TP28 2024 Nature, codage et transmission du message nerveux M Pairel

TP 28

Nature, propagation et codage du message nerveux

de Muriel Pairel

de Muriel Pairel

de Muriel Pairel

Les électromyogrammes réalisés au cours du réflexe achilléen nous montrent que l’amplitude de la contraction du triceps sural (gastrocnémien = muscle du mollet) est fonction de l’intensité du coup porté sur le tendon (voir graphique ci-contre). Il semble que le message nerveux afférent (émis des fuseaux neuromusculaires) soit fonction de l’intensité du stimulus. Tous les éléments sont connectés les uns aux autres au niveau de synapses.

On cherche à identifier : - la nature des messages qui circulent dans chaque axone des neurones (fibre nerveuse) - comment le message nerveux est transmis d'un neurone à l'autre puis - comment il déclenche la contraction de la cellule musculaire.

Ta mission

expériences historiques de Galvani

de Muriel Pairel

RESSOURCES

Ressource 1

Ressource 2

Ressource 3

Ressource 4

Le déclenchement de la contraction musculaire

Animations protocole d’enregistrement du message nerveux dans une fibre nerveuse

Potentiel de membrane et potentiel d'action

La transmission synaptique

potentiel dE REPOS et potentiel d'action

Le potentiel de membrane correspond à la différence de potentiel (ddp) entre le cytoplasme (milieu intracellulaire) et la face externe de la cellule (milieu extracellulaire). Le potentiel de membrane, classique pour les cellules " normales ", est dit potentiel de repos pour les cellules excitables quand elles sont au repos. Quand les cellules sont excitées après stimulation, on parle de potentiel d'action.

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Animation permettant de comprendre le protocole d’enregistrement du message nerveux dans une fibre nerveuse

Cette animation, comportant plusieurs modules, vous permet de voir le dispositif d'enregistrement de l'état électrique d'une fibre nerveuse isolée au repos ou excitée suite à une stimulation d’intensité croissante, ainsi que la propagation du message nerveux le long de cette fibre et dans un nerf.

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La loi du "tout ou rien"

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Une autre appli pour bien comprendre la loi "du tout ou rien"

LA TRANSMISSION SYNAPTIQUE

Le message nerveux se propage le long des fibres nerveuses. Dans le cas de l’arc réflexe vu dans le TP22, il doit aussi être transmis du neurone sensitif au neurone moteur (il s’agit de la synapse neuro-neuronique dans la substance grise de la moelle épinière) et du motoneurone vers le muscle (il s’agit de la synapse neuromusculaire). Au niveau de ces zones de connexion (= synapses), la transmission du message nerveux fait intervenir des substances chimiques, les neurotransmetteurs.

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CODAGE AU NIVEAU D'UNE SYNAPSE ET declenchement de la contraction musculaire

SCHEMA BILAN 1 a completer

SCHEMA BILAN 2 a completer

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Après cette vidéo pense à reprendre les 2 schémas bilan pour vérifier tes réponses !

et maintenant ... le corrigé !

Assure-toi d'avoir répondu à toutes les questions avant de regarder la suite !

Potentiel d’action et potentiel de repos (logiciel nerf ou animation)

question 1 :

Le potentiel de repos est une différence de potentiel (ou tension) enregistrée au niveau de la membrane d’un neurone en l’absence de toute stimulation. Il est de - 70 mV. Le potentiel d’action est une inversion brève et transitoire de la polarité d’une fibre nerveuse, suite à une stimulation; c’est le signal élémentaire du message nerveux. Il est donc de nature électrique.

question 2 :

L'origine du potentiel de repos est due à une inégale répartition des ions Na+ et K+ de part et d'autre de la membrane cellulaire et à une différence de perméabilité aux é ions (davantage perméable aux ions K+). Les ions Na+ sont majoritaires à l'extérieur de la cellule alors que les ions K+ sont plus nombreux à l'intérieur. L’apparition du potentiel d’action est due à une modification brève et transitoire de la perméabilité membranaire d'abord aux ions Na+ (entrée massive de Na+) puis aux ions K+.

question 3 :

questions 4 et 5:

seuil de stimulation

Stimulations infraliminaires

Stimulations supraliminaires

Pour une cellule nerveuse, la réponse n'apparaît que si une intensité suffisante de stimulation est atteinte (cas 4), c'est le seuil de stimulation (-50 mV sur le schéma ci-dessus). Si le stimulus est insuffisant, le seuil n'est pas atteint et il n'y a pas de réponse de la cellule nerveuse, donc pas de potentiel d'action. C'est la loi du "tout ou rien" ! Une stimulation est dite infraliminaire quand le seuil de stimulation n'est pas atteint et est dite supraliminaire quand le seuil de stimulation est atteint et dépassé.

question 6 :

Le potentiel d’action se propage à la surface et le long de l’axone en gardant ses mêmes caractéristiques, sans perte d’amplitude.

question 7 :

Au niveau d'une fibre nerveuse, le message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action : plus l'intensité de la stimulation de la fibre nerveuse est importante et plus la fréquence des potentiels d'action véhiculée par la fibre nerveuse est importante.

question 8 :

question 8 :

Le codage de l’intensité de la stimulation

question 9 :

On voit que le message électrique enregistré au niveau d'un muscle est proportionnel à la quantité d'acétylcholine (neurotransmetteur) au niveau de la synapse neuromusculaire.On voit aussi que plus l'intensité de stimulation est important et plus la quantité d'acétylcholine libéré au nivau de la synapse est important.On conclut que le message nerveux est codé chimiquement en concentration de neurotransmetteurs libérés dans la fente au niveau de la synapse.

Question 10 :

Question 10 :