Chondodendron tomentosum et le curare Le curare est produit par une liane d’Amazonie Les tribus amazoniennes s’en servaient en enduisant leurs fléchettes pour la chasse Il a une action paralysante sur les animaux Il empêche la contraction des muscles respiratoires Collège Lionel-Groulx

Ouabaïne En Afrique, on utilise plutôt la ouabaïne, extraite de la plante Strophanthus gratus Celle-ci a pour effet de modifier le rythme cardiaque des animaux empoisonnés Ouabaïne ou curare, les plantes sont capables de modifier la circulation des signaux électriques des animaux Collège Lionel-Groulx

Est-ce que des cellules peuvent être conductrices d’électricité? Collège Lionel-Groulx Cliquez sur l’image pour voir le vidéo

Collège Lionel-Groulx Le système nerveux Chapitres 48-49

Collège Lionel-Groulx Plan de la présentation 1.Les différentes divisions du système nerveux 2.Les cellules du système nerveux: les neurones et les cellules gliales 3.Changements de potentiel de membrane 4.Déplacement de l’influx le long de l’axone 5.Transmission de l’influx d’une cellule à une autre 6.Intégration nerveuse

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

L’encéphale I Cerveau Contrôle des muscles squelettiques Permet l’apprentissage, les émotions, la mémoire et les perceptions Cavités remplies de liquide cérébrospinal: les ventricules Cervelet Coordination et équilibre Mémorisation des habiletés motrices Collège Lionel-Groulx

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

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

Hiérarchie du SNP et direction de l’information nerveuse

Collège Lionel-Groulx Arc réflexe: exemple de circuit nerveux simple (pp. 1233)

Collège Lionel-Groulx Structure cellulaire du système nerveux (pp 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 Les neurones et leurs parties

Collège Lionel-Groulx 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

Les cellules gliales Collège Lionel-Groulx

La gaine de myéline

Rappel: potentiel de membrane (pp ) 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

En plus des pompes Na + /K +, des canaux ioniques permettent la diffusion facilitée des ions. Il y a plus de canaux à K + qu’il y en a à Na + Le potentiel de repos est plus près du potentiel d’équilibre (E ion ) de K + (-90 mV) que de Na + (+62 mV) Équation de Nerst (à 37 ⁰C ) : Cette équation n’est pas à savoir pour l’examen Potentiel de repos (pp ) Collège Lionel-Groulx

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 Concentrations ioniques autour de la cellule Qu’arrive-t-il si on ouvre un: a. Canal à sodium? b. Canal à potassium? c. Canal à chlore?

Collège Lionel-Groulx 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 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 Graphiquement…

Collège Lionel-Groulx 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 Période réfractaire

Collège Lionel-Groulx 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 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

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

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

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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

Transmission synaptique électrique: très rapide Collège Lionel-Groulx [Na+]

Collège Lionel-Groulx 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 Synapse chimique Cliquez ici pour animation

Collège Lionel-Groulx L’effet de différentes drogues sur la transmission synaptique Le cerveau à tous les niveaux (McGill)

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

Collège Lionel-Groulx 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 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 Les types de sommation

La lumière sur les poisons Curare: Il bloque le récepteur nicotinique à acétylcholine dans la jonction neuromusculaire Ouabaïne Elle bloque la pompe Na+/K+, empêchant le retour à la normale des concentrations ioniques Collège Lionel-Groulx