Le tissu nerveux et ses propriétés : vrai ou faux, Memory, texte à trous et remets dans l'ordre
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Révision : les 20 affirmations corrigées
Le tissu nerveux est composé de neurones et de cellules gliales.
Vrai — Le cours définit explicitement le tissu nerveux comme réunissant neurones (unités fonctionnelles) et cellules gliales.
Les dendrites ont principalement une fonction de réception.
Vrai — Les dendrites sont décrites comme la partie du neurone chargée de la réception des signaux.
L'axone assure la conduction du signal nerveux.
Vrai — Le cours précise que l'axone est la partie dédiée à la conduction le long du neurone.
L'excitabilité est la capacité à répondre par un changement du potentiel de membrane.
Vrai — L'excitabilité est définie dans le cours comme la réponse d'une cellule nerveuse par dépolarisation ou hyperpolarisation.
La myéline augmente la vitesse de conduction le long de l'axone.
Vrai — Le texte indique explicitement que la myéline accroît la vitesse de conduction.
Le potentiel d'action est un phénomène tout-ou-rien déclenché si le seuil est atteint.
Vrai — Le cours oppose clairement le potentiel d'action (tout-ou-rien) aux potentiels gradués.
L'équation de Nernst s'écrit \(E=\dfrac{RT}{zF}\ln\dfrac{[\text{ion}]_{\text{ext}}}{[\text{ion}]_{\text{int}}}\).
Vrai — Le cours fournit cette forme générale de l'équation de Nernst pour le potentiel d'équilibre d'un ion.
La loi \(I=g(V-E)\) relie courant, conductance et potentiel d'équilibre.
Vrai — Le cours donne \(I=g(V-E)\) comme relation approximative pour un courant ionique.
Une conductance plus élevée d'un ion augmente sa contribution au potentiel membranaire.
Vrai — Le cours rappelle que chaque ion a son \(E\) mais que son influence dépend de la conductance (perméabilité).
L'intégration correspond à la sommation des signaux excitateurs et inhibiteurs au corps cellulaire.
Vrai — L'intégration est décrite comme la sommation synaptique qui décide du déclenchement d'un potentiel d'action.
Un potentiel d'action est la somme graduée de petits potentiels locaux.
Faux — Ceci est une erreur courante : le cours distingue potentiels gradués (sommation) et potentiel d'action (tout-ou-rien).
La myéline ralentit toujours la conduction le long de l'axone.
Faux — C'est l'inverse : le cours indique que la myéline augmente la vitesse de conduction.
Tous les ions ont la même valeur de potentiel d'équilibre.
Faux — Chaque ion a son propre \(E\) fixé par ses concentrations et sa valence, comme l'explique la Nernst.
Le signe du potentiel d'équilibre n'indique rien sur le sens du flux ionique.
Faux — Le cours explique qu'un \(E\) négatif (pour K+ par exemple) est lié au sens du flux quand la membrane est perméable.
Oublier la valence \(z\) n'affecte pas le calcul de Nernst.
Faux — Omettre la valence est une erreur mentionnée dans le cours, elle modifie le résultat de l'équation de Nernst.
Un courant négatif signifie nécessairement une sortie nette de charges positives.
Faux — La convention de signe est cruciale : dans l'exemple du cours un courant négatif correspond à une entrée nette (Na+ entrant).
Le potentiel de membrane est égal au potentiel d'équilibre du potassium seul.
Faux — Le cours précise que le potentiel membranaire résulte de la combinaison des potentiels d'équilibre et des perméabilités relatives.
La conductance n'a aucun impact sur la contribution ionique au potentiel membranaire.
Faux — Ceci contredit le cours: la contribution d'un ion dépend de sa conductance relative.
À \(37\ ^\circ\mathrm{C}\), la forme pratique utilisée est \(E=\dfrac{61{,}5}{z}\log_{10}\dfrac{[\text{out}]}{[\text{in}]}\), pas \(25\ \mathrm{mV}\) pour tous les ions.
Faux — Affirmer \(25\ \mathrm{mV}\) pour tous les ions est faux : le cours donne \(61{,}5/z\) en base 10 à 37\ ^\circ\mathrm{C}.
Si \([K^+]_{\text{int}}=140\ \mathrm{mM}\) et \([K^+]_{\text{ext}}=5\ \mathrm{mM}\), alors \(E_K\approx+89\ \mathrm{mV}\).
Faux — L'exemple du cours calcule \(E_K\approx -89\ \mathrm{mV}\), donc l'affirmation avec signe positif est incorrecte.
Les 10 notions à retenir
- Neurone
- Cellule excitable avec dendrites, corps et axone.
- Cellule gliale
- Soutien, myélinisation et métabolisme des neurones.
- Dendrites
- Parties réceptrices qui reçoivent des signaux.
- Axone
- Segment assurant la conduction du signal.
- Corps cellulaire
- Intègre les signaux et déclenche potentiels d'action.
- Excitabilité
- Capacité à modifier le potentiel de membrane.
- Conductivité
- Capacité à propager une variation le long de l'axone.
- Intégration
- Sommation synaptique des signaux excitateurs et inhibiteurs.
- Équation de Nernst
- Potentiel d'équilibre: \(E=\frac{RT}{zF}\ln\frac{[\text{out}]}{[\text{in}]}\).
- Loi \(I=g(V-E)\)
- Courant ionique simple: \(I=g(V-E)\) liant I, g, V et E.
Les 15 phrases à connaître
Le tissu nerveux capte, transmet et intègre des informations pour piloter des réponses rapides et coordonnées.
L'intégration est la fonction qui combine les informations pour organiser une réponse.
Le tissu nerveux est composé de neurones et de cellules gliales qui soutiennent et protègent les neurones.
Les cellules gliales assurent le soutien, la myélinisation et le métabolisme des neurones.
Les dendrites assurent la réception des signaux entrants vers le neurone.
Les dendrites reçoivent les signaux tandis que l'axone les conduit.
Le corps cellulaire est principalement le siège de l'intégration des signaux reçus.
L'intégration au niveau du corps cellulaire détermine si un potentiel d'action sera déclenché.
L'axone est responsable de la conduction du potentiel le long de la fibre nerveuse.
La conduction désigne la propagation de la variation de potentiel le long de l'axone.
La myéline augmente la vitesse de conduction le long de l'axone.
La gaine de myéline permet une conduction plus rapide via la conduction saltatoire.
L'excitabilité est la capacité d'une cellule nerveuse à répondre par une dépolarisation ou hyperpolarisation.
L'excitabilité se traduit par un changement du potentiel de membrane, typiquement une dépolarisation.
Le potentiel d'action est un phénomène tout-ou-rien déclenché si le seuil est atteint.
Le potentiel d'action se produit de manière tout-ou-rien, contrairement aux potentiels gradués.
L'équation de Nernst s'écrit \(E=\dfrac{RT}{zF}\ln\dfrac{[\text{out}]}{[\text{in}]}\) et donne le potentiel d'équilibre d'un ion.
La formule de Nernst fournit le potentiel d'équilibre spécifique à un ion donné.
La forme pratique de Nernst à 37 °C utilise \(61{,}5\ \mathrm{mV}\) divisé par z dans la formule logarithmique.
La variable \(z\) est la valence de l'ion et divise la constante pratique dans la formule.
Pour \([K^+]_{\text{in}}=140\ \mathrm{mM}\) et \([K^+]_{\text{out}}=5\ \mathrm{mM}\) on obtient \(E_K\approx-89\ \mathrm{mV}\).
En appliquant la forme pratique de Nernst on trouve environ \(-89\ \mathrm{mV}\) pour le potassium.
La loi \(I=g(V-E)\) relie le courant ionique à la conductance, au potentiel membranaire et au potentiel d'équilibre.
Dans \(I=g(V-E)\), \(E\) est le potentiel d'équilibre de l'ion considéré.
Avec \(g_{Na}=20\ \mathrm{mS\cdot cm^{-2}}\), \(V=-65\ \mathrm{mV}\) et \(E_{Na}=+60\ \mathrm{mV}\), le courant \(I_{Na}\) est négatif selon la convention du cours.
Le calcul donne \(I_{Na}=20(-65-60)\), soit une valeur négative indiquant un courant entrant.
Un courant négatif dans l'exemple du Na+ correspond à une entrée nette de charges positives dans la cellule.
Un courant négatif, ici, signifie une entrée nette de cations (Na+) dans la cellule.
Vérifier la valeur de la valence \(z\) et la température évite des erreurs lors de l'application de l'équation de Nernst.
Contrôler \(z\) et la température permet d'appliquer correctement l'équation de Nernst.
Les 6 séries dans le bon ordre
Mettre dans l'ordre temporel les étapes menant à une réponse motrice après stimulation tactile.
- Stimulation tactile (chaleur sur la peau)
- Excitabilité : changement du potentiel
- Conductivité le long de l'axone
- Intégration au corps cellulaire et aux synapses
- Déclenchement de la réponse motrice (retrait de la main)
D'abord la stimulation est détectée (excitabilité), le signal est propagé (conductivité), puis intégré avant de générer la réponse motrice.
Ordre des étapes pour calculer \(E_K\) dans l'exemple numérique donné.
- Déterminer les paramètres (\(z=+1\), constantes à 37 °C)
- Écrire la forme pratique de Nernst \(E=\dfrac{61{,}5}{z}\log_{10}\dfrac{[out]}{[in]}\)
- Calculer le logarithme décimal \(\log_{10}(5/140)\)
- Multiplier par 61{,}5 pour obtenir \(E_K\)
On identifie d'abord les paramètres, on applique la formule pratique, on calcule le logarithme puis on multiplie pour obtenir le potentiel.
Ordre des opérations pour calculer le courant ionique \(I_{Na}\) dans l'exemple.
- Écrire la formule \(I=g(V-E)\)
- Remplacer par les valeurs numériques données
- Calculer la différence \(V-E\)
- Multiplier par \(g\) et interpréter le signe
On pose la formule, on insère les valeurs, on calcule \(V-E\), puis on multiplie par la conductance et interprète le résultat.
Classer les parties principales d'un neurone de la réception au transport du signal.
- Dendrites
- Corps cellulaire (soma)
- Axone
Les dendrites reçoivent, le soma intègre et l'axone conduit le signal, ordre unique fonctionnellement.
Ordre logique pour déterminer le potentiel de membrane à partir des conditions ioniques.
- Connaître la distribution ionique (concentrations int./ext.)
- Calculer les potentiels d'équilibre pour chaque ion
- Connaître les perméabilités (conductances) relatives
- Combiner pour obtenir le potentiel de membrane
Le potentiel de membrane résulte des potentiels d'équilibre pondérés par les perméabilités, d'où cet ordre.
Vérifications à faire avant d'utiliser la forme pratique de Nernst à 37 °C.
- Vérifier la valence de l'ion (\(z\))
- Vérifier que la température est bien 37 °C
- Choisir la forme pratique adaptée (61{,}5 mV si 37 °C)
Il faut s'assurer de la valence et de la température pour choisir la forme correcte de l'équation de Nernst.