Neurosciences: Potentiels d'Action et Hormones

La différence de potentiel électrique qui existe entre l'intérieur et l'extérieur d'une cellule au repos.

La concentration des ions sodium (Na+) est plus élevée à l'extérieur de la cellule qu'à l'intérieur.

La concentration des ions potassium (K+) est plus élevée à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur.

La membrane cellulaire est polarisée, c'est-à-dire qu'il y a une différence de potentiel électrique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule.

La différence de potentiel électrique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule au repos est mesurée à l'aide d'un électrode de référence et d'un électrode de mesure.

Les canaux sodium (Na+) voltage-dépendants sont responsables de la montée rapide du potentiel d'action. Ils ont trois états : fermé, ouvert et inactivé. Ils s'ouvrent rapidement lorsque le potentiel membranaire atteint le seuil d'activation (-50 mV) permettant l'entrée rapide des ions sodium.

Les canaux potassium (K+) voltage-dépendants sont responsables de la repolarisation du potentiel d'action. Ils ont deux états : fermé et ouvert. Ils s'ouvrent plus lentement que les canaux sodium et restent ouverts plus longtemps, ce qui permet une sortie lente des ions potassium.

Le potentiel d'action suit la loi du tout ou rien, ce qui signifie qu'il est généré avec la même amplitude chaque fois qu'il est déclenché, indépendamment de l'intensité du stimulus initial.

La période réfractaire est la période pendant laquelle un deuxième potentiel d'action ne peut pas être déclenché, ou est difficile à déclencher. Elle est divisée en deux phases : la période réfractaire absolue et la période réfractaire relative.

La période réfractaire absolue (PRA) est la période pendant laquelle les canaux sodium sont inactifs. Il est impossible de déclencher un nouveau potentiel d'action pendant cette période.

La période réfractaire relative (PRR) est la période pendant laquelle les canaux sodium sont en train de se réinitialiser. Il est possible de déclencher un nouveau potentiel d'action, mais il faut un stimulus d'intensité plus forte.

Le potentiel d'action se propage le long de l'axone en déclenchant la production de nouveaux potentiels d'action dans les régions adjacentes.

La propagation du potentiel d'action est unidirectionnelle, car la période réfractaire empêche la propagation du signal vers l'arrière.

La membrane cellulaire est semi-perméable, elle laisse passer certains ions plus facilement que d'autres. Le potassium (K+) est plus perméable que le sodium (Na+) dans la membrane au repos, expliquant la polarisation négative de l'intérieur.

Une protéine membranaire qui utilise l'énergie de l'ATP pour pomper activement 3 ions sodium (Na+) hors de la cellule et 2 ions potassium (K+) à l'intérieur.

Des canaux dans la membrane cellulaire qui laissent passer les ions potassium (K+) de l'intérieur de la cellule vers l'extérieur.

Les canaux de fuite au potassium sont toujours ouverts et laissent passer les ions potassium (K+) de l'intérieur de la cellule vers l'extérieur. Ce mouvement de K+ crée un gradient électrochimique favorisant la sortie de K+, ce qui contribue au potentiel de repos.

Le soma ou corps cellulaire du neurone est la partie centrale de la cellule qui contient le noyau et les organites.

L'axone est une longue projection qui transmet les signaux électriques depuis le corps cellulaire jusqu'aux autres neurones.

Le bouton synaptique est la terminaison de l'axone, où le neurone libère des neurotransmetteurs pour communiquer avec les autres neurones.

La membrane de l'axone est riche en canaux sodium (Na+) et potassium (K+), qui permettent la transmission rapide du message nerveux.

La dendrite est une projection courte qui reçoit les signaux électriques des autres neurones. Les dendrites sont couvertes de synapses, points de contact avec d'autres neurones.

Le système nerveux périphérique (SNP) est responsable de la communication entre le système nerveux central (SNC) et le reste du corps.

Le SNP est divisé en deux systèmes: le système nerveux somatique (SNS) et le système nerveux autonome (SNA).

Le SNS contrôle les mouvements volontaires des muscles squelettiques. Il est responsable de la contraction musculaire.

Le SNA contrôle les fonctions involontaires du corps, telles que la respiration, la digestion et la circulation sanguine.

Le SNA est divisé en deux branches: le système nerveux sympathique (SNS) et le système nerveux parasympathique (SNP).

Le SNS prépare le corps à l'action en libérant des hormones comme l'adrénaline.

Le SNP calme le corps et conserve l'énergie en ralentissant le rythme cardiaque et la respiration.

Le SNP afférent conduit les informations sensorielles du corps au SNC, tandis que le SNP efférent transmet les commandes du SNC aux muscles et glandes.

La propagation d'un potentiel d'action le long d'un axone myélinisé est plus rapide que sur un axone non myélinisé. La myéline, une substance isolante, permet au potentiel d'action de 'sauter' d'un nœud de Ranvier à un autre, ce qui accélère la transmission.

Les nœuds de Ranvier sont des espaces non recouverts de myéline sur un axone myélinisé. Ils permettent au potentiel d'action de se régénérer et de continuer sa propagation.

La propagation de l'influx nerveux le long de l'axone myélinisé ressemble à un saut entre les nœuds de Ranvier, ce qui accélère la transmission.

Une synapse est une jonction spécialisée entre deux neurones, permettant la transmission d'un signal nerveux.

Les neurotransmetteurs sont des substances chimiques libérées par le neurone pré-synaptique et qui se lient aux récepteurs du neurone post-synaptique, modifiant son activité. Exemples: l'acétylcholine, la dopamine.

L'arrivée d'un potentiel d'action au niveau du bouton synaptique provoque l'ouverture de canaux calciques. L'afflux de calcium déclenche la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane pré-synaptique, libérant les neurotransmetteurs dans la fente synaptique.

Les neurotransmetteurs libérés se lient à des récepteurs spécifiques sur la membrane post-synaptique, déclenchant une modification du potentiel de la membrane post-synaptique, ce qui peut conduire à la génération d'un nouveau potentiel d'action.

Le potentiel post-synaptique excitateur (PPSE) est une dépolarisation de la membrane post-synaptique qui rend plus probable la génération d'un potentiel d'action. Le potentiel post-synaptique inhibiteur (PPSI) est une hyperpolarisation de la membrane post-synaptique qui rend moins probable la génération d'un potentiel d'action.

L'hypophyse est une glande endocrine située à la base du cerveau, reliée à l'hypothalamus par la tige pituitaire. Elle se divise en deux lobes: l'adéno-hypophyse (antérieure) et la neuro-hypophyse (postérieure).

L'hypothalamus est une région du cerveau qui régule de nombreuses fonctions vitales, y compris les émotions, le sommeil, la température corporelle et la libération d'hormones. Il est relié à l'hypophyse par la tige pituitaire.

L'adéno-hypophyse est le lobe antérieur de l'hypophyse. Elle produit et libère ses propres hormones, comme l'hormone de croissance, la prolactine, la TSH, l'ACTH et les gonadotrophines.

La neuro-hypophyse est le lobe postérieur de l'hypophyse. Elle ne produit pas d'hormones, mais elle stocke et libère des hormones produites par l'hypothalamus, comme l'ocytocine et la vasopressine.

L'éminence médiane est une zone de l'hypothalamus adjacente à la tige pituitaire. Elle reçoit les hormones libérées par l'hypothalamus et les transfère vers l'adéno-hypophyse.