Qu'est-ce que l'IMPULSION NERVEUSE et comment se propage-t-elle

Impulsion nerveuse c'est le signal électrochimique par lequel les neurones communiquent. Grâce à cette impulsion nerveuse, les neurones transmettent des informations tout au long de le système nerveux. Dans cette leçon d'un ENSEIGNANT, nous verrons qu'est-ce que l'influx nerveux, comment est-il généré et commeça se répand le long d'un neurone et entre les neurones. Nous découvrirons également le rôle fondamental de la membrane cellulaire des neurones dans tout ce processus.

L'influx nerveux est une petite décharge d'énergie électrique qui est générée dans le neurone soma, est transmis tout au long de la axone aux extrémités terminales, où le boutons synaptiques.

L'influx nerveux est un court signal fort qui se propage de manière unidirectionnelle (ne peut pas revenir en arrière). C'est un vague deénergie électrique qui reçoit le nom de potentiel d'action.

L'énergie électrique est l'énergie générée par les forces d'attraction ou de répulsion entre les particules chargées. Dans les neurones, les particules chargées qui génèrent de l'énergie électrique sont les ions présents dans le cytoplasme et l'environnement extracellulaire. La membrane cellulaire du neurone est responsable de la génération de l'influx nerveux.

le membranes cellulaires des neurones Ils sont capables de générer l'influx nerveux (énergie électrique) grâce à ces propriétés :

• Les membranes cellulaires sont semi-perméableEn d'autres termes, ils ne laissent passer que certaines substances alors qu'ils constituent une barrière pour la plupart des composés. Ceci permet que la composition de l'environnement interne de la cellule (cytoplasme) soit totalement différente de celle de l'environnement qui entoure la cellule (environnement extracellulaire).
• Les membranes ont canaux ioniques (protéines transmembranaires) qui permettent le passage d'ions spécifiques. Ceux-ci peuvent être ouverts ou fermés.

Dans le cas des membranes neuronales, on trouve un type particulier de canal ionique qui s'ouvre ou se ferme en fonction des changements électriques subis par la membrane. Ils sont canaux ioniques voltage-dépendants. Ces caractéristiques permettent une répartition inégale des ions positifs et négatifs des deux côtés de la membrane. Générer un champ de forces qui reçoit le nom de Potentiel membranaire ou tension.

Les membranes des neurones sont capables de modifier leur potentiel membranaire en transportant des ions à travers des canaux ioniques. Ces changements se traduisent par une libération d'énergie.

lepotentiel de repos est le potentiel de membrane (tension) d'un neurone au repos. Ce potentiel est légèrement négatif. Cela signifie que plus d'ions positifs s'accumulent à l'extérieur de la cellule qu'à l'intérieur.

La valeur négative du potentiel de repos est due à l'activité du Pompe Sodium-Potassium. Ce canal ionique pompe 3 cations sodium (Na⁺) hors de la cellule, tout en pompant 2 ions potassium (K⁺) vers l'intérieur.

Lorsqu'un dendrite (extensions du soma neuronal) reçoit un stimulus des changements dans le potentiel membranaire se produisent dans la zone qui a reçu le stimulus. Cette petite variation de potentiel provoque une variation soudaine et brutale du potentiel membranaire. L'appel est-il potentiel d'action ou impulsion électrique qui consiste en une série de courants ioniques à travers la membrane qui libèrent de l'énergie électrique (sous forme de petite décharge).

Le potentiel d'action ou influx nerveux comporte plusieurs phases :

Dépolarisation

Phase initiale de l'influx nerveux. Le petit changement de potentiel (tension) produit par le stimulus ouvre les canaux Na⁺ dépendant de la tension, qui sont sensibles à ces changements.

L'afflux massif d'ions Na se produit⁺ par ces canaux. En même temps la pompe Na⁺/K⁺ il cesse de fonctionner empêchant la sortie de ces ions.

En conséquence de ces deux processus, le potentiel membranaire devient positif. Maintenant, il y a plus de charges positives à l'intérieur de la cellule que dans l'environnement extérieur. La polarité de la membrane a été inversée par rapport à la cellule au repos et maintenant la face interne est plus positive que la face externe.

Hyperolarisation

La dépolarisation de la membrane provoque la fermeture des canaux voltage-dépendants et le Na⁺ il cesse d'entrer en masse dans la cellule. Cependant les canaux K⁺ ils sont ouverts. Ces canaux permettent la sortie d'une grande quantité d'ions K⁺ à l'extérieur cellulaire. Cette sortie massive de K + provoque une nouvelle polarisation de la membrane. La face interne de la membrane redevient négative avec une accumulation de charges négatives supérieure à celle qu'elle présente au repos.

Repolarisation

Dans la dernière phase du potentiel d'action, la membrane récupère ses conditions de repos en activant la pompe Na+/K+ pour restaurer la répartition de charge caractéristique de l'état de repos. Ainsi l'émission de l'impulsion électrique se termine et la membrane reste dans un état de repos, prête à réagir à l'arrivée d'un nouveau stimulus.

Enfin, nous allons découvrir comment l'influx nerveux se propage et que, ainsi, vous finissez de comprendre la leçon au maximum.

1. Comment le potentiel d'action est transmis dans le neurone

Dans les neurones, une fois générés dans le soma neuronal, le potentiel d'action (impulsion électrique) se déplace le long de la axone jusqu'à atteindre les terminaux (boutons synaptiques) où il provoquera la libération de neurotransmetteurs dans l'espace synaptique.

Le potentiel d'action généré au point de la membrane qui reçoit le stimulus, provoque des changements similaires dans le fragment membranaire adjacent avant de disparaître.

De cette façon, un réaction en chaîne qui traverse tout l'axone jusqu'à ses terminaisons les plus éloignées.

La transmission du potentiel d'action se fait par la loi du tout ou rien. Par conséquent, le potentiel d'action reste constant tout au long du trajet de l'axone.

Vitesse de transmission

La gaine de myéline est un revêtement lipidique qui tapisse l'axone dans la plupart des neurones des mammifères. Ce revêtement enveloppe les fibres nerveuses assurant une isolation électrique. Cette gaine de myéline est constituée de cellules de Schwann ou d'oligodendrocytes qui entourent l'axone du neurone. La couverture de myéline n'est pas continue, mais est interrompue par de brefs espaces non myélinisés appelés Les nodules de Ranvier.

Les nodules de Ranvier sont les seuls fragments membranaires en contact avec le liquide extracellulaire des neurones myéliniques; ils concentrent les canaux sodium et potassium par lesquels s'effectue l'échange ionique qui caractérise le potentiel d'action.

Selon que les neurones sont myélinisés ou non, la vitesse de transmission est différente :

• Dans les neurones non myélinisés (sans gaine de myéline) la transmission de l'impulsion électrique s'effectue sur toute la longueur de l'axone, ce qui est un processus relativement lent.
• Dans les neurones myélinisés la transmission du stimulus se fait à partir de mode saut, c'est-à-dire en sauts entre un nœud de Ranvier et le suivant, augmentant considérablement la vitesse à laquelle l'impulsion électrique est transmise. En plus d'augmenter la vitesse de transmission, la transmission sautée présente l'avantage d'être plus économique au niveau énergétique.

2. Comment le potentiel d'action est transmis entre les neurones

Les neurones communiquent entre eux par des jonctions intercellulaires spécialisées appelées synapse.

Au niveau de la synapse, l'impulsion électrique (potentiel d'action) qui traverse un neurone doit être transformée transitoirement dans un signal chimique pour pouvoir combler le petit espace de la fente synaptique qui sépare le deux neurones.

Lorsque l'impulsion électrique, qui se déplace le long du neurone émetteur, atteint l'un des boutons synaptiques à l'extrémité de l'axone; il y a la libération dans l'espace synaptique de messagers chimiques stockés dans les vésicules du bouton synaptique.

Ces molécules atteignent leur destination à travers l'espace synaptique et se lient aux récepteurs dendrites du neurone récepteur.

Cette jonction déclenche un nouveau signal électrique dans le neurone récepteur, diffusant ainsi l'influx nerveux. Cette transmission d'informations est appelée transmission synaptique.