SYSTÈME NERVEUX

pour examen 1

Organisation générale du système nerveux

Se divise en système nerveux central (SNC) (encéphale et moelle épinière) et système nerveux périphérique (SNP) (voies sensitive et motrice, nerfs crâniens et spinaux) . La voie sensitive (neurones sensitifs) achemine l'information des récepteurs sensoriels vers le SNC. La voie motrice (neurones moteurs) transmet les commandes du SNC vers les effecteurs. Le SNP comprend le système nerveux somatique (SNS, fonctions volontaires et réflexes somatiques) et le système nerveux autonome (SNA fonctions involontaire) - parasympathique et sympathique. Les interneurones assurent les connexions au sein du SNC.

Quels sont les fonctions principales des cellules gliales ?

-cellule de soutien du système nerveux

-offre support et protection à l’ensemble du système nerveux

-aide au développement et facilite apport en O2, et en glucose pour les neurones

-aide régulation du liquide extracellulaire

quels sont les 3 zones du neurone

• zone réceptrice; excitabilité qui mène à la création d’un influx nerveux (corps cellulaires et dendrites)

• zone conductrice: création et propagation influx nerveux (axone + cone d’implantation)

• zone sécrétrice; transmission influx nerveux (corpuscule niveau terminal)

système nerveux autonome

parasympathique; rétablit homéostasie au repos

sympathique; rétablit homéostasie au stress

classe physiologique des neurones

neurones sensitif: allant du SNP au SNC

interneurone: intégration des infos dans le SNC (lien entre sensitives et motrices)

neurones moteurs: du SNP au SNC (effecteurs)

quel est l’importance de la pompe Na+ K+ dans maintien du potentiel de repos

Différence de potentiel électrique à travers la membrane plasmique d'un neurone au repos, typiquement de -70mV . L'intérieur du neurone est chargé négativement par rapport à l'extérieur . Maintenu par la répartition inégale des ions Na+ (plus concentré à l'extérieur) et K+ (plus concentré à l'intérieur) grâce à l'action de la pompe Na+K+ .... Essentiel pour la capacité du neurone à générer un influx nerveux

pompe Na+/K+

Toujours ouverts, permettent la diffusion constante des ions selon leur gradient

canaux stimulo dépendants

S'ouvrent en réponse à un stimulus (mécanique, thermique, chimique) dans la zone réceptrice et génèrent des potentiels gradués

canaux ligands dépendants

S'ouvrent en présence de neurotransmetteurs dans la zone réceptrice (neurone postsynaptique) ou sur les effecteurs

Canaux tensiodépendants à Na+ et K+ :

S'ouvrent en réponse à un changement de potentiel membranaire dans la zone conductrice (cône d'implantation et axone) et sont cruciaux pour le potentiel d'action

Canaux tensiodépendants à Ca2+

S'ouvrent dans la zone sécrétrice (terminaisons axonales) en réponse au potentiel d'action et déclenchent la libération des neurotransmetteurs

potentiel gradués

Changements locaux du potentiel de membrane qui se produisent dans la zone réceptrice (dendrites et corps cellulaire) en réponse à un stimulus. Leur amplitude varie avec l'intensité du stimulus. Peuvent être dépolarisants (rapprochent du seuil d'excitation) ou hyperpolarisants (éloignent du seuil d'excitation). Une sommation (temporelle ou spatiale) de potentiels gradués dépolarisants peut atteindre le seuil d'excitation au cône d'implantation et déclencher un potentiel d'action

hyperpolarisation

potentiel gradué hyperpolarisatant

• stimulus inhibiteur

• ouvre canaux stimulo-dépendants k+ ou cl- (sortie de K+ = éloigne possibilité atteindre seuil excitation)

Dépolarisation

potentiel gradué dépolarisant

• stimulus excitateur

• ouverture canaux stimulo-dépendant Na+

• entrée Na+ = dépolarisation

• rapproche du seuil excitation

phase potentiel action

1) canaux à Na+/K+ controlés sont fermés état de repos

2) potentiels gradués atteigne le cone d’implantation de l’axone

3) dépolarisation; stimulus fait ouvrir un canaux Na+, menant à l’entrée de Na+ (si dépolarisation atteint le seuil d’excitation alors un potentiel gradué se crée) CANAUX VOLTAGE IONIQUE DÉPENDANT

4)Dépolarisation fait ouvrir d’autres canaux Na+, tandis que les canaux K+ sont toujours fermés..milieu intracellulaire est plus positif que le milieu extracellulaire

5)Repolarisation:Na+ se ferment et mainteannt c’est au tour des k+ de s’ouvrir et sortent, ainsi milieu intracellulaire est négatif

6) hyperpolarisation:certains canaux K+ ouverts ensuite se ferment et canaux Na+ tous fermés = état de repos de retour

période réfractaire absolue

Se déroule lorsque les canaux tensiodépendants à Na+ se ferment et sont inactivés. Elle débute peu de temps après le début de la dépolarisation et s’étend jusqu’à la fin de la repolarisation. La période réfractaire absolue fait en sorte que l’influx nerveux se propage le long de l’axone dans une seule direction, soit vers la terminaison nerveuse

période réfractaire relative

Se déroule tout de suite après la période réfractaire absolue, soit lors de l’hyperpolarisation. À ce moment, les canaux tensiodépendants à Na+ sont réactivés et il est possible de générer un nouveau potentiel d’action. Cependant, l’hyperpolarisation fait en sorte que la stimulation doit être plus forte que la stimulation initiale pour arriver à atteindre le seuil d’excitation

propagation influx nerveux créer par chaine de potentiel d’action

La propagation du potentiel d’action dans l’axone correspond à l’influx nerveux. Cette propagation est due à une réaction en chaîne de dépolarisation et repolarisation. Le potentiel d’action est donc tout simplement répété le long de la membrane du neurone, créant ainsi l’influx nerveux :

1. Un potentiel d’action est généré au cône d’implantation de l’axone.

2. Ce potentiel d’action stimule l’ouverture des canaux tensiodépendants à Na+ de la région voisine.

3. L’ouverture de ces canaux tensiodépendants à Na+ permet d’atteindre le seuil d’excitation et de produire un nouveau potentiel d’action.

4. Ce nouveau potentiel d’action stimule l’ouverture des canaux tensiodépendants à Na+ de la région voisine….

avantage si axone est myélinisé

La propagation du potentiel d’action est plus rapide si l’axone est myélinisé par la gaine de myéline. La gaine de myéline est un isolant qui force les courants ioniques à sauter d’un nœud de Ranvier à l’autre afin de permettre la conduction saltatoire. Lorsque la gaine de myéline est absente (Ex.: neurones postsynaptiques du SNA ; sclérose en plaque), la conduction est continue et plus lente.

synapse

La jonction entre deux neurones, c.-à-d. entre les terminaisons axonales du neurone présynaptique et les dendrites et le corps cellulaire du neurone postsynaptique

transmission synaptique

1. L’influx nerveux (potentiel d’action) atteint les terminaisons axonales.

2. Ouverture des canaux tensiodépendants à Ca2+. 3. Liaison du Ca2+ aux vésicules synaptiques qui migrent vers la membrane présynaptique.

4. Libération des neurotransmetteurs par exocytose.

5. Liaison des neurotransmetteurs sur les récepteurs des canaux ligand-dépendants à Na+ ou à K+ selon la nature du neurotransmetteur (effet excitateur ou inhibiteur).

6. Ouverture des canaux à Na+ (dépolarisation) ou à K+ (hyperpolarisation) selon la nature du neurotransmetteur (effet excitateur ou inhibiteur).

7. Fin de la liaison entre les neurotransmetteurs et les récepteurs. À ce moment, le neurotransmetteur

• Est dégradé par une enzyme.

• Est recapté par le corpuscule nerveux terminal (ou une autre cellule).

• Se déplace hors de la fente synaptique.

La transmission synaptique se termine lorsqu’il n’y a plus de neurotransmetteurs libérés dans la fente synaptique et que leur liaison aux récepteurs est terminée.

Synapse excitatrice : PPSE = potentiel postsynaptique excitateur

Si le neurotransmetteur se lie à un récepteur permettant l'ouverture de canaux ligand-dépendants à Na+.

• Le potentiel gradué dépolarisant engendré entraine une dépolarisation qui rapproche du seuil d’excitabilité nécessaire au déclenchement d’un potentiel d’action

.• Un seul PPSE est généralement insuffisant pour déclencher un potentiel d’action au cône d’implantation du neurone postsynaptique. Une sommation temporelle ou spatiale est nécessaire

Synapse inhibitrice : PPSI = potentiel postsynaptique inhibiteur

Si le neurotransmetteur se lie à un récepteur permettant l'ouverture de canaux ligand-dépendants à K+ (ou Cl- ).

• Le potentiel gradué hyperpolarisant engendré entraine une hyperpolarisation qui éloigne du seuil d’excitabilité nécessaire au déclenchement d’un potentiel d’action.

sommation temporelle ou spatiale essentiel pour?

déclencher un potentiel d’action au niveau du cone d’implantation du neurone postsynaptique

effet neurotransmetteurs

L’effet d’un neurotransmetteur (excitateur ou inhibiteur) varie en fonction de l’endroit où il sera libéré dans le système nerveux (SNC ou SNP) et du récepteur présent sur la cible (neurone postsynaptique ou effecteur).

Le mode d’action d’un médicament ou d’une drogue est souvent relié aux neurotransmetteurs

Inhibition/stimulation de la sécrétion d’un neurotransmetteur.

• Imitation : remplace, s’ajoute au neurotransmetteur.

• Blocage de l’élimination : neurotransmetteur poursuit son action.

• Blocage du récepteur : liaison neurotransmetteur – récepteur impossible.

SNA sympathique

Acétylcholine (ACh) Neurone préganglionnaire = (Neurone postganglionnaire et Médulla des glandes surrénales)

Noradrénaline (NA) Neurone postganglionnaire = Effecteurs impliqués lors : repos ; gain d’énergie. Effecteurs impliqués lors : stress ; action ; dépense d’énergie.

SNA parasympathique

Acétylcholine (ACh)

Neurone préganglionnaire

• Neurone postganglionnaire

Neurone postganglionnaire

• Effecteurs impliqués lors : repos ; gain d’énergie.

• Effecteurs impliqués lors : stress ; action ; dépense d’énergie.

role voie sensitive

Acheminer l’information sensorielle provenant des récepteurs sensoriels responsables de capter les stimulus afin d’informer le SNC des situations : • Qui perturbent l’homéostasie en modifiant une variable corporelle. • Qui modifient l’environnement extérieur

fonctionnement voie sensitive

1. Un stimulus est capté par un récepteur.

2. Transduction : conversion du stimulus (aussi faible soit-il) en potentiel gradué appelé potentiel de récepteur.

3. Si la sommation des potentiels gradués dépolarisants est suffisante pour atteindre le seuil d’excitation au cône d’implantation, un potentiel d’action sera généré au niveau du neurone sensitif .

4. L’influx nerveux créé par le potentiel d’action permet la transmission de l’information sensorielle vers le SNC pour son traitement :

• Traitement par la moelle épinière : déclenchement d’un réflexe (s’il y a lieu) ET/OU transmission vers l’encéphale.

• Traitement par l’encéphale : perception du stimulus.

fonctionnement chemin nerveux de la somesthésie

1. Passage du neurone sensitif par la racine dorsale du nerf spinal pour acheminer l’information sensorielle provenant du récepteur.

2. Synapse entre le neurone sensitif et l’interneurone dans la corne dorsale (substance grise) de la moelle épinière.

3. Décussation de l’axone de l’interneurone vers les cordons (substance blanche) de la moelle épinière. Cordon latéral = douleur (sur la figure) ; Cordons dorsal = somesthésie tactile

4. Cheminement de l’information dans les cordons de la moelle épinière.

5. Synapse avec un second interneurone au thalamus pour acheminer l’information au bon endroit dans l’encéphale (toucher = aire somesthésique primaire ; douleur et émotions = corps amygdaloïdes).

role SNC

• Centre de régulation et d’intégration assurant le traitement de l’information : • Analyser et intégrer les différentes informations provenant des récepteurs sensoriels (et acheminées vers le SNC par la voie sensitive du SNP). • Déterminer les réponses appropriées qui seront engendrées par les effecteurs (via la voie motrice du SNP)

rôle moelle épinière

Déclenchement des réflexes somatiques et autonomes ; communication entre le SNP et l’encéphale

encéphale

: Analyse complexe, apprentissage, mémoire, émotions, compréhension, etc.

fonctions moelle épinière

Déclenchement des réflexes (somatiques et autonomes) –

• Transmission verticale de l’information

• Acheminer l’information sensorielle provenant des récepteurs vers l’encéphale . • Acheminer l’information motrice provenant de l’encéphale vers les effecteurs

Parties de la moelle épinière (PT 1)

Cornes : formées de substance grise (composée principalement des corps cellulaires des neurones) ; représente la zone d’intégration de l’information ; lieu des synapses.

• Corne dorsale : Lieu de la synapse entre le neurone sensitif et l’interneurone des chemins nerveux somesthésiques (toucher et douleur) et lors d’un réflexe.

• Corne ventrale : Lieu de la synapse entre l’interneurone et le neurone moteur des chemins nerveux moteurs (volontaires ou lors d’un réflexe).

parties moelle épinière (Pt 2)

Cordons : formés de substance blanche (composée principalement des axones des neurones) ; représente la zone de transmission de l’information ; lieu de décussation des voies somesthésiques.

• Cordon dorsal : Transmission ascendante (vers l’encéphale) des chemins nerveux somesthésiques associés au toucher.

• Cordon latéral : Transmission ascendante (vers l’encéphale) des chemins nerveux somesthésiques associés à la douleur.

• Cordon ventral : Transmission descendante (en provenance de l’encéphale) des chemins nerveux moteurs volontaires.

Chemin nerveux et structures impliquées dans un réflexe

1) réflexe pattelaire déclenché par percussion du ligament pattelaire relié au muscle quadriceps

2) récepteurs sensoriels détectent étirement soudain dans le muscle quadriceps, et des neurones sensitifs transmettent info au neurones de la moelle épinière

3) en réponse au signaux des neurones sensitifs, les neurones moteurs transmettent aux muscle quadriceps la commande de contraction qui va faire relevé la jambe

4) interneurones de la moelle épinière recoivent des signaux des neurones sensitifs

5) interneurones inhibent les neurones moteurs qui desservent les muscles ischiojambiers, cette inhibition empeche ces muscles de se contracter afin qu’ils ne s’opposent pas à l’action du muscle quadriceps

cortex cérébral (partie du cerveau)

Cortex cérébral : partie de l’encéphale essentielle au langage, à la cognition, à la mémoire, à la conscience, etc. ; subdivisé en 4 lobes comprenant 3 types d’aires fonctionnelles spécialisées (sensitives, motrices et associatives)

aire motrice (cerveau)

Aires motrices : responsables des commandes motrices volontaires ; situées dans le lobe frontal

• Aire motrice primaire : lieu d’où partent les commandes motrices volontaires des muscles squelettiques.

• Autre aire motrice : aire motrice du langage

Aires sensitives

Aires sensitives : responsables de la perception consciente de l’information sensitive (perception du stimulus) ; situées dans le lobe pariétal, occipital et temporal

• Aire somesthésique primaire : lieu de la perception de la somesthésie (toucher et douleur).

• Autres aires sensitives : cortex visuel et cortex auditif

aire associatives

aire associatives: lieu d’intégration et d’analyse ; relation entre les aires sensitives et motrices ; situées dans tous les lobes • Analyse et intégration de l’information sensitive (ex.: somesthésie (toucher et douleur)) • Relation avec les expériences antérieures • Apprentissage complexe, mémoire • Reconnaissance, compréhension • Etc

parties du cerveau (suite)

• Corps amygdaloïde : Lieu de l’expression des émotions (associé au système limbique).

• Neurofibres : association de neurones impliqués dans la transmission de l’information au niveau de l’encéphale

• Neurofibres d’association : Transmission d’une aire du cortex à une autre aire du cortex située dans le même hémisphère.

• Neurofibres commissurales (corps calleux): Transmission d’une aire du cortex à une autre aire du cortex située dans l’autre hémisphère.

• Neurofibres de projection : Transmission d’une aire du cortex à une autre structure de l’encéphale (et vice-versa).

partie diencéphale

• Thalamus : Lieu de synapse et relais de l’information des chemins nerveux sensitifs (somesthésie, goût, odorat et ouïe).

partie du tronc cérébral

• Bulbe rachidien : Transmission ascendante et descendante de l’information. Lieu de la décussation des voies motrices.

role voie motrice

Transmettre l’information provenant de l’analyse du SNC vers les effecteurs responsables d’effectuer la réponse corporelle appropriée.

Chemin nerveux et structures impliquées dans la motricité du système nerveux somatique

1. Un interneurone quitte l’aire motrice primaire.

2. Décussation de l’axone de l’interneurone au niveau du bulbe rachidien. 3. Cheminement de l’information dans le cordon ventral (substance blanche) de la moelle épinière.

4. Synapse entre un interneurone et un neurone moteur dans la corne ventrale de la moelle épinière.

5. Passage du neurone moteur dans la racine ventrale du nerf spinal pour acheminer l’information à l’effecteur (muscle squelettique).

On distingue deux voies motrices : le système nerveux somatique et le système nerveux autonome.

Système nerveux somatique (SNS)

• Contrôle les muscles squelettiques.

• Responsable des mouvements volontaires et des réflexes somatiques.

Système nerveux autonome (SNA)

• Subdivisé en SNA sympathique et SNA parasympathique.

• Contrôle le muscle cardiaque, les muscles lisses et certaines glandes endocrines ou exocrines.

• Responsable des réflexes autonomes (contrôle volontaire impossible)

3 méthodes élémination neurotransmetteurs de la fente synaptique

1- on le déplace en dehors de la fente synaptique

2- on dégrade par enzyme

3- recapture par neurone présynaptique