Fiche de révision : Tissu nerveux et neurones

📋 Plan du Cours

1. Origine embryonnaire du système nerveux
2. Cellules gliales et leurs fonctions
3. Structure et activité des neurones
4. Classification des neurones
5. Communication synaptique entre neurones
6. Organisation du muscle strié squelettique
7. Contraction moléculaire et ATP
8. Myopathie de Duchenne
9. Tissus musculaires lisse et cardiaque

📖 1. Origine embryonnaire du système nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Système nerveux central : Comprend l’encéphale, constitué du cerveau, du tronc cérébral et du cervelet, ainsi que la moelle épinière.
• Système nerveux périphérique : Est en continuité avec le SNC et comprend les nerfs partant de la moelle épinière ou de l’encéphale vers les différentes parties du corps.

★ À maîtriser

• Les tissus nerveux ont pour origine le feuillet embryonnaire appelé ectoderme.

• La neurulation, qui suit la gastrulation chez les Vertébrés, débute vers le 19ᵉ jour et permet la formation du futur système nerveux.

• Lors de la neurulation, une partie de l’ectoderme s’épaissit en plaque neurale sous le contrôle de la chorde, puis forme le sillon neural, la gouttière neurale et enfin le tube neural.

Compléments

• Chez l’embryon humain, le tube neural se ferme vers le 29ᵉ jour et est à l’origine du système nerveux central.

• Les crêtes neurales sont à l’origine de nombreuses cellules du système nerveux périphérique, notamment des ganglions rachidiens.

📌 Les nerfs crâniens et les nerfs rachidiens sont les deux grands groupes de nerfs, et chacun peut être sensitif, moteur ou mixte.

💡 Astuce mémo

Ectoderme → plaque neurale → sillon → gouttière → tube neural

📖 2. Cellules gliales et leurs fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Névroglie : Tissu conjonctif de soutien associé aux neurones, composé de cellules gliales qui accompagnent et soutiennent les neurones, notamment pour leur nutrition et leur développement.
• Oligodendrocytes : Petites cellules du SNC, dotées de peu de prolongements, qui forment les gaines de myéline autour des axones.

★ À maîtriser

• Les astrocytes sont les cellules les plus nombreuses de la névroglie et ont une forme étoilée avec de nombreux prolongements.

• Les astrocytes relient les capillaires sanguins aux neurones en prélevant dans le sang le glucose et le dioxygène nécessaires à la production d’énergie neuronale.

• Dans le SNP, les cellules de Schwann forment une gaine de myéline autour de l’axone, interrompue par les nœuds de Ranvier ; le message nerveux passe de nœud en nœud par propagation saltatoire, ce qui accélère sa propagation.

• La sclérose en plaques est une maladie auto-immune dans laquelle les cellules immunitaires attaquent les gaines de myéline du SNC, entraînant une mauvaise conduction et des troubles moteurs, sensoriels et de l’équilibre.

Compléments

• Les cellules gliales représentent environ 50 % du volume cérébral et sont capables de se diviser par mitose.

• Les astrocytes contribuent à l’équilibre du liquide extracellulaire en régulant les flux ioniques, à la barrière hémato-encéphalique, ainsi qu’à la synthèse et à la recapture des neurotransmetteurs.

• La myéline est principalement constituée de lipides alternant avec des couches de protides ; elle isole et protège certains neurones et accélère la conduction des messages nerveux.

• Les épendymocytes tapissent le canal de l’épendyme et les ventricules cérébraux, et leurs cils mobiles font circuler le liquide cérébrospinal.

• Les cellules du plexus choroïde, situées dans les ventricules, produisent le liquide cérébrospinal.

💡 Astuce mémo

Oligodendrocytes dans le SNC, cellules de Schwann dans le SNP

📖 3. Structure et activité des neurones

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurone : Cellule nerveuse qui reçoit, traite et transmet les informations.
• Potentiel d’action : Inversion temporaire de la polarisation membranaire d’une fibre nerveuse ou musculaire, provoquée par une modification transitoire de l’équilibre ionique après une stimulation.
• Potentiel de repos : État électrique de la membrane d’une cellule non excitée, égal à −70 mV entre les deux faces de la membrane d’une cellule nerveuse ou musculaire.
• Fibre nerveuse : Constituée de l’axone et, lorsqu’elle est présente, de sa gaine de myéline.

★ À maîtriser

📌 Les dendrites reçoivent l’information et ne sont pas myélinisées, tandis que l’axone transmet l’information vers d’autres cellules et peut être myélinisé ou non.

• Les potentiels d’action se propagent le long des axones, et une série de potentiels d’action qui se propage constitue un message nerveux, ou salve de potentiels d’action.

Compléments

• Le corps cellulaire, ou péricaryon, contient le noyau, des mitochondries et du réticulum endoplasmique granuleux associé à la synthèse des protéines.

• Les corps cellulaires des neurones se trouvent dans les centres nerveux.

• Un axone peut atteindre 1 mètre de longueur.

• Le regroupement des axones constitue un nerf.

• Au repos, le sodium est davantage présent à l’extérieur des neurones et le potassium davantage à l’intérieur, ce qui rend le milieu intracellulaire légèrement négatif par rapport au milieu extracellulaire.

💡 Astuce mémo

Les dendrites reçoivent, l’axone transmet

📖 4. Classification des neurones

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurones moteurs : Émettent des messages nerveux en direction des organes effecteurs, c’est-à-dire les glandes et les muscles.
• Neurones sensitifs : Convertissent les stimuli externes de l’environnement de l’organisme en messages nerveux électriques.
• Neurones associatifs : Relient les neurones sensitifs aux neurones moteurs et sont multipolaires.

★ À maîtriser

• Cette classification distingue :
  • Les neurones unipolaires
  • Les neurones pseudo-unipolaires
  • Les neurones bipolaires
  • Les neurones multipolaires

Compléments

• Les neurones peuvent être classés selon la forme ou la taille de leur corps cellulaire, ou selon l’organisation et la morphologie de leurs prolongements.

📖 5. Communication synaptique entre neurones

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse : Zone de communication entre deux cellules.

★ À maîtriser

📌 Une synapse neuro-neuronique relie deux neurones, tandis qu’une synapse neuro-musculaire relie un neurone à une cellule effectrice, par exemple une cellule musculaire, et constitue une plaque motrice.

• À une synapse, l’arrivée d’un message nerveux dans la cellule présynaptique déclenche la libération de neurotransmetteurs contenus dans des vésicules de sécrétion dans la fente synaptique ; ceux-ci se fixent sur des récepteurs spécifiques de la cellule postsynaptique et provoquent la formation et la propagation de potentiels d’action.

Compléments

• La transmission synaptique comprend l’ouverture de canaux calciques voltage-dépendants à l’arrivée du potentiel d’action, l’entrée de calcium, l’ancrage et la libération des vésicules, la fixation du neurotransmetteur aux récepteurs, la génération d’un potentiel postsynaptique excitateur ou inhibiteur, puis l’élimination du neurotransmetteur par captation gliale ou dégradation enzymatique.

💡 Astuce mémo

Message présynaptique → neurotransmetteur → récepteurs postsynaptiques

📖 6. Organisation du muscle strié squelettique

🔑 Notions clés & Définitions

• Rhabdomyocyte : Cellule très longue, de 2 centimètres à 50 cm, plurinucléée et issue de la fusion de plusieurs cellules en un syncytium.
• Sarcomère : Unité répétée de la myofibrille, limitée par deux stries Z auxquelles sont accrochés les myofilaments d’actine ; il équivaut à deux demi-bandes I et une bande A.

★ À maîtriser

• Le muscle strié squelettique est constitué de cellules musculaires contractiles disposées parallèlement en faisceaux séparés par du tissu conjonctif ; leur contraction simultanée raccourcit le muscle, qui exerce une traction sur l’os par le tendon et déplace les os au niveau des articulations.

📌 Les bandes A sombres contiennent des myofilaments épais de myosine et fins d’actine, tandis que les bandes I claires contiennent uniquement des myofilaments fins d’actine.

Compléments

• Les cellules satellites du muscle strié squelettique sont des cellules souches capables de régénérer un tissu musculaire endommagé.

• Le sarcoplasme est le cytoplasme de la cellule musculaire et le sarcolemme en est la membrane plasmique.

• Le réticulum sarcoplasmique contient des ions calcium.

📌 Les stries longitudinales résultent de l’alignement parallèle des myofibrilles, tandis que les stries transversales correspondent à l’alternance de disques clairs et sombres.

• La bande A englobe la zone H, plus claire et composée uniquement de myofilaments épais, et est traversée en son milieu par la ligne M.

💡 Astuce mémo

Bande A sombre avec actine et myosine ; bande I claire avec actine seule

📖 7. Contraction moléculaire et ATP

🔑 Notions clés & Définitions

• ATP : Principale forme d’énergie utilisée par les cellules de tous les organismes vivants et nucléotide d’ARN composé d’adénine, de ribose et de trois groupements phosphate.
• Rigidité cadavérique : Maintien du muscle contracté en raison de la présence de calcium libéré par le réticulum sarcoplasmique et de l’absence d’ATP, qui empêche le calcium de regagner le réticulum et les têtes de myosine de se décrocher.

★ À maîtriser

• La contraction musculaire résulte du glissement des filaments d’actine par rapport aux filaments de myosine, provoqué par le pivotement des têtes de myosine fixées à l’actine.

• La contraction nécessite de l’ATP et des ions calcium libérés par un potentiel d’action musculaire.

• 🔄 Le cycle de contraction se déroule ainsi :

  1. L’hydrolyse de l’ATP fixé sur la myosine plie la tête de myosine détachée de l’actine.
  2. Le calcium fixé à la troponine C déplace la troponine I et libère le site de liaison ;
  3. La libération d’ADP et de phosphate fait pivoter la tête de myosine et glisser l’actine vers le centre du sarcomère.
  4. Un nouvel ATP se fixe sur la myosine, qui se détache de l’actine.

Compléments

• La tropomyosine est associée à trois troponines :
  • La troponine C fixe les ions calcium.
  • La troponine T est attachée à la tropomyosine.
  • La troponine I empêche la liaison des têtes de myosine à l’actine.

📐 Formule - L’hydrolyse de l’ATP libère de l’énergie selon la réaction $\mathrm{ATP + 2\ H_2O \rightarrow ADP + P_i + H_3O^+ + énergie}$.

• Des pompes calciques font réintégrer au calcium le réticulum sarcoplasmique.

💡 Astuce mémo

Hydrolyser, accrocher, pivoter, décrocher

📖 8. Myopathie de Duchenne

🔑 Notions clés & Définitions

• Myopathie de Duchenne : Maladie génétique caractérisée par l’affaiblissement progressif de tous les muscles, entraînant une perte de motricité et des troubles cardio-respiratoires.

📝 Points essentiels

• La dystrophine relie les filaments d’actine du cytoplasme à la matrice extracellulaire, et son gène est porté par le chromosome X.

• Des mutations du gène de la dystrophine porté par le chromosome X peuvent produire une dystrophine non fonctionnelle ; les cellules musculaires alors mal maintenues se dégradent lors des contractions répétées et meurent.

💡 Astuce mémo

Dystrophine défectueuse → fibres musculaires fragilisées → perte musculaire

📖 9. Tissus musculaires lisse et cardiaque

★ À maîtriser

📌 Les muscles lisses se contractent involontairement et ne présentent pas de stries au microscope.

• La contraction du myocarde, ou muscle du cœur, propulse le sang dans les artères.

Compléments

• Les muscles lisses se trouvent notamment :
  • Dans le tube digestif, où leur contraction fait avancer le bol alimentaire.
  • Dans les parois de la vessie, où leur contraction permet d’évacuer l’urine.
  • Dans les parois des artères et des veines, où leur contraction régule le flux sanguin.
  • Dans le myomètre utérin.

📌 Les cellules musculaires cardiaques possèdent des myofilaments d’actine et de myosine, un seul noyau, sont plus courtes que les cellules musculaires striées squelettiques et forment des fibres en s’unissant bout à bout par des systèmes de jonction.

• Les cellules satellites sont absentes du muscle cardiaque, ce qui empêche le remplacement des cellules lésées.

💡 Astuce mémo

Lisse : involontaire et sans stries ; cardiaque : cellules courtes reliées bout à bout