Cellule nerveuse et musculaire

De la cellule nerveuse à la cellule musculaire : principe de communication

1. La cellule nerveuse dans le corps humain

1.1. Localisation des cellules nerveuses

Dans le système nerveux central, les neurones sont en réseau, il y a de nombreuses interconnexions entre différentes zones du cerveau (vision, mémoire, affect etc.). Chaque connexion est une synapse neuro-neuronale. Rôle de protection et rôle nourricier. Rôle intégrateur : il reçoit des informations depuis la périphérie, ces informations sont parfois contradictoire, il élabore une réponse adaptée.

Dans le système nerveux périphérique, les neurones sont organisés en nerfs. Les axones des neurones sont entourés par les cellules de Schwann formant la gaine de myéline (névroglie). Ils véhiculent des informations entre la périphérie et le système nerveux central.

Les nerfs rachidiens (31 paires) sont des nerfs mixtes qui véhiculent des informations motrices (SNC vers périphérie) et sensitives (périphérie vers SNC), ils sont connectés à la moelle épinière.

Les nerfs crâniens (12 paires) connectés directement au cerveau (certains sont mixtes, certains sensitifs, d’autre uniquement moteur)

Nerf : « ensemble de fibres nerveuses organisées en fascicule, regroupement d’axone. »

Fibre nerveuses : « axones myélinésés de neurones »

1.2. Structure des cellules nerveuses

Il y a trois types de neurones : Unipolaires, Bipolaires et Multipolaires

On trouve, dans le cerveau, 90% de ses composants qui sont les névroglies qui servent à protéger, nourrir, accompagner les neurones.

Les axones ne sont pas nus : ils sont souvent entourés par des cellules de la névroglie. Une cellule de la névroglie, en déformant sa membrane, peut aller enrouler trois petites portions d’axones. On appelle alors cette gaine la gaine de myéline.

La gaine de myéline est composée de cellules gliales qui ont plusieurs rôles, comme accompagner les neurones lors de leur migration durant le développement embryonnaire et protéger les neurones. Cette gaine accélère la conduction des messages nerveux le long d’un axone.

1.3. Substance grise et blanche

Dans la substance grise il y a les corps cellulaire des neurones, cette substance est périphérique. Dans la substance blanche il y a les axones composés de la gaine de myéline, elle se trouve dans le milieu central de l’encéphale. La substance grise forme le cortex cérébral, tout les corps cellulaire ne se trouvent pas tous en périphérie il y a des noyaux gris dans l’encéphale.

2. Conduction d’un message nerveux

2.1. Le potentiel de repos

Les ions ne sont pas répartit ne matière égale, il n’y a pas d‘équilibre entre l’intérieur et l’extérieur d’une cellule.

Certains ions sont beaucoup plus présents à l’extérieur, qu’a l’intérieur. Et vice versa.

La membrane plasmique est une barrière sélective, elle contrôle ses entrées et sorties, elle ne laisse pas le sodium sortir librement, elle ne laisse pas non plus le potassium rentrer directement.

La cellule nerveuse entretient l’excès de sodium à l’extérieur et l’excès de potassium à l’intérieur grâce à la NAK ATpase.

Pompe NAK ATpase : c’est une pompe de consommation d’énergie. Lorsque cette pompe fonctionne, il y a sortie de sodium (Na+), en contrepartie, il y a entrée de potassium (K+), ceci explique une répartition des ions entre l’intérieur et l’extérieur. Ce déséquilibre est à l’origine de tension enregistrable au niveau du neurone.

Le neurone est chargé positive (+) à l’extérieur et négatif (–) à l’intérieur.

→ Le maintien du potentiel de repos nécessite de l’énergie.

2.2. Le potentiel d’action

Les potentiels d’action se produisent au niveau des nœuds de Ranvier. Lorsque l’axone subit une perturbation suffisante, il ouvre des canaux au sodium et donc le sodium rentre massivement et rapidement dans le neurone. Le seuil est la stimulation suffisante pour activer le potentiel d’action.

- Dépolarisation : entrée massive de sodium dans la cellule

- Fermeture des canaux sodium

- Repolarisation : Après la fermeture des canaux sodium, il y a ouverture des canaux potassium (k+) donc sortie des ions K+, ce qui recharge positivement l’extérieur et décharge l’intérieur. Les canaux sont lents à se refermer.

- Hyperpolarisation : Comme les canaux k+ sont lents à se refermer, il y a une sortie excessive de k+

→ Codage de l’intensité d’une stimulation en fréquence de potentiel d’action : limite de fréquence imposée par la période réfractaire

Période réfractaire : période nécessaire au neurone pour qu’il retrouve la répartition initiale de ses charges, il n’y a pas de potentiel d’action. La pompe NAKATpase veille à récupérer le potassium et à supprimer le sodium.

Si l’axone est non myélinisé

Le potentiel d’action, étant généré, va perturber la membrane plasmique voisine, ce qui va déclencher un autre potentiel d’action. C’est une conduction de proche en proche. Elle se déplace d’1m/s

Si l’axone est myélinisé

Le gras de la gaine est un excellent isolant aucun potentiel d’action ne peut apparaître sauf au niveau des nœuds de Ranvier. Ainsi, la transmission du potentiel d’action se fait par grands sauts, ce qui permet d’atteindre une vitesse de 100m/s.

Pendant la période réfractaire, il n’y a pas de nouveau potentiel d’action possible. C’est le temps nécessaire pour retrouver la répartition des ions initiaux. (Na+ extérieur et K+ intérieur).

2.3. Loi du tout ou rien

Toutefois, pour obtenir un potentiel d’action, il faut lui envoyer une impulsion adaptée. Si l’intensité de la

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