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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 l’organisme. À lui seul, l’encéphale humain contient plus de 100 milliards de cellules nerveuses. Chacune de ces cellules réunit jusqu’à 10 000 connexions à d’autres cellules nerveuses. Ainsi, un influx nerveux – un signal électrochimique – qui va à l’encéphale ou en part pourrait emprunter 1015 trajets possibles. »

  3. Le tissu nerveux • Est fait de deux types de cellules : • Les neurones • Les cellules gliales • Les cellules gliales ne transmettent pas d’influx 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 d’excitabilité et de conductivité.

  4. Cellule gliale • Très important dans l’activité des neurones. • 10 fois plus nombreux que les neurones. • Fonctions : • Nourrir les neurones • Débarrassent de leurs déchets • Protège les neurones contre l’infection

  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

  8. Types de neurones • Neurones sensoriels • Neurones moteurs • Interneurones

  9. Neurones sensoriels • S’occupent de la réception sensorielle. • Ils prennent l’information des récepteurs sensoriels (les sens). • Ils transmettent ces influx au SNC.

  10. Neurones moteurs • S’occupent de la réaction motrice. • Ils transmettent l’information du SNC aux muscles, aux glandes et à d’autres organes. • Transmettent donc l’information aux effecteurs.

  11. Interneurones • S’occupent de l’intégration. • Ils sont tous situés dans le SNC. • Ils servent de lien entre les neurones sensoriels et les neurones moteurs, ainsi qu’entre d’autres interneurones. • Ils traitent et intègrent l’information sensorielle d’entrée et relaient l’information motrice de sortie.

  12. Quelques questions dans vos notes • Compare les fonctions élémentaires des neurones et des cellules gliales. • Énumère les trois types de neurones. • Identifie leurs fonctions principales.

  13. La chaîne de transmission d’influx p.369

  14. L’arc réflexe

  15. Structures cellulaires

  16. Neurone : structure cellulaire

  17. Corps cellulaire • Dans la plupart des cas, les corps cellulaires des neurones se retrouvent à l’intérieur 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.

  18. Dendrite • Les dendrites transportent les impulsions provenant d’autres neurones vers le corps cellulaire. • Le grand nombre de dendrites et de ramifications augmentent la surface disponible pour recevoir de l’information.

  19. 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 l’axone est ramifiée en fibres nombreuses. (arborisation terminale)

  20. Gaine de myéline • Les axones longs sont recouverts d’une 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. • L’axone amyélinisé achemine les influx nerveux très lentement.

  21. Arborisation terminale • L’arborisation libère des signaux chimiques dans l’espace qui sépare l’axone 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!

  22. Les nerfs p.368 • 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, d’autres des neurones moteurs.

  23. Comment les neurones produisent-ils des INFLUX NERVEUX

  24. Influx Nerveux • C’est similaire à de l’électricité dans un fil. • L’influx nerveux transmis le long d’un neurone, de la dendrite ou du corps du neurone jusqu’à l’extrémité de l’axone, est un message électrique créé par le flux d’ions à travers la membrane cellulaire du neurone.

  25. Flux d’ions • Le flux d’ions 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.

  26. 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 d’intensité d’électricité, définie selon la différence de charge entre deux milieux, exprimé en volts (V).

  27. Le signe (-) du potentiel • Par convention, le potentiel est nul à l’extérieur 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

  28. 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 d’autres anions (protéines, acides aminés, sulfates, phosphates)

  29. Rappel : membrane cellulaire

  30. Potentiel d’action • Il s’agit du potentiel qui est atteint lorsqu’un stimulus déclenche une dépolarisation surpassant le seuil d’excitation. • Le seuil d’excitation d’un neurone est habituellement près de -50 mV. • Ce potentiel constitue une réaction de type tout ou rien.

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

  32. 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

  33. 1 - Potentiel de repos • Dans un neurone au repos, le potentiel est habituellement près de -70 mV. (le négatif signifie ici que l’intérieur du neurone est chargé négativement par rapport au milieu extracellulaire).

  34. Pompe à sodium et à potassium • À l’état de repos du neurone, les canaux protéiques (ou protéines intrinsèques) qui sont responsables des pompes à sodium et à potassium sont ouvert.

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

  36. Seuil d’excitation • Alors, le neurone développe un potentiel entre le milieu extracellulaire et le cytoplasme. • Le potentiel peut varier un peu, mais lorsqu’il atteint le seuil d’excitation, le neurone passe à l’action et commence la dépolarisation.

  37. 2 – Dépolarisation • Dans cette phase, les canaux à sodium s’ouvrent, mais les canaux à potassium restent fermés. • Donc : dépolarisation = entrée des Na+

  38. 3 – Repolarisation • Dans cette phase, les canaux à sodium se referment, et les canaux à potassium s’ouvrent. • Donc : repolarisation = Sortie des K+

  39. 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. • L’état de repos est par la suite rétabli, et le neurone est prêt à répondre au stimulus suivant.

  40. Donc, le potentiel d’action :

  41. Influx nerveux : propagation du potentiel d’action • Les impulsions se propagent par eux-mêmes. • Une impulsion en un point d’axone cause une impulsion dans le prochain point le long de la membrane. • Comme des dominos.

  42. Vitesse d’impulsion nerveuse • Dépend du diamètre de l’axone (V = R I) • Plus grand le diamètre, plus vite l’impulsion • La vitesse d’impulsion 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 l’axone et augmente la vitesse d’impulsion nerveuse, par ce qu’on appelle la conduction saltatoire.

  43. Impulsion Nerveuse

  44. conduction saltatoire : mécanisme qui accélère la transmission de l’influx nerveux

  45. Conduction saltatoire lors de la dépolarisation

  46. Synapse • La synapse se fait dans l’arborisation terminale de l’axone. • C’est en fait comment qu’un neurone passe son impulsion à un autre neurone.