Les cellules excitables

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- L’endothélium forme une paroi mince tapissant la lumière du vaisseau sanguin = épithélium pavimenteux simple. Cet ensemble de cellules jointives et plates forme une barrière étanche (sinon hémorragie).Toutes les cellules reposent sur une membrane basale.

- les cellules musculaires lisses autour du tube formé par l’endothélium.

Le muscle lisse est l’effecteur de la contraction ou la relaxation des vaisseau.

Il existe une communication entre l’endothélium et le muscle lisse qui va permettre l’apport sanguin dans les tissus nerveux. Pourquoi ?

- car le tissus nerveux ne possède pas de réserve d’énergie suffisamment importante pour être autonome (d’où l’apport sanguin)

- car le cerveau contient en permanence 15% du volume sanguin total, il faut donc éviter les surpressions et dysrégulations.

Grâce aux contacts avec le tissu nerveux avoisinant, l’endothélium vasculaire développe des propriétés d’échange sélectif avec les cellules nerveuses = barrière hémato-encéphalique.

II) Physiologie neuronale.

1.Différents types de signaux électriques

Les neurones ont deux propriétés physiologiques:

- l'excitabilité c'est-à-dire la capacité de répondre aux stimulations et de convertir celles-ci en impulsions nerveuses

- la conductivité c'est-à-dire la capacité de transmettre les impulsions.

Quels sont les éléments responsables de ces phénomènes intelligibles pour le cerveau ?

Qu’est-ce qui est à l’origine de l’activité électrique des neurones ?

Il existe 2 types de signaux aux propriétés électriques bien distinctes:

- l’électrotonus: signal électrique membranaire qui est d’autant plus ample que l’intensité de la stimulation est forte. Il se propage sur une courte distance et diminue avec la distance parcourue.Les élécrotonus peuvent s’additionner (positif et négatif) entre eux = potentiel gradué.

Plus les informations s’additionnent, plus l’électronus résultant peut se propager sur une longue distance de la membrane du corps cellulaire.

- Le potentiel d’action (PA): signal électrique membranaire qui ne peut pas se déformer (diminuer). De plus, le PA ne peut se déclencher que si certaines conditions sont réunies:

- que la membrane soit compétente (propriété d’excitabilité membranaire)

- que l’électrotonus ait une amplitude qui dépasse un seuil de déclenchement.

Le PA est donc le support de la propagation d’un signal electrique sur une longue distance (axone très long) sans perte de l’information au cours de son trajet.

2. Le potentiel de membrane

La membrane des cellules possède une polarisation électrique = le potentiel de membrane. MILEU INTRACELLULAIRE = négatif

MILIEU EXTRACELLULAIRE = positif

Les cellules nerveuses ont besoin d’une énergie qui peut être sollicitée extrêmement rapidement pour communiquer et répondre à des informations de l’organisme.

Le potentiel de membrane est une différence de potentiel qui représente donc une énergie rapide dédiée à la communication entre les cellules.

C’est la répartition des ions de part et d’autre de la membrane qui permet d’induire cette différence de potentiel.

Les gradients de concentration ioniques tendent naturellement à s’équilibrer c’est-à-dire à se répartir de façon équivalente de part et d’autre de la membrane. La cellule lutte donc continuellement pour maintenir ce déséquilibre.

Ce potentiel de membrane est au repos d’environ -60 mV = potentiel de repos.

Le maintien de ce potentiel de repos consomme donc de l’énergie métabolique.

Si la membrane facilite le passage d’un ion (par le biais d’une stimulation), alors ce potentiel de repos se modifie. Le potentiel de membrane (qui n’est plus au repos) peut:

- soit augmenter par exemple de -60 mV à +30 mV = dépolarisation (on enlève la polarisation de la membrane)

- soit diminuer par exemple de -60 mV à -80 mV = hyperpolarisation (on polarise encore plus vers le négatif)

Ces modifications de la polarisation de la membrane sont provoquées par le mouvement brusque d’un type d’ion. On dit que la membrane devient perméable à cet ion (facilite son passage).

Ce changement de perméabilité pour un ion est possible par le biais de protéines contenues dans les membranes et qui forment un pore de passage = canal ionique.

3. Le potentiel d’action (PA)

Le potentiel d’action ou PA, est un signal électrique qui résulte d’une augmentation de la perméabilité à différents ions.

Le potentiel d’action obéit à la loi du « tout-ou-rien » c’est-à-dire que lorsque le seuil de déclenchement est atteint, alors le PA se déclenche sans possibilité de l’annuler.

4. Propagation saltatoire de l’influx nerveux

Grâce aux propriétés électriques du PA, le message nerveux peut se propager le long de l’axone sans perte d’information.

Chez l’ensemble des êtres vivants, il existe des axones non myélinisés.

Pourquoi dans notre organisme les axones sont-ils myélinisés ?

2 raisons:

- la gaine de myéline est interrompue par des nœuds de Ranvier qui assurent la conduction (la myéline est isolante). L’activité de la membrane est concentrée sur ces nœuds ainsi que sa consommation d’énergie (ATP) pour maintenir sa polarisation.L’axone économise donc beaucoup d’énergie en focalisant son activité sur les nœuds.

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