3.5 – Système nerveux

1. 3.5 – Système nerveux SBI 4U Dominic Décoeur

2. Plusieurs bons sites à consulter http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/sysnerveux/indexnerv.htm

3. Animation • Reverse the field http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=40 • Time estimation http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=50 • Sight vs sound reflexes http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=43

4. Animation • 60 Second Game http://www.gamesforthebrain.com/ • Brain Age Test 01 Instantaneous Memory http://flashfabrica.com/eng/

5. Introduction Ce système perçoit les stimuli extérieur et intérieur du corps et transmet rapidement l’information d’un endroit à l’autre dans notre corps. Les informations sont transmis sous la forme de signaux électriques et chimiques appelés « influx nerveux ».

6. L’organisation du système nerveux

7. L’organisation du système nerveux

8. Le système nerveux central L’interaction entre l’encéphale et la moelle épinière permet le fonctionnement du SNC.

9. Le système nerveux central Trois parties de l’encéphale : le cerveau, le cervelet et le tronccérébral

10. Système Nerveux Périphérique • Système nerveux qui relie le SNC aux récepteurs, aux muscles et aux glandes. • Afférents = du corps vers le cerveau • Efférents = du cerveau vers les muscles

11. Système Nerveux Autonome • Contrôle involontaire des muscles lisses (ex : organes ou glandes). • Il est responsable des actions automatiques du corps humain telles que la digestion et la sudation. • Il contrôle aussi les fonctions respiratoire, digestive et cardiovasculaire. • Il est composé du SNA sympatique et du SNA parasympatique.

12. SNA sympathique  • Gère en situation de stress et dépense d’énergie. • Rythme cardiaque augmente. • Respiration augmente. • Foie libère du glucose (surplus d’énergie). • Peut être négatif : • Ex : Si un étudiant est stressé à un examen, son niveau de concentration et de mémoire pourraient être diminuées.

13. SNA parasympathique • Effet contraire du SNA sympatique. • Rythme cardiaque diminue. • Respiration diminue. • La concentration de glucose diminue.

14. Système Nerveux Somatique • Formé de nerfs sensoriels et moteurs, ce système est associé au contrôle volontaire des mouvements du corps via l'action des muscles squelettiques. • L’information est traitée dans l’encéphale puis on prend une décision. • Il est constitué de fibres efférentes qui sont responsables de la contraction musculaire, et de fibres afférentes qui reçoivent des informations venant de l'extérieur.

15. La cellule nerveuse : le neurone • Les neurones possèdent ces caractéristiques : • Les neurones ont une longévité extrême. Ils peuvent vivre et fonctionner pendant plus de 100 ans s’ils reçoivent une bonne nutrition. • Les neurones sont amitotiques. Les neurones ont perdu leur aptitude à la mitose. Comme ils sont incapables de se reproduire, il ne sont pas remplacés s’ils sont détruits. • La vitesse du métabolisme des neurones est exceptionnellement élevée. De ce fait, les neurones requièrent un approvisionnement continuel et abondant en oxygène et en glucose.

16. Prolongements Structure des neurones • Chaque neurone est formé : • D’un corps cellulaire • De prolongements fins (axone et dendrites)

17. L'influx se dirige vers corps cellulaire Corps cellulaire Noyau Axone, l'influx s'éloigne du corps cellulaire Dendrites Axone

18. dendrite axone

20. Les composants d’un neurone • Dendrites : • fibres nerveuses qui conduisent l’influx vers le corps cellulaire. • reçoivent les signaux des autres neurones. • Corps cellulaire : • renferme le noyau. • endroit où se fait une partie du traitement.

21. Les composants d’un neurone • Axones : • fibres nerveuses qui éloignent l’influx du corps cellulaire (à l’aide d’onde de dépolarisation). • l’influx est transmis d’un axone aux dendrites du neurone voisin. • Synapse : • espace qui sépare les neurones. • les neurones sont placés bout à bout dans l’organisme (pour former des chaînes) mais ne se touchent pas.

22. Les composants d’un neurone • Gaine de myéline : • couche lipidique qui augmente la conduction de l’influx nerveux. • formé des gaines de Schwann. • Gaine de Schwann : • s’enroulent autour d’une fibre nerveuse et forment une gaine de myéline. • permet aux neurones de se réparer si le dommage est mineur. (souvient toi que les neurones matures ne se reproduisent plus)

23. La gaine de myéline La gaine de myéline est formé de cellules de Schwann. Les espaces remarquées sont nommées « nœud de Ranvier.

24. La vitesse d’un influx • Un influx : • environ 2 m/sec. • Dans certains cas, l’influx doit aller plus vite. Sur les neurones du SNC et SNP, il y a des gaines de myéline et des cellules de Schwann. Entre chaque cellule de Schwann, il y a un espace appelé nœuds de Ranvier. • L’influx passe directement d’un nœud à l’autre accélérant l’onde à 120 m/sec.

25. Si tous n'ont pas la même allure, les neurones, unités fondamentales du système nerveux, présentent une architecture commune. Ainsi, une cellule nerveuse comprend toujours un corps cellulaire, un axone, long prolongement fibreux, et un ou plusieurs dendrites, prolongements plus courts et plus fins.

26. Classification structurale Neurone bipolaire Neurone multipolaire Neurone unipolaire

27. Classification fonctionnelle • Il y existe trois sortes de neurones : • le neurone sensitif • l’interneurone • le neurone moteur

28. Le neurone sensitif • Récepteur du stimulus en envoyant l’influx à la moelle épinière.

29. L’interneurone • Fait le lien entre le sensitif et le moteur. Il se trouve entre la moelle épinière et le cerveau.

30. Le neurone moteur • Fait fonctionner le muscle ou la glande en envoyant l’influx de la moelle épinière à l’organe réactionnel.

31. Neurone sensitif Neurone moteur

32. Un schéma simplifié de l’arc réflexe

33. L’arc réflexe • Un réflexe est une réponse motrice rapide et prévisible à un stimulus. Les réflexes se produisent dans des voies nerveuses très particulières appelées arcs réflexes. • Les neurones sensitifs ont des dendrites qui ont besoin d’un fort stimulus pour déclencher l’influx nerveux.

34. L’arc réflexe • Tous les arcs réflexes nécessitent la présence de 5 éléments essentiels : • 1) Un récepteur, sur lequel le stimulus agit. • 2) Un neurone sensitif, qui achemine les influx afférents au SNC (généralement à la moelle épinière). • 3) Un centre d’intégration ( la moelle épinière). • 4) Un neurone moteur, qui propage les influx efférents du centre d’intégration à un organe effecteur (ex : un muscle). • 5) Un effecteur, c’est-à-dire une cellule qui répond aux influx efférents de manière caractéristique (ex : par la contraction).

35. L’arc réflexe : passe directement du SNP au SNC au SNP.

36. Animations • Arc réflexe et mécanisme http://fr.encarta.msn.com/media_941583116/R%C3%A9flexe_(m%C3%A9canisme).html • Impulsion du nerf http://www.infovisual.info/03/video/fr-Nerve%20impulse.html

37. Animation • Le réflexe achilléen http://www.biologieenflash.net/sommaire.html

38. Fonctionnement d’un neurone • Le neurone envoie un influx nerveux grâce à une onde de dépolarisation. L’onde est engendrée par le transfert actif d’ions Na+ et K+ de part et d’autres de la membrane de l’axone. • Lorsqu’un neurone ne transmet pas d’influx nerveux, on dit qu’il est au repos. Toutefois, il possède quand même, dû aux charges, une différence de potentiel.

39. Le potentiel de repos • C’est la différence de charges lorsque le neurone ne transmet pas d’influx. • Pour commencer un influx nerveux sur un neurone, il faut que le stimulus soit assez fort. Une fois l’influx débuté, il ne peut pas être fort ou faible, il est toujours pareille. Le signal a toujours la même force. • Un peu comme un pistolet, un neurone réagit ou non. • Par exemple, si vous mettez de la pression sur la détente, la balle va partir. Cependant, si vous mettez plus de pression sur la détente, la balle ne partira pas plus rapidement.

40. La dépolarisation Les canaux à ions sodium s’ouvrent et permettent l’entrée des ions sodium. L’intérieur de la cellule est alors chargé positivement et l’extérieur est chargé négativement.

41. La repolarisation Lorsque l’influx passe, les canaux à ions sodium se ferment, ce qui empêche l’entrée des ions sodium. Les canaux à ions potassium s’ouvrent et laissent sortir les ions potassium. Cette action repolarise la cellule

42. La repolarisation à l’aide de la pompe à sodium Lorsque les canaux à ions potassium se ferment, la pompe à sodium rétablit la distribution des ions

43. Dépolarisation • Une stimulation suffisante d’un neurone déclenche une onde de dépolarisation. • Lorsque le stimulus est assez fort, l’onde de dépolarisation est déclenchée et il y a un changement dans les charges du neurone. • Le Na+ entre à l’intérieur et modifie la charge de l’intérieur et de l’extérieur du neurone. Les ions chargés positivement (Na+) neutralise la charge négative de de l'axone. Ce changement s’appelle potentiel d’action. Il se produit sur la longueur de l’axone. Toutefois, ils peuvent aussi se produire dans les dendrites et le corps cellulaire.

44. Repolarisation • Presque immédiatement après l’entrée de Na+ dans l’axone, des canaux s’ouvrent pour laisser sortir les ions K+ afin de rétablir le potentiel de repos. • La pompe à sodium aide à rétablir la bonne concentration de Na+. • La dépolarisation et la repolarisation se font de façon simultanée afin que l’axone puisse envoyer plusieurs influx nerveux chaque seconde. • Le temps entre le déclenchement d’un influx au temps où il est prêt pour un autre est d’environ 0,001 seconde (période réfractaire).

45. Animation • La propagation du potentiel d’action http://www.biologieenflash.net/sommaire.html

46. Période Réfractaire Psychologique (PRP) • « A delayed response interval occurring when two stimuli are presented in close succession. » • Une feinte… • Lente = marche pas / Rapide = efficace • Pour réaliser la feinte, l’adversaire doit être dans la PRP. (Donc, pas avant ou après.) • Tu dois placer l’adversaire dans une situation où il doit traiter de l’information. Donc tu dois occuper son cerveau. • Précède le bon mouvement par 60 – 100 ms.

47. Animation • Apprendre à légender un neurone http://www.biologieenflash.net/sommaire.html

48. Synapse et neurotransmetteurs Synapse = point de « connexion » entre deux neurones 1 mm3 de substance grise du cortex peut contenir 5 milliards de synapses.

49. La synapse • L’influx nerveux est transmis d’un neurone à l’autre par une substance chimique (neurotransmetteur) produite par l’axone et reconnu par la dendrite voisine. • Il existe près d’une centaine de neurotransmetteurs. Lorsqu’ils sont libérés dans la synapse, ils sont presque aussitôt dégradé par un enzyme afin d’éviter l’accumulation et la surstimulation. • Ex : • acétylcholine = neurotransmetteur principal du SN somatique et parasympathique. • cholinestérase = enzyme qui dégrade l’acétylcholine.

50. Neurone présynaptique Neurone postsynaptique Neurone présynaptique Neurone postsynaptique Anatomie de la synapse