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SBI4U SYSTÈME NERVEUX Mme Guertin 1. 1.1 Introduction 2.

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1 SBI4U SYSTÈME NERVEUX Mme Guertin 1

2 1.1 Introduction 2

3 Communication Le maintien de lhoméostasie à lintérieur de lorganisme nécessite un système de communication entre les cellules, entre les organes et entre les systèmes organiques. La communication est assurée par deux grands systèmes : le système nerveux et le système endocrinien. 3

4 Système nerveux Contrôle les muscles, les organes et les glandes. 4

5 Information sensorielle Intégration Réponse motrice Fonctions du système nerveux 5

6 Système endocrinien Contrôle les cellules, les organes et les systèmes organiques en relâchant des hormones 6

7 7

8 Lorganisation du système nerveux 8 Voir Biologie 12 fig. 5.2 p. 138

9 Système nerveux central (SNC) 1) Encéphale 2) Moelle épinière (spinale) Reçoit et envoie de linfo. 9

10 Système nerveux périphérique(SNP) 1) Ganglions nerveux 2) Nerfs crâniens et spinaux Comprend le : système nerveux autonome système nerveux somatique 10

11 Système nerveux somatique Transmet de linfo en direction et en provenance de la peau et des muscles squelettique. Volontaire 11

12 Système nerveux autonome Transmet de linfo aux organes internes Involontaire Composé du : Système nerveux sympathique Contrôle organe dans situation de stress Système nerveux parasynpatique Contrôle organe en situation de repos 12

13 1.2 Les neurones 13

14 Anatomie du neurone (1/2) Corps cellulaire : Les dendrites reçoivent une stimulation du neurone précédent. Ce stimulus déclenche la transmission de linflux nerveux du corps cellulaire jusquà lautre bout de laxone. 14

15 Anatomie du neurone (2/2) Axone : Transmet linflux du corps cellulaire jusquaux fibres terminales. Gaine de myéline : entoure laxone et elle sert disolant Nœuds de Ranvier : où il ny a pas de gaine, laissant laxone nu. 15

16 Neurone typique 16

17 Le neurone Cytoplasme Noyau Gaine de myéline (cellules de Schwann) Nœud de Ranvier Synapses Corps cellulaire Dendrites Axone 17

18 Types de neurones Il y a plusieurs types de neurones plus ou moins ramifiés. Laxone est, de façon générale, plus longue et recouverte dune gaine de myéline. 18

19 Transmission de linflux nerveux La transmission de linflux nerveux est semblable au passage dun courant électrique à travers un circuit sauf pour les différences suivantes : le signal de linflux nerveux saffaiblit avec la distance parcourue; linflux nerveux voyage plus lentement (130 m/s en moyenne). 19

20 Linflux nerveux Corps cellulaire Dendrites Axone Linflux nerveux se dirige vers le corps cellulaire par les dendrites. Linflux nerveux séloigne par laxone. DENDRITES AXONE 20

21 Neurone au repos Lintérieur de la membrane est chargé négativement. Lextérieur est chargé positivement. Cette différence est le potentiel de repos = -60 mV 21

22 La polarisation est le résultat de la répartition inégale des ions de part et dautre de la membrane. La polarisation (au repos) Ions + – Milieu intérieur Milieu extérieur Surtout K + (potassium) Surtout Na + (sodium) Protéines chargées négativement Ions phosphates PO 4 - Surtout Cl - (chlore) 22

23 Potentiel de repos La membrane a des canaux qui permettent le mouvement des Na +, K + et Cl - Les protéines (–) sont prisonnières à lintérieure de la cellule. Pompe sodium/potassium : quand 3 Na + sont transportés hors de la cellule, 2 K + entrent. Puisque les protéines ne peuvent sortir de la cellule = (-) à lintérieur, (+) à lextérieur. 23

24 Répartition des ions au repos Na + Cl - Prot K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ PO 4 - Na + K+K

25 A. Stimulus seuil B. Potentiel électrique C. La synapse Étapes de la transmission dun influx nerveux 25

26 A. Stimulus seuil (1/2) Pour quil y ait un influx nerveux, il faut un stimulus seuil, cest-à-dire dune magnitude égale ou supérieure à une certaine valeur minimum. Cest la loi du tout ou rien. 26

27 A. Stimulus seuil (2/2) Lorsque cet influx nerveux a lieu, la force de la réaction est uniforme sur toute la longueur de laxone et ne dépend pas de la force du stimulus. Un axone NE peut PAS avoir une réaction faible ou forte, il réagit ou non. Par contre, la fréquence des influx nerveux peut être plus élevée. 27

28 B. Dépolarisation (1/2) Lors dune stimulation, la membrane devient perméable aux ions Na+ qui entrent ce qui change le potentiel ( de -60 mV à + 40 mV). Ce nouveau potentiel se nomme potentiel daction, car il correspond à la transmission de linflux nerveux. 28

29 B. Dépolarisation (2/2) Cette dépolarisation se propage tout le long du neurone à partir du site de stimulation vers lautre bout de laxone 29

30 B. Repolarisation (1/3) Lorsque le neurone est dépolarisé, il ne peut plus être stimulé. Cette période est de lordre de 0,0005 à 0,002 sec. 30

31 B. Repolarisation (1/3) Une fois dépolarisée, la membrane redevient imperméable aux ions Na+ et les ions K+ se diffusent vers lextérieur pour maintenir léquilibre électrochimique. 31

32 B. Repolarisation (1/3) Le retour au potentiel de repos se fait à mesure que des pompes à ions font activement sortir les ions Na+ et entrer les ions K+. 32

33 Vitesse de londe de dépolarisation Environ 2 m/s Plus lent quand ce nest pas une priorité (p. ex. Signal envoyé à lintestin) Plus rapide quand tu dois arrêter un objet est lancé vers tes yeux. 33

34 Noeud de Ranvier Londe de dépolarisation peut sauter dune neoud de Ravier à un autre cher les neurone myélinisé. Cela accélère la vitesse de londe (120 m/s) 34

35 Gaine de myéline Cellule de Schwann enroulée autour de laxone. 35

36 36

37 Cellule de Schwann Permet aux neurones de se régénérer en formant un tube de régénération. 37

38 La synapse 38

39 La synapse (1/3) Linflux nerveux voyage toujours dune seule direction, de laxone dun neurone vers les dendrites du corps cellulaire dun autre neurone. Ces connexions entre les neurones se nomment synapses et il y en a autour de 1012/cm 3 dans le cerveau. 39

40 40

41 La synapse (2/3) Les neurones sont séparés au niveau de la synapse par un espace dit synaptique que linflux nerveux doit franchir pour poursuivre son chemin. 41

42 La synapse (3/3) Les fibres terminales de laxone se terminent par des boutons synaptiques qui contiennent des vésicules synaptiques renfermant des neurotransmetteurs (substances chimiques capables de dépolariser le neurone suivant). 42

43 Étapes de la transmission synaptique (1/4) Lors de la dépolarisation dun neurone, les vésicules synaptiques se fusionnent à la membrane présynaptique (1 er neurone) et déchargent leurs neurotransmetteurs dans la fente synaptique entre les deux neurones. 43

44 Étapes de la transmission synaptique (1/4) Les neurotransmetteurs traversent la fente synaptique et se fixent à des récepteurs sur la surface de la membrane postsynaptique (2 e neurone) et changent le potentiel produisant soit une excitation ou une inhibition. 44

45 Étapes de la transmission synaptique (1/4) Dans le cas dune excitation, la perméabilité de la membrane change et une dépolarisation a lieu et se propage tout le long du neurone. Dans le cas dune inhibition, le neurotransmetteur cause une superpolarisation en laissant sortir les ions K+ mais en demeurant imperméable aux ions Na+. Dans cet état, le neurone ne répond pas aux stimuli. 45

46 Étapes de la transmission synaptique (1/4) Les neurotransmetteurs doivent être neutralisés par des enzymes de façon à ce que la membrane postsynaptique puisse se repolariser. 46

47 Vidéo 47

48 Neurotransmetteurs 48

49 Neurotransmetteurs (1/2) Ladrénaline et la noradrénaline sont des neurotransmetteurs importants pour le système nerveux sympathique. Dautres neurotransmetteurs sont spécialisés dans les synapses chez les neurones du cerveau, dont la sérotonine (rôle sur la vivacité desprit, la somnolence, thermorégulation et lhumeur) et la dopamine (stimulant commande les muscles squelettiques). 49

50 Neurotransmetteurs (2/2) Produit chimique qui stimule les neurones ou les muscles. Il en existe plus de 100 La compréhension du rôle des neurotransmetteurs permet de traiter des maladies neurologiques Valium MC : augmente le GABA = dissipe lanxiété) Prozac MC : augmente la sérotonine (antidépresseur) 50

51 Effets des poisons sur les synapses Le curare est un poison dorigine végétale utilisé par les Indiens dAmérique du Sud qui possède une structure similaire à celle de lacétylcholine et se lie irréversiblement avec lacétylcholinestrérase ce qui provoque la mort. 51

52 Effets des drogues sur les synapses Les substances comme la caféine, la cocaïne et la méthamphétamine augmentent la vitesse de transmission. 52


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