles squelettiques Apprentissage, émotions, mémoire et perception Cavités remplies de liquide cérébrospinal: les ventricules Cervelet Coordination et équilibre Mémorisation des habiletés motrices Collège Lionel-Groulx

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L’encéphale II Diencéphale Le thalamus trie les informations sensitives L’hypothalamus participe à plusieurs mécanismes endocriniens par son contrôle de l’hypophyse (glande) Tronc cérébral Le bulbe rachidien régulent diverses fonctions viscérales (ex.: respiration) Collège Lionel-Groulx

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L’encéphale III Le système limbique est le siège des émotions La mémoire émotionnelle est conservée dans le corps amygdaloïde, séparément de nos autres souvenirs Collège Lionel-Groulx

8 Hiérarchie du SNP et direction de l’information nerveuse
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9 Arc réflexe: exemple de circuit nerveux simple (pp. 1233)
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10 Structure cellulaire du système nerveux (pp. 1212-1213 et 1234)
Réseau de centaine de millions de cellules appelées « neurones » Ces cellules sont responsables de transmettre les influx nerveux Elles sont accompagnées de cellules « gliales » Celles-ci soutiennent les cellules nerveuses, mais on a trouvé récemment que leur rôle était beaucoup plus complexe Collège Lionel-Groulx

11 Les neurones et leurs parties
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Les cellules gliales 10 à 50 cellules gliales par neurone Il existe plusieurs types de cellules gliales, par exemple: Astrocytes: soutien dans le SNC, barrière hémato-encéphalique Oligodendrocytes: gaine de myéline dans le SNC Neurolemmocytes (cellules de Schwann): gaine de myéline dans le SNP Collège Lionel-Groulx

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Les cellules gliales Collège Lionel-Groulx

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La gaine de myéline Collège Lionel-Groulx

15 Rappel: potentiel de membrane (pp. 1214 - 1215)
Pompes électrogènes (pompes à H+, Na+/K+, etc.) Celles-ci génèrent un potentiel de membrane négatif Ce potentiel est appelé potentiel de repos pour les cellules nerveuses Les neurones peuvent modifier ce potentiel très rapidement Collège Lionel-Groulx

16 Dépolarisations et hyperpolarisation
Les cellules sont polarisées (négativement) lorsqu’au repos Lorsque le potentiel de membrane change pour se rapprocher de zéro: dépolarisation Lorsque le potentiel de membrane change pour s’éloigner de zéro: hyperpolarisation Collège Lionel-Groulx

17 Concentrations ioniques autour de la cellule
Qu’arrive-t-il si on ouvre un: Canal à sodium? Canal à potassium? Canal à chlore? Collège Lionel-Groulx

18 Changements de potentiel
C’est la concentration de certains ions qui va varier grâce à l’ouverture de certains canaux ioniques Dépolarisation: entrée d’ions positifs (Na+) Hyperpolarisation: sortie d’ions positifs (K+) ou entrée d’ions négatifs (Cl-) Collège Lionel-Groulx

19 Dépolarisation graduelle et influx nerveux
Les changements de potentiels peuvent être gradués (petits, moyens, grands…) Si la dépolarisation atteint le seuil d’excitation: c’est le potentiel d’action ou influx nerveux L’influx nerveux n’est pas gradué: il est du type « tout ou rien » Collège Lionel-Groulx

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Graphiquement… Collège Lionel-Groulx

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Le secret des neurones: les canaux à ouverture contrôlée (pp – 1219) Les neurones changent leur potentiel de membrane par diffusion facilitée Les neurones ont des canaux dont l’ouverture est contrôlée Il y a deux sortes de canaux à ouverture contrôlée Canaux tensiodépendants: potentiel électrique Canaux chimiodépendants: présence d’un ligand Collège Lionel-Groulx

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Période réfractaire Collège Lionel-Groulx

23 Propagation de l’influx le long de l’axone
L’axone est dépolarisé région par région L’influx voyage de façon unidirectionnelle À votre avis, pourquoi la transmission de l’influx est-elle unidirectionnelle? Collège Lionel-Groulx

24 Propagation de l’influx le long de l’axone
L’axone est dépolarisé région par région L’influx voyage de façon unidirectionnelle grâce à la période réfractaire Deux facteurs font varier la vitesse de la transmission de l’influx: Diamètre du neurone Gaine de myéline: conduction saltatoire Collège Lionel-Groulx

25 Propagation de l’influx
Le sodium diffuse d’une région de l’axone à une autre Le changement local de potentiel de membrane permet à de nouveaux canaux de s’ouvrir Ainsi de suite d’un bout de l’axone à l’autre Collège Lionel-Groulx Cliquez ici pour une animation

26 Conduction saltatoire: jusqu’à 120 m/s (p. 1220-1221)
Figure 48.14 Axone myélinisé de 20 µm = aussi rapide qu’un axone géant de 800 µm! Collège Lionel-Groulx

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Transmission de l’influx nerveux d’une cellule à une autre (pp – 1222) Deux types de transmission directe: Électrique Chimique La transmission se fait au niveau du synapse: jonction entre deux cellules nerveuses adjacentes Collège Lionel-Groulx

28 Transmission synaptique électrique: très rapide
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29 La transmission synaptique chimique directe
Plus lente mais moins « contraignante » que la transmission électrique Se fait grâce à des canaux ioniques à ouverture contrôlée: les canaux chimiodépendants Nécessite l’utilisation de messagers chimiques: les neurotransmetteurs Collège Lionel-Groulx

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Synapse chimique Collège Lionel-Groulx Cliquez ici pour animation

31 L’effet de différentes drogues sur la transmission synaptique
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32 Intégration nerveuse (p. 1223)
Un seul neurone peut avoir des milliers de synapses La fonction de chaque synapse peut varier: Synapses excitatrices Synapses inhibitrices Collège Lionel-Groulx

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Intégration nerveuse Type de synapse Réponse postsynaptique Type de canaux ouverts Excitatrice Potentiel gradué, dépolarisation (PPSE) Canaux chimiodépendants à Na+ Inhibitrice Potentiel gradué, hyperpolarisation (PPSI) Canaux chimiodépendants à K+ ou Cl- Collège Lionel-Groulx

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Intégration nerveuse Chaque neurotransmetteur peut induire un PPSE ou un PPSI La réponse postsynaptique dépend du type de canal ionique ouvert par le neurotransmetteur Un seul PPSE ne suffit habituellement pas à déclencher un potentiel d’action La sommation de divers PPS permet d’atteindre ou non le seuil d’excitation Collège Lionel-Groulx

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Les types de sommation Sommation temporelle Un même neurone provoque plusieurs PPSE successifs permettant d’atteindre le seuil d’excitation. Sommation spatiale Différents neurones provoquent plusieurs PPSE simultanément permettant d’atteindre le seuil d’excitation. Collège Lionel-Groulx

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Les types de sommation Collège Lionel-Groulx