PHY 52 : Anatomie Fonctionnelle du Système Nerveux et

production motrice

Licence 1

TD 2

L’influx nerveux

Transmission

Potentiel d’action

Potentiel postsynaptique

Potentiel de repos

Exemple de transmission d’un message nerveux

Transmission de

l’informationLa douleur

l’information

Par quel moyen le message nerveux est transmis ?

Exemple de transmission d’un message nerveux

Fibres nerveuses afférentes = axone d’un neurone sensitif

Moelle épinière

Comment le message est – il transmis aux commandes motrices?

Exemple de transmission d’un message nerveux

Arrivée du message aux centres moteurs

Message transmis à l’effecteur

Via l’axone d’un motoneuroneVia l’axone d’un motoneurone

Comment un message nerveux est-il généré ?

Quelle est sa vitesse ?

Comment se propage-t-il ?

Quels sont les effets d’un message nerveux ?

XVIIIème siècle : Galvani montrait que l'information nerveuse était

de nature électrique

XXème siècle : Adrian démontrait la nature électrique du message

nerveux spontané et qu'une contraction musculaire s'accompagne

d'une activité électrique. Ainsi, les nerfs et les muscles en activité

donnent naissance à des signaux électriques. donnent naissance à des signaux électriques.

L'excitabilité est la propriété

fondamentale à la base de leur fonctionnement

LE POTENTIEL DE REPOS (PR)

L’activité des cellules nerveuses s’accompagne de manifestations

électriques via des courants ioniques (Na+ / K+).

Des pompes sodium-potassium permettent de maintenir des

charges négatives à l’intérieur de la cellule et positive à l‘extérieur.

Comment un message nerveux est-il généré ?

charges négatives à l’intérieur de la cellule et positive à l‘extérieur.

LE POTENTIEL DE REPOS (PR)

Trois faits expliquent le PR :

Comment un message nerveux est-il généré ?

Trois faits expliquent le PR :

-La différence de concentration en ions

-La perméabilité de la membrane à ces ions

-La présence de “pompes” = transporteurs actifs

Transmission de

l’information

Comment se propage le message nerveux ?

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

Comment se propage le message nerveux?

Le potentiel d’action correspond au renversement rapide

(ouverture des canaux de sodium) de l’état d’équilibre

du potentiel de repos, de telle sorte que l’intérieur de la membrane devient

transitoirement positif par rapport à l’extérieurtransitoirement positif par rapport à l’extérieur

Les PA générés par une cellule :

- Même amplitude et la même durée

- Ne s’affaiblissent pas au fur et à mesure de leur propagation

- La fréquence représente le code utilisé par les neurones pour transmettre l’information

Le PA est constitué d'une succession d'événements :

- Dépolarisation transitoire et locale, d'une amplitude spécifique de +100 mV,

le potentiel de la membrane interne passant de -70 à +30 mV

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

Comment se propage le message nerveux?

- Repolarisation de la membrane interne dont le potentiel repasse à -70 mV

- Hyperpolarisation, pour les cellules non myélinisées, où le potentiel diminue

plus qu'à l'état basal (-80 mV), pour ensuite retourner à -70mV.

Durant ce temps on ne peut plus induire d'autre PA,

c'est la période réfractaire.

Le PA dure entre 2 et 3 millisecondes.

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

Si la sommation des potentiels

provenant des synapses ne dépasse pas

le seuil d'excitabilité du neurone (-55

Comment se propage le message nerveux?

le seuil d'excitabilité du neurone (-55

mV en général), le message nerveux

n'est pas relayé par l'axone.

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

•Si ce seuil est atteint, un PA est créé.

•- Ce seuil correspond à l'ouverture des

canaux.

Comment se propage le message nerveux?

•- Ces canaux laissent passer des ions (afflux

d’ions sodium) qui dépolarisent la membrane et

engendrent le PA ce qui transmet une plus forte

dépolarisation sur une portion membranaire

voisine induisant l'ouverture des canaux de

cette portion voisine donc la propagation du

PA.

LOI DU TOUT OU RIEN

Une fois engendré, le PA se propage de lui-même le long de l’axone à

vitesse constante en s’éloignant de son point d’origine.

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

Propagation d’un PA

Comment se propage le message nerveux?

vitesse constante en s’éloignant de son point d’origine.

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

La portion voisine qui a donné naissance à un PA entre

en période réfractaire, ce qui l'empêche d'être excitée

à son tour. Cette période réfractaire est expliquée par

la désensibilisation des canaux sodiques.

Transmission synaptique

Libération Neurotransmetteurs

PA

Récepteurs - canaux

Espace synaptique

Excitation ou inhibition

cellule post-synaptique

Quelle est la vitesse du message nerveux?

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

La vitesse de propagation varie considérablement

⇒ Les plus rapides les voies nerveuses où la vitesse est un

Quelle est la vitesse du message nerveux?

⇒ Les plus rapides ( ≈ 100 m/s ) : les voies nerveuses où la vitesse est un

facteur essentiel (réflexe de posture)

⇒ Les plus lentes : les organes internes

La vitesse repose sur 2 facteurs :

Le diamètre de l’axone et la gaine de myéline

LE POTENTIEL D’ACTION (PA)

La propagation de la dépolarisation locale dépend du diamètre de l'axone.

La gaine de myéline (isolante) des axones et ses noeuds de Ranvier permet une

conduction saltatoire de l'influx, soit une conduction rapide et énergétiquement

Quelle est la vitesse du message nerveux?

Conduction Saltatoire

conduction saltatoire de l'influx, soit une conduction rapide et énergétiquement

économique (excitation confinée à de petites régions).

Un PPS est le signal produit en aval d'une synapse.

LE POTENTIEL POSTSYNAPTIQUE (PPS)

Quels sont les effets d’un message nerveux?

Un PPS est le signal produit en aval d'une synapse.

Il y a deux types de PPS :

- Les potentiels postsynaptiques excitateurs (PPSE) correspondent à une

dépolarisation de la membrane, ce qui augmente la probabilité que le neurone

décharge un PA

- Les potentiels postsynaptiques inhibiteurs (PPSI) correspondent à une

hyperpolarisation de la membrane, ce qui diminue la probabilité de la décharge.

POUR CONCLURE

Exemple: la sclérose en plaques

→ Maladie neurologique auto-immune du système nerveux central → Démyélinisation des fibres nerveuses du SNC (destruction de la myéline et des oligodendrocytes )

Description : troubles de la marche, baisse d'acuité visuelle rapide et profonde, douleurs oculaires et orbitaires, vertiges, paralysie faciale…