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Le système nerveux

SBI4U, Module 2 : l'homéostasie, Chapitre 5 : Le système nerveux
by

Elisseos Kiriakakis

on 21 May 2014

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Transcript of Le système nerveux

Module 2 - Chapitre 5 SBI 4U
Le système nerveux

I.1 Organisation du SN
Table des matières
• I) Organisation et composition du système nerveux
o 1) Organisation du système nerveux
o 2) Le neurone
• II) Transmission de l’influx nerveux et synapses
o 1) Potentiels et influx nerveux
o 2) Synapses et neurotransmissions
• III) Encéphale, moelle épinière et nerfs rachidiens
o 1) L’encéphale
o 2) La moelle épinière et les nerfs rachidiens
• IV) Le réflexe
• V) Les neurotransmetteurs

III. L'encéphale, la moelle épinière et les nerfs rachidiens
L'encéphale
: partie intra-crânienne du SNC, comprend le cerveau, le tronc cérébral et le cervelet
II. Transmission de l'influx nerveux et synapses
Influx nerveux:
le potentiel électrique se déplaçant sur l’axone après que le neurone ait été stimulé.
L’excitabilité:
la capacité à réagir à un stimulus et à le convertir en influx nerveux.
La conductivité:
la capacité de propagation et de transmission de l’influx nerveux.

La communication entre neurones se fait grâce:
• aux potentiels d’action conduit au
niveau des axones
sur de longues distances avec peu de pertes.
• aux potentiels gradués conduit au
niveau des dendrites
sur de courtes distances avec des pertes importantes.
IV. Le réflexe
Le réflexe
inconditionné ou inné
est une réponse motrice, rapide et prévisible à un stimulus. La conscience n’intervient pas et il est régi par les régions inférieures du SNC (TC et moelle épinière).

Le réflexe
acquis ou conditionné
résulte de l’exercice de la répétition.
I.2 Le neurone
Unité fonctionelle du SNC

Possède une grande longétivité

Établit des contacts fonctionnels spécifiques appelés synapses

Cellule sécrétrices: neuromédiateurs, neurohormones, neuromodulateurs
Morphologie
Corps cellulaire:
la partie du neurone qui contient le noyau et dont le cytoplasme est riche en mitochondries.
Le potentiel de repos
Côté extracellulaire:
surtout les ions Na+ et Cl- qui sont présents
Côté intracellulaire:
surtout les ions K+ et les protéines qui sont présents.

Le
potentiel de repos
est atteint à l’équilibre. (environ -70 mV)

Régulation par des pompes Na+/K+ et la diffusion de K+
Le potentiel gradué
Au niveau des dendrites et des corps cellulaires, il est déclenché par une stimulation extérieure à la cellule.
Inversion locale de la polarité membranaire proportionnel à l'intensité du stimulus.
Apparition d’un courant électrique local qui se propage
bilatéralement
.
Arrive jusqu’au corps cellulaire et
s
i son voltage est suffisant il y aura formation d’un potentiel d’action.
- Divisé en deux grandes zones:
SNC
: encéphale + moelle épinière
SNP
: ganglions + nerfs
- 3 fonctions:
Une fonction sensitive
- détectent toutes les modifications de l’organisme et de l’environnement extérieur à l'aide de récepteurs.
Une fonction d’intégration -
analyse les informations qu’il reçoit des récepteurs.
Une fonction motrice
- permet la contraction des diverses cellules musculaires de l’organisme.
Le SNP est constitué de deux voies:

• La
voie sensitive
(voie afférente) constituée de neurones sensitifs somatiques et viscéraux, et au niveau de laquelle la propagation des influx vient des récepteurs périphériques.

• La
voie motrice
(voie efférente) constituée de neurones moteurs dont l’origine des influx est le SNC. Cette voie motrice peut elle-même être divisée en deux types de système nerveux :
o
Le système nerveux autonome (SNA)
, est involontaire. L’influx nerveux provenant du SNC est envoyé vers les muscles lisses, le myocarde et les glandes. Il possède le système
sympathique
qui tend à activer les organes et le système
parasympathique
qui tend à les mettre au repos. Attention, les deux peuvent pourtant être excitateur et inhibiteur.

o
Le système nerveux somatique (SNS)
est volontaire et l’influx nerveux provenant du SNC est envoyé vers les muscles striés squelettiques.
Dendrites:
des fibres attachées au corps cellulaire qui amènent les influx nerveux vers celui-ci.
Axone:
la partie allongée du neurone qui transporte l'influx nerveux du corps cellulaire vers les terminaisons synaptiques.
Gaine de myéline
Enroulement de couches phospholipidiques le long de l'axone
Elle sert d'isolant entre un neurone et les neurones adjacents
Interrompue par des étranglements à des endroits espacés, les noeuds de Ranvier
Formé à partir de 2 types de cellules:
Dans le SNC,
oligodendrocytes
Dans le SNP,
cellules de Schwann

Sclérose en plaque:

Dégénération par destruction auto-immune de la myéline
Troubles de la vue, des problèmes d’équilibre/coordination, des sensations altérées, des anomalies dans l’articulation des mots...
Classification
Structures:
Bipolaires
Multipolaires
Unipolaires
Fonctions
Sensoriels
Moteurs
Inter-neurones
Le potentiel d'action
Unidirectionnelle
, avec une intensité qui ne diminue pas avec la distance.
Différentes étapes:
La dépolarisation:
augmentation de la
perméabilité sodique
, qui entraîne une réduction du potentiel membranaire. (L’intérieur de la membrane est moins négatif et le potentiel s’approche de 0)

La repolarisation:
correspond à la
fermeture des canaux sodiques et à l’ouverture des canaux potassique
.
L’hyperpolarisation
: une
sortie en excès d’ions K+
lors de la repolarisation ce qui entraîne une augmentation de la différence de potentiel membranaire au delà de la différence de potentiel présente au repos. (intervention des pompes Na+/K+ pour rétablir les concentrations ioniques)
Loi du tout ou de rien
Peu importe le courant créé par le stimulus, s’il arrive jusqu’au seuil =
dépolarisation complète.
Si la dépolarisation passe le seuil, la dépolarisation se poursuit jusqu’à + 40mV et JAMAIS plus.

Plus la force du
stimulus augmente
=
plus de neurones
impliqués.
Le signal nerveux passe vers un ou plusieurs neurones qui le transmettent vers d’autres neurones ou des cellules effectrices en franchissant la synapse.
Période réfractaire
La période durant laquelle l’axone ne pourra plus propager de potentiel d’action après un premier potentiel d’action.

2 types de périodes réfractaires:

Pendant la période réfractaire
absolue

Pendant la période réfractaire
relative
Synapses et neurotransmissions
Synapse:
point de connexion fonctionnel existant entre deux neurones. Peut être électrique ou chimique
Les étapes de la transmission synaptique
1. Le neurone présynaptique synthétise les molécules de neurotransmetteurs qui sont stockées dans les
vésicules synaptiques
au niveau des
boutons terminaux.
2. L’arrivée de l’influx nerveux (potentiel d’action) au niveau de la terminaison présynaptique provoque la dépolarisation de la terminaison axonale.
3. La dépolarisation entraîne l’
entrée d’ion calcium (Ca2+)
dans la terminaison axonale, grâce à l’ouverture de canaux calcique
voltage dépendant
présent en grande concentration au niveau des boutons synaptiques.
4. Le calcium permet le mécanisme de
fusion de la membrane des vésicules synaptiques
à la membrane présynaptique.
5. Le neurotransmetteur est alors
libéré par exocytose
dans la fente synaptique. Cette exocytose nécessite de l’énergie fournie par les mitochondries de la terminaison présynaptique.
6. Le neurotransmetteur se fixe à ses
récepteurs spécifiques
localisés sur la membrane post-synaptique.
7. Cette fixation entraîne, selon la nature du neurotransmetteur, du récepteur et de la chaîne de transduction, l’ouverture ou la fermeture de canaux ioniques post-synaptique.
8. Les variations de conductances ioniques modifient alors la polarisation électrique de cette membrane de façon plus ou moins importante. On parle de
potentiel post-synaptique (PPS)
. La naissance de ce courant post-synaptique modifie le signal électrique du neurone post-synaptique.
9. Le neurotransmetteur est ensuite
inactivé
ce qui limite l’existence du PPS. La transmission synaptique est ainsi rendue efficace grâce à l’inactivation rapide des neurotransmetteurs.
Le
potentiel post-synaptique
peut-être de deux types :

Il peut être
excitateur
grâce à l’entrée d’ions sodium Na+, on parle de potentiel post-synaptique excitateur (PPSE).

Il peut être
inhibiteur
, on parle de potentiel post-synaptique inhibiteur (PPSI). Le PPSI est créé par l’entré d’ion chlorure Cl- ou la sortie d’ion potassique K+ qui permettent une hyperpolarisation diminuant l’excitabilité neuronale.
Le cerveau
Le
télencéphale
correspond aux deux hémisphères cérébraux.
Le
diencéphale
est composé du thalamus, de l’hypothalamus et de l’épithalamus.
Le tronc cérébral
Le mésencéphale
Le bulbe rachidien
Le pont de Varole
Le cervelet.
Les hémisphères cérébraux sont divisés en lobes :
Le lobe frontal
Le lobe pariétal
Le lobe occipital
Les lobes temporaux
Le lobe insulaire
(ou insula) est interne et caché par les lobes externes
On distingue
deux
grands types de tissus dans le cerveau :

La
substance blanche
est constituée d’axones
myélinisés
. Elle correspond à la partie centrale du cerveau. Dans la substance blanche on distingue des amas de corps cellulaires que l’on appelle des
noyaux gris centraux.

La
substance grise
est constituée de neurones
amyéliniques
. Elle correspond au cortex qui est la couche de 2 à 4 mm d’épaisseur la plus externe du cerveau et qui représente 40% de la masse de l’encéphale.
Les
aires motrices
correspondent à la motricité volontaire et sont situées au niveau du
lobe frontal
. On y retrouve l’aire motrice primaire, l’aire pré-motrice, l’aire du langage (= aire de Broca) et l’aire oculo-motrice frontale.

Les
aires sensitives
correspondent à la perception sensorielle somatique et autonome, et sont situées au niveau des
lobes pariétaux, temporaux et occipital
. Parmi elles on trouve l’aire somesthésique primaire, l’aire pariétale postérieure, l’aire visuelle, l’aire auditive, l’aire olfactive et l’aire gustative.

Les
aires associatives
correspondent à l’intégration des informations sensorielles afin de donner des commandes motrices correspondantes. Parmi elles on trouve le cortex pré-frontal et l’aire du langage (= aire de Wernicke).
La moelle épinière et les nerfs
La moelle épinière s’étend du bulbe rachidien à L1

Elle achemine l’influx nerveux vers l’encéphale et est le centre des réflexes spinaux.

La moelle épinière présente deux renflements : un
cervical
et un
lombaire.

Comme l’encéphale, elle est constituée de substance grise et de substance blanche, mais contrairement à l’encéphale,
c’est cette fois-ci la substance blanche qui entoure la substance grise
.


Le cortex peut être divisé en 52 aires fonctionnelles, appelées
Aires de Brodmann.
Glutamate
Excitateur
Associé à l'apprentissage et à la mémoire.
75% de toutes transmissions excitatrices de l'encéphale
Liaison excessive se traduit par des mouvements non contrôlés et irrépressibles :
le syndrome choréique.
A dose excessive, il est neurotoxique et responsable des crises d’épilepsie.
Lié à la
maladie d'Alzheimer
(premier symptôme au niveau de la mémoire)
GABA
Principal neurotransmetteur
inhibiteur
du système nerveux central.
Empêche l'excitation prolongée des neurones.
Contribue au contrôle moteur, à la vision et à plusieurs autres fonctions corticales, ainsi que l'anxiété.
Traitements
pour crises d'épilepsies et tremblements des gens atteints de la maladie de Huntington =
drogues qui augmentent le niveau de GABA
.
Acétylcholine
Excitateur
Déclenche la
contraction musculaire
et stimule l'excrétion de certaines hormones.
Impliquée dans l'éveil, l'attention, la colère, l'agression, la sexualité et la soif, ainsi que dans la mémoire et l'apprentissage
La "maladie d'Alzheimer" est associée à un manque d'acétylcholine dans certaines régions du cerveau.
Sérotonine
Le grand
inhibiteur

Contribue à diverses foncions comme la
thermorégulation, le sommeil, l'humeur, l'appétit et la douleur
.

La dépression, le suicide, les comportements impulsifs et l'agressivité impliqueraient tous certains
déséquilibres de la sérotonine
. (concentration
basse entraîne une désinhibition
du contrôle réfléchi sur le comportement.
Dopamine
Comportements d’exploration, de vigilance, de
recherche du plaisir
et l’évitement actif de la punition (fuite ou combat)

Impliqué dans le contrôle du mouvement, de la posture, l'humeur et joue un central dans le
renforcement positif et la dépendance.

La perte de dopamine dans certaines parties du cerveau entraîne la rigidité musculaire typique de la
maladie de Parkinson
.
V. Neurotransmetteurs
Sont des
composés chimiques
libérés par les neurones agissant sur d'autres neurones ou sur d'autres types de cellules.
Produits à l'intérieur d'un neurone.
Retrouvés dans ses boutons terminaux.
Relâchés à l'arrivée d'un potentiel d'action et produisent un effet sur le neurone post-synaptique.
Après leur émission, ils sont désactivés rapidement par
dégradation
ou
recapture.
http://lecerveau.mcgill.ca/flash/a/a_01/a_01_m/a_01_m_ana/a_01_m_ana.html
Les drogues
http://learn.genetics.utah.edu/content/addiction/
Poison et toxine
Sources
http://lecerveau.mcgill.ca/intermediaire.php

http://learn.genetics.utah.edu/content/addiction/

http://www.youtube.com/user/medbenmedben?feature=watch

Biologie 12 Chenelière/Mcgraw-Hill

https://sites.google.com/a/cloud.ocdsb.ca/mrsecours/sbi3uf---biologie-11e
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