LE NERF : 2ème partie

5 .Le potentiel d’action :

1°) Définition :

C’est une variation très brève du PR, qui a une amplitude globale d’environ 100 mV, pendant 1 ms. C’est une variation très brève du potentiel membranaire. Ce qu’on appelle l’influx nerveux est en fait la propagation du PA.

2°) Dispositif expérimental :

On fait des stimulations selon les critères d’efficacité.

Loi du tout ou rien (pour la fibre nerveuse) : l’amplitude du PA est indépendant de la stimulation efficace. Attention : ça ne s’applique qu’à la fibre nerveuse. Si on s’intéresse au nerf :

Loi de l’efficacité croissante puis maximale (nerf) : si on mesure la réponse d’un nerf en fonction de la stimulation :

Aspécificité : le PA ne dépend pas du type de stimulation. Son aspect n’est pas spécifique de la fibre. Par contre, ce qui va être spécifique, c’est ce qui va être libéré à l’extrémité (médiateur chimique : ACH, NAD, GABA…).

3°) Les mécanismes du PA :

Mise en évidence du rôle du Na+ :

Au repos, K+ est important. « En action », c’est le Na+ qui est important.

Il s’agit de phénomènes ioniques. Il suffit de plonger un axone dans un milieu sans Na+ pour qu’il n’y ait pas de réponse aux stimulations. Si on augmente la quantité de Na+ dans le milieu, on observe de petites dépolarisations jusqu’à, une fois la concentration idéale atteinte, obtenir un PA.

Il y a des canaux Na+/K+ voltages dépendants : ce sont des canaux dont le fonctionnement dépend du potentiel. Leur ouverture dépend du potentiel.

Les changements de conductance du PA :

Les phénomènes sont dévalés dans le temps. Le phénomène de dépolarisation rapide est le résultat d’une entrée massive de Na+ et une sortie lente de K+.

Lors de la repolarisation, il y a arrêt de l’entrée du sodium, mais l’essentiel vient d’une sortie retardée et prolongée de K+. Le retour à la normale se fait grâce à l’intervention de la pompe Na+/K+.

Ces variations de phénomènes ioniques sont dues aux canaux voltage dépendants.

Rôle des canaux Na+/K+ voltage dépendants.

Canaux Na+ :

Pour passer de –90 à –55, on passe par » -70 mV, qui est une zone où on a activation de ce canal voltage dépendant. Donc on a ouverture brutale de la porte d’activation. Le Na+ rentre, ce qui est du à une variation brutale de conductance. Cette dépolarisation est responsable de la fermeture de la porte d’inactivation. Le Na+ ne peut plus rentrer. Donc la conductance diminue beaucoup, et vite. C’est le début de la repolarisation.

Canaux potassiques : les canaux voltage dépendants (VD) potassiques sont différents.

Pendant la phase de dépolarisation, il y a une sortie très lente de K+.

Elle (le canal VD ?) met encore plus de temps à se refermer. Il y a donc une sortie encore lente et retardée de K+.

6 .Propagation du PA :

Ce sont les cellules nerveuses qui conduisent l’influx nerveux (c’est à dire la propagation des PA).

1. Mise en évidence.

Si on stimule, après un certain temps (= temps de latence), on enregistre à l’extrémité un PA. Ce PA a été transmis du point de stimulation jusqu’à l’extrémité. Cette dépolarisation constitue une onde de dépolarisation.

2. Temps de latence.

La mesure du temps de latence est intéressante, car on peut calculer la vitesse de conduction des différentes fibres nerveuses, qui va de 0.5 à 120 m/s.

3. Lois de la conduction.

Le PA dans une fibre donnée est propagé à une vitesse constante. Au niveau des ramifications, on peut considérer qu’il peut y avoir des petites variations de vitesse, ainsi qu’au niveau de l’arborisation terminale.

Comment se fait le codage ? Plusieurs choses interviennent :

La fréquence rend compte de l’intensité de la stimulation
L’apprentissage : au cours de notre développement, notre organisme apprend à reconnaître les sensations transmises par les fibres. Le SN apprend la spécificité de telle ou telle fibre nerveuse.
Ce qui est libéré au bout : le médiateur. Il est spécifique, et sert donc au codage

Loi de la conduction isolée : dans un nerf constitué de plusieurs fibres nerveuses, quand une fibre est stimulée, la dépolarisation ne se transmet pas aux autres fibres. Ce n’est pas trop expliqué.
Loi de la conduction indifférente :

Les synapses ont une propriété d’unidirectionnalité.

Le corps cellulaire va être dépolarisé et va être en période réfractaire. Il ne pourra donc pas être activé par d’autre cellules.

Conduction sans décrément : quelque soit la longueur de la fibre, le PA garde toute son amplitude du départ à la fin.

4. Mécanismes de la conduction.

Ce sont des courants locaux.

Mise en évidence de leur rôle :

La stimulation génère un PA, mais il n’est pas transmis, car il y a une zone où les PA ne peuvent pas se développer.

Si on met un fil électrique, et qu’en plus on le fait passer dans une solution conductrice, alors il y a propagation du PA.

Mécanisme : le PA crée un courant local, qui entraîne une dépolarisation de la mb, donc le dépassement du seuil d’excitation, l’activation des canaux Na+, l’augmentation de la perméabilité au Na, … et la formation d’un PA.

Le PA généré crée un petit courant électrique suffisant pour dépolariser la mb. Le seuil d’excitation est atteint (-55 mV). Il y a activation des canaux VD Na+, et donc une augmentation de la perméabilité de la mb au Na+, et la formation d’un PA.

Une fibre peut créer 100 à 200 000 PA. Il est nécessaire de la faire recharger, ce qui est fait grâce à l’énergie. C’est la pompe Na+/K+.

Pour les axones amyéliniques, les mouvements ioniques occupent toute la surface de la cellule nerveuse. C’est donc une propagation lente. La vitesse est de 0.2 à 2 m/s.

Pour les axones myélinisés, les mouvements ioniques se font de nœuds de Ranvier en nœuds de Ranvier.

Le PA est recrée au niveau du nœud de Ranvier suivant. La propagation est dite saltatoire. Elle est rapide. Sa vitesse est de 2 à 120 m/s.

5. Classification des fibres.

En fonction de leur diamètre (myélinisés ou pas), de la vitesse de conduction…

A et B sont à peu près équivalent aux 3 premiers groupes de la classification de Lloyd.

Aa : ce sont les motoneurones médullaires.

Ab : transmettent les sensations tactiles. Ce sont des fibres sensitives.

Ag : ce sont des motoneurones. Ils donnent la motricité du fuseau neuromusculaire.

Ad : transmettent la sensibilité thermique et douloureuse : ce sont des fibres de la thermalgésie.

B : ce sont les cellules préganglionnaires du SN végétatif.

C : transmettent l’influx douloureux. Ils se trouvent au niveau post-ganglionnaire du SN S.

6. Electroneurogramme.

C’est le PA d’un nerf.

Dans ce nerf, on peut avoir différent types de fibres nerveuses. Exemple d’électroneurogramme :

Il dépend du type de fibres nerveuses, et de leur propagation.

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