Fiche de révision : Fonctionnement du système nerveux

📋 Plan du Cours

1. units
2. Circuit médullaire du réflexe myotatique
3. Récepteur et régulation musculaire
4. Potentiel de repos et potentiel d’action
5. Propagation et myélinisation
6. Codage du message nerveux
7. Transmission synaptique chimique
8. Effets et modulation synaptiques
9. Organisation cellulaire du cerveau
10. Aires cérébrales et mouvement

📖 1. units

🔑 Notions clés & Définitions

• Réflexe : Réaction involontaire, très rapide, déclenchée par un stimulus, dont certains sont présents dès la naissance.
• Arc réflexe : Trajet aller-retour d’un message nerveux entre un récepteur, un centre nerveux et un organe effecteur.

★ À maîtriser

📌 Le réflexe myotatique concerne les muscles squelettiques et provoque leur contraction immédiate en réponse à leur propre étirement.

Compléments

• Le réflexe achilléen déclenché par une percussion du tendon d’Achille provoque la contraction du mollet et l’extension du pied.

📖 2. Circuit médullaire du réflexe myotatique

★ À maîtriser

• 🔄 Le trajet d’un arc réflexe suit cinq étapes:
  1. Récepteur sensoriel
  2. Fibres sensorielles regroupées en nerf
  3. Centre nerveux
  4. Fibres motrices regroupées en nerf
  5. Muscle effecteur

📌 Le réflexe myotatique est monosynaptique car il met successivement en jeu un neurone sensoriel puis un neurone moteur reliés par une seule synapse.

• Le corps cellulaire du neurone sensoriel en T se situe dans le ganglion rachidien de la racine dorsale, tandis que le corps cellulaire du motoneurone se trouve dans la partie ventrale de la substance grise médullaire.

Compléments

• L’axone du motoneurone quitte la moelle épinière par la racine ventrale et conduit le message moteur jusqu’à une fibre musculaire.

💡 Astuce mémo

Racine dorsale sensorielle, racine ventrale motrice

📖 3. Récepteur et régulation musculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Fuseau neuromusculaire : Mécanorécepteur sensible à l’étirement, constitué de fibres musculaires entourées par les dendrites de neurones sensoriels.
• Boucle de régulation : Boucle de régulation qui ajuste en permanence la longueur du muscle autour d’une valeur moyenne.

★ À maîtriser

• L’étirement des fibres du fuseau neuromusculaire génère un message nerveux électrique dans les dendrites des neurones sensoriels.

Compléments

• Des influx provenant de neurones cérébraux peuvent influencer ou modifier le fonctionnement du réflexe myotatique.

💡 Astuce mémo

Étirement → message sensoriel → contraction corrective

📖 4. Potentiel de repos et potentiel d’action

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel de repos : Différence de tension membranaire stable, égale à −70 mV pour un neurone non stimulé, avec un intérieur cellulaire négatif.

📝 Points essentiels

• 🔄 Les phases du potentiel d’action sont:
  1. Dépolarisation
  2. Repolarisation
  3. Hyperpolarisation
  4. Retour au potentiel de repos

📌 Le potentiel d’action est une inversion transitoire de la polarisation membranaire propre aux cellules excitables comme les neurones.

💡 Astuce mémo

Repos à −70 mV, activité par inversion transitoire

📖 5. Propagation et myélinisation

★ À maîtriser

📌 La conduction est saltatoire dans une fibre myélinisée et se fait de proche en proche dans une fibre non myélinisée.

• La myéline est produite par les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique et par les oligodendrocytes dans le système nerveux central.

• La vitesse de propagation atteint 25 à 170 m/s, soit environ 640 km/h, dans les fibres myélinisées, contre 1,6 km/h dans les fibres non myélinisées.

Compléments

• Entre 0,2 et 6 mm du point de stimulation, l’amplitude d’un signal axonal diminue de 63 % en raison de la résistance et des fuites membranaires.

💡 Astuce mémo

Myélinisée : saltatoire ; amyélinique : de proche en proche

📖 6. Codage du message nerveux

★ À maîtriser

• L’activité enregistrée dans un nerf correspond à la sommation des potentiels d’action individuels des nombreux axones qui le composent.

📌 Plus le nombre de fibres nerveuses recrutées augmente, plus l’amplitude du signal global enregistré augmente, jusqu’à une amplitude maximale lorsque tous les axones sont excités.

• Une stimulation sensorielle plus intense augmente le potentiel de récepteur puis la fréquence des potentiels d’action, tandis que l’amplitude de chaque potentiel d’action reste constante selon la loi du tout ou rien.

Compléments

• Une onde polyphasique enregistrée loin du point de stimulation résulte de vitesses de propagation différentes entre les potentiels d’action des axones.

💡 Astuce mémo

Intensité : fréquence des potentiels et nombre de fibres recrutées

📖 7. Transmission synaptique chimique

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse : Zone d’interconnexion permettant la transmission d’informations entre deux neurones, entre un neurone et une cellule effectrice, ou entre une cellule sensorielle et un neurone.

★ À maîtriser

• 🔄 La transmission synaptique suit quatre étapes:

  1. Arrivée du potentiel d’action
  2. Exocytose des vésicules
  3. Fixation du neurotransmetteur aux récepteurs
  4. Naissance éventuelle de potentiels d’action postsynaptiques

• Dans le circuit du réflexe myotatique et dans toutes les synapses neuromusculaires, le neurotransmetteur est l’acétylcholine.

Compléments

• Dans une synapse chimique, la fente synaptique mesure 20 à 50 nanomètres et sépare l’élément présynaptique de l’élément postsynaptique.

💡 Astuce mémo

Arrivée du PA → exocytose → récepteurs → nouveau PA

📖 8. Effets et modulation synaptiques

★ À maîtriser

📌 Au niveau d’une synapse, une concentration plus élevée de neurotransmetteur dans la fente augmente la fréquence des potentiels d’action postsynaptiques, ce qui correspond à un codage en modulation d’amplitude.

• Dans une synapse neuromusculaire, les potentiels d’action ouvrent des canaux ioniques, libèrent du calcium depuis le réticulum sarcoplasmique et l’augmentation du calcium cytosolique déclenche la contraction musculaire.

📌 Une synapse excitatrice produit un PPSE et une dépolarisation pouvant déclencher un train de potentiels d’action, tandis qu’une synapse inhibitrice produit un PPSI et une hyperpolarisation empêchant ce train.

Compléments

📌 Le curare est un antagoniste de l’acétylcholine car il se fixe à ses récepteurs sans déclencher de potentiels d’action et provoque un relâchement musculaire durable.

• L’acétylcholinestérase met fin à l’action de l’acétylcholine en la dégradant dans la fente synaptique.

💡 Astuce mémo

PPSE dépolarise, PPSI hyperpolarise

📖 9. Organisation cellulaire du cerveau

★ À maîtriser

• Le cerveau contient environ 100 milliards de neurones, dont les corps cellulaires se concentrent dans la substance grise du cortex cérébral et dans des centres nerveux profonds.

• Les astrocytes assurent notamment le support, la protection, la nutrition et le métabolisme énergétique des neurones et peuvent réguler la transmission synaptique.

• Les oligodendrocytes produisent la gaine de myéline autour des axones dans la substance blanche et peuvent accélérer jusqu’à 100 fois la conduction du message nerveux.

Compléments

• Les cellules de la microglie participent à la défense immunitaire du cerveau grâce notamment à la phagocytose et à la libération de médiateurs chimiques.

💡 Astuce mémo

AOM : astrocytes, oligodendrocytes, microglie

📖 10. Aires cérébrales et mouvement

🔑 Notions clés & Définitions

• IRM fonctionnelle : Technique d’imagerie qui permet de visualiser les zones cérébrales activées lors de la réalisation d’une tâche déterminée.

★ À maîtriser

📌 La commande d’un mouvement volontaire met en jeu une région déterminée du cortex cérébral et elle est controlatérale, c’est-à-dire assurée par l’hémisphère opposé au côté mobilisé.

Compléments

• L’IRM détecte le signal émis par les noyaux d’hydrogène des tissus soumis à un champ magnétique intense et à de brèves impulsions électromagnétiques.

• L’encéphale comprend le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral, tandis que le cerveau possède deux hémisphères séparés par un sillon et reliés par le corps calleux.

💡 Astuce mémo

Commande motrice controlatérale : main droite, hémisphère gauche

📊 Tableaux de synthèse

Codage du message nerveux