Diapositive%201

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Quelques conseils de base
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SNC système nerveux central
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Définition de la physiologie

• Science qui étudie le fonctionnement mécanique,
  physique et biochimique des organismes vivants,
  animaux ou végétaux, de leurs organes et de leurs
  organisations, de leurs structures et de leurs
  tissus.
• La physiologie humaine est en relation étroite
  avec la médecine
• La physiologie étudie également les interactions
  d'un organisme et de son environnement ...
• Etude des fonctions qui assurent le maintien de
  la vie des êtres vivants
• - La méthode d'étude de la physiologie se base
  sur celle des sciences expérimentales. En effet
  l'observation d'un processus biologique conduit à
  émettre une hypothèse explicative. On réalise
  alors une expérience pour confirmer ou infirmer
  l'hypothèse de départ.

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• Le maintien de lintégrité/ stabilité de
  lorganisme a nécessité le développement de 2
  grands systèmes
• (1) Un système pour lutter contre les invasions
  microbiennes
• LE SYSTEME IMMUNITAIRE
• (2) des systèmes de régulation des paramètres
  physico-chimiques du milieu intérieur
  
  -
  SYSTEMES HOMEOSTATIQUES

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Définition de lhoméostasie
Tendance des organismes à maintenir une relative
stabilité interne  La constance du milieu
intérieur est la condition dune vie libre 

(Claude Bernard
1872) La relative stabilité est maintenue grâce à
des mécanismes compensateurs. Grâce à ce milieu
intérieur, les organismes vont être moins
sensibles aux conditions dambiance. Ce milieu
intérieur sinterpose entre les cellules et
lenvironnement hostile. Les cellules subiront
les variations du milieu extérieur de manière
plus atténuée, amortie. Elles continuent
cependant à  évoluer  dans un milieu aquatique.
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Une condition indispensable au maintien de la vie
des cellules les systèmes de communication
Communication cellulaire - Les cellules parlent
aux cellules

• Contrôler, surveiller la croissance de certains
  tissus, réguler la production de substances
  nécessaires à l'organisme c'est la mission du
  système hormonal

• Transmettre des messages nerveux, assurer une
  relation entre les organes, être informé sur
  lenvironnement, élaborer des comportements
• c'est le rôle du système nerveux

Support La membrane plasmique
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Physiologie de la membrane plasmique
Structure Bicouche lipidique Rôles
1-Transport membranaire 2-
Transmission de linformation
A- Electrophysiologie Signal
électrique B-
Interaction ligand récepteur
Pr M.BOUGRIDA
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Structure de la membrane plasmique
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Structure et composition de la membrane
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Le transport membranaire
Passage de substances à travers la membrane peut
se faire

• Par transports passifs (sans dépense dénergie)
• Par transport actif (avec dépense dénergie)

• Les transports passifs
• Diffusion simple
• Diffusion facilité
• Osmose
• Pinocytose
• Exocytose
• Endocytose

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Diffusion simple
Une substance diffuse suivant son gradient de
concentration de la zone la plus concentrée à
la zone qui lest moins
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Diffusion selon le gradient de concentration
Gradient différence Le gradient de
concentration entre deux milieux c'est la
différence de concentration entre les deux
milieux.
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La double couche de lipides est perméable

• Aux molécules très petites (H2O, CO2, O2)
• Aux molécules liposolubles (hydrophobes, non
  polaires

Elle est imperméable aux

• Grosses molécules et à la plupart des molécules
  solubles
• dans leau.
• Ions (K, Cl-, Na )

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Des protéines de la membrane permettent le
passage de ce qui ne peut passer à travers les
lipides
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Diffusion facilitée
La diffusion se fait par l intermédiaire d une
protéine de la membrane.

• Pas de dépense d énergie
• Se fait selon le gradient de concentration
• A l' aide dun transporteur
• Transport saturable

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Diffusion facilitée
Vmax
saturation
diffusion simple
diffusion facilitée par un transporteur
La vitesse de la diffusion facilitée atteint un
maximum lorsque la protéine porteuse est
saturée
vitesse de transport
Vmax/2
KM
concentration de la molécule transportée
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Endocytose et exocytose
Pour les macromolécules (ex certains
sucres) Invagination de la membrane qui forme
ainsi une vésicule. Demande de lénergie (ATP).
Phagocytose
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Osmose
Cest un phénomène Passif, comme la diffusion,
mais cest le solvant qui se déplace. Lorsque
deux compartiments de concentrations différentes
sont séparés par une membrane qui ne permet pas
au soluté de se déplacer, cest le solvant qui se
déplace pour atteindre léquilibre
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Transport actif consommation dénergie Contre
un gradient
La pompe Na/K est une ATPase
membranaire Elle est électrogénique 3 Na
pour 2 K Il existe donc un flux net de
charge Elle participe au maintien du potentiel
de membrane (10) Elle est inhibée par un
alcaloïde végétal la OUABAINE
19
(No Transcript)
20
Transport actif permet aux cellules de conserver
un milieu intérieur différent du milieu extérieur

Que se produirait-il si la cellule manquait
dénergie ?
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Electrophysiologie de la membrane
Toutes les cellules possèdent une composition
chimique intra cellulaire différente de celle du
milieu extra cellulaire ce qui provoque une
différence de potentiel (ddp) trans membranaire
que lon appelle potentiel de membrane. Ce
potentiel peut varier au cours du temps et passer
dun état de repos (PR) à un état dactivité
caractérisé par un (PA) en un temps extrêmement
bref avant de retourner à son état déquilibre.
Cellule au repos PR
Cellule en activité PA
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La valeur moyenne du PM -70 mv
23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
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Pour un ion donné la différence de concentration
entre les compartiments intra et extra cellulaire
dans la situation ou la membrane ne laisse passer
un seul ion on applique la loi de NERNST pour
déterminer le potentiel déquilibre de lion
Ex - RT/ZF log xi / xe
R Cte des gaz parfaits, T Température , F
Charge dun ion , Z ou
Na
K
Ca
Cl-
Na
K
Ca
Cl-
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Notion du potentiel déquilibre dun ion
Si on applique la loi de Nernst au K, on
supposons que la Mb nest perméable quau K L
potentiel déquilibre du K est de 60 mv donc
cest le plus proche de celui du PM. La Mb est
plus perméable au K que les autres ions L
potentiel déquilibre du Na est de 30 mv
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On définit un potentiel membranaire déquilibre
pour chaque ion par la loi de Nernst. Pour
cette valeur le flux net est nul.
Eion RT/ZF lnione/ ioni Lorsquun canal est
perméable à 2 ions alors E RT/ZF ln ion1e
ion2e/ ion 1i ion 2i
R Constante des gaz parfaits T tempéraure
absolue Z valence de lion (1 cation
monovalent -1 anion monovalent) F Constante de
Faraday A 20C RT/F 25 mV En base 10 avec Z
1 RT/ZF 58 Pour le K EK 58 log 3/140
-96 mV Pour le Na ENa 58 log 140/14
58 mV Pour le Cl ECl
-58 log144/14 (Z -1)
-58 mV Pour le Ca ECa 29 Log 1/10-4
(Z 2)
116 mV Pour un canal Na/K E 29 log
1403/14014 (Z 2 car 1 du K et 1 de Na)
-0.9 mV
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Origine du potentiel de membrane
Le K sort en permanence de la cellule , il
finira par annuler le gradient de concentration,
donc il faut concevoir un mécanisme faisant
entrer le K à lintérieur de la cellule contre
son propre gradient cest le système pompe
K-Na (1955) Preuve utilisation du K
radioactif et Na radioactif Et lutilisation
des produit inhibiteur de la pompe telle que
lOubaine
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• Le potentiel daction (PA)
• On stimule la cellule par un générateur
  électrique qui permet denvoyer des chocs
  électriques calibré et paramétrés en temps et en
  intensité . Ce qui entraine soit une
• Hyperpolarisation
• Dépolarisation
• Le mécanisme de ce phénomène est le
  fonctionnement des canaux ioniques voltages
  dépendants

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Les protéines transmembranaires sont responsables
de lactivité électrophysiologique des Cellules.
Pompe Na/K. le Na est transporté vers
lexterieur et le K vers lintérieur. Cette pompe
nécessite lhydrolyse de lATP en ADP. Elle
permet de maintenir le gradient de
concentration de Na et de K
Canal  voltage dépendant  Louverture du canal
dépend de Vm
extra
intra
Récepteur-canal Le canal fait partie du
récepteur. Il souvre lorsque un transmetteur
se fixe sur un site spécifique du récepteur
Transporteur Les ions sont co-transportés avec
un transmetteur
Canal dit  de fuite  Le canal est toujours
ouvert Ces canaux sont essentiellement
permeables au K ou permeables à la fois au Na
et K
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Mise en évidence du potentiel daction

• Stimulus efficace et enregistrement Voltmètre
• Potentiel imposé
• Patch Clamp
• Méthode des inhibiteurs des canaux ioniques
• - Tetrodotoxine Na
• - Nifidipine Ca

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(No Transcript)
33
(No Transcript)
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Les canaux voltage dépendants sont responsables
de la genèse de potentiels daction
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• Propriétés du Potentiel daction
• - Seuil de déclenchement
• Loi de tout ou rien
• Périodes réfractaire
• Propagation

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Conduction du signal électrique

• Propagation du PA ou du signal électrique soit
  par
• Proche en proche
• Mode de propagation Saltatoire (Plus rapide que
  la conduction par le mode proche en proche)
• La conduction du courant est influencée par
• Le nombre de jonction entre les cellules
• - Le diamètre des fibres

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Modèle électrique de la membrane plasmique
La membrane est assimilée à un circuit
électrique RC (résistance/capacité) en
parallèle La membrane au repos est perméable à
certains ions (K en particulier) Le flux dun
ion à travers la membrane est gouverné par son
propre gradient électrochimique (gradient de
concentration gradient électrique) ou driving
force tel que Ix gx . (Vm Ex) Le
potentiel de membrane (Vm) est un compromis entre
les différents potentiels déquilibre (équation
de Nernst, Ex RT/zF.Ln catione / cationi )
de chaque ions (K, Na, Ca2, Cl-)
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La membrane est assimilé e à un circuit
électrique - Des résistances au niveau des
canaux ioniques - Des capacités - Mauvais
conducteur de courant - Placée entre deux
milieux conducteurs de courant électrique