Physiologie de l\'exercice : La jonction neuro musculaire PDF

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La physiologie de l'exercice : jonction neuro musculaire. ...

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LA JONCTION NEURO MUSCULAIRE

1. RAPPEL SUR LE POTENTIEL D’ACTION a. Le neurone Neurone = Cellule spécialisée dans le transport de l’information nerveuse Il peut se connecter avec : • D’autres neurones • Tissu effecteur (ex : motoneurone) • Récepteurs (mécano, chimio, osmo, thermo). DENDRITES Reçoivent les PA (informations nerveuses) AXONE Transmet le PA Potentiel de repos = - 70 mV

b. Le potentiel de membrane Concentrations en ions de chaque côté de la membrane : EXTERIEUR DE LA MEMBRANE Ions + → Na+ (un peu de K+) Ions - → ClLéger surplus d’ion +

INTERUEUR DU NEURONE Ions + → K+ (un peu de Na+) Ions - → Protéines et ions Phosphates HPO3Léger surplus d’ions -

POTENTIEL NUL (autant de + que de -).

Canaux permettant le passage du potassium K+ : diffusion du potassium

La diffusion ne se fera pas jusqu’à équilibre des concentrations K+. Le gradient électrique qui se forme arrête la diffusion.

A l’équilibre :

La POLARITE de la membrane est donc due : • Différence de concentration en ions entre intérieur et extérieur. • Perméabilité sélective de la membrane (laisser passer e K+).

Remarque : La polarité se maintient même si du Na+ parvient à pénétrer : pompes Na+/K+.

c. Le potentiel d’action 1. Les neurones peuvent réagir à un stimulus (excitabilité). → Ouverture des canaux Na+ de la membrane.

2. On a une entrée massive de Na+ ! → BAISSE DE LA POLARITE, là où les canaux à Sodium Na+ sont ouverts.

- 70mV



- 60mV 

- 50 mV 

...

Si la polarité atteint un certain seuil ( -50 Mv) → Le phénomène s’amplifie : d’autres canaux à Na+ s’ouvrent (canaux tensiodépendants). La DEPOLARISATION va atteindre une valeur limite + 50 Mv au point où les canaux se sont ouverts.

3. Le point dépolarisé reprend rapidement sa polarité : REPOLARISATION a. Fermeture des canaux Na+ b. Ouverture de canaux K+ qui étaient fermés. → La perméabilité au K+ augmente donc sortie de K+ Ensuite, la membrane est « inerte » un certain temps (Les canaux Na+ ne peuvent pas s’ouvrir). PERIODE REFRQCTAIRE.

= POTENTIEL D’ACTION Un neurone réagit toujours à un PA

Rq: Il n'entre que très peu de Na+ lorsqu'un point de la membrane se dépolarise. Globalement, la concentration en Na+ dans l'ensemble de la cellule n'augmente que de 0,0001% Le changement de concentration à l'extérieur est aussi faible.

D. L’influx nerveux TRANSMISSION Potentiel d’action en 1 point de la membrane → Potentiel au point voisin. Déplacement des ions au voisinage du point dépolarisé : • Ouverture des canaux tansiodépendants • Dépolarisation du point voisin. Influx nerveux = Déplacement d’un potentiel d’action le long de la membrane du neurone.

Les canaux à sodium vont s’ouvrir ici

Rq: Même principe que la vague dans un stade

1. Une stimulation déclenche le signal nerveux : Ouverture de canaux  entrée de Na + dans la cellule. Pendant un bref moment l’intérieur de la cellule est chargée positivement.

2. Les canaux Na

+

+

se ferment et les canaux K s’ouvrent sortie de K+ de la cellule. Retour d’une charge positive à l’extérieur de la cellule. +

L’influx de Na en ce point de la membrane déclenche la même séquence d'événement dans une zone adjacente de la membrane

3. Le signal nerveux se propage le long de l’axone de manière unidirectionnelle sous la forme d’un potentiel d’action.

La vitesse de déplacement de l’influx = 3 à 300 km/h. Elle dépend de : • Diamètre de la fibre nerveuse ( diamètre ==>  vitesse). • Conduction saltatoire (présence de myéline ==>  vitesse) .

2. RESEAU NEURONAL ET CONTROLE NERVEUX

a. Unités motrices Les motoneurones  projettent du SNC vers les muscles. Unité motrice = Somme des fibres musculaires innervées par un motoneurone. (ces fibres se contractent donc en même temps.

La force de contraction dépend : • Nombre d’unité motrice activée • Taille de l’unité motrice.

Jonctions neuromusculaires Moëlle épinière

motoneurones Fibres musculaires (cellules) b. Organisation de la jonction neuromusculaire JNM = Zone de contact entre le bouton terminal de l’axone et la fibre musculaire.

La JNM est formée par : • Bouton terminal d’un motoneurone • Plaque motrice (région du sarcolemme en contact avec la terminaison axonale) • Fente synaptique (espace située entre le bouton synaptique et la plaque motrice).

c.

Conversation du signal électrique en signal chimique

PA L’arrivée du PA à l’extrémité de l’axone déclenche : • Dépolarisation • Ouverture des canaux Na+ voltage dépendant • Entrée de Ca2+ dans la terminaison axonale • Fusion (exocytose) des vésicules synaptiques avec la membrane de l’axone • Les vésicules synaptiques des motoneurones  contiennent un neurotransmetteur : acétylcholine Ach.

Les molécules d’Ach diffusent dans la fente synaptique. Puis se fixent sur des récepteurs spécifiques situés sur la membrane post-synaptique (sarcolemme). Ouverture de canaux à ions ligand-dépendants. Entrée massive de Na+ dans la cellule musculaire.

DEPOLARISATION de la membrane de la fibre musculaire = POTENTIEL DE MEMBRANE ou DE PLAQUE (PA musculaire) qui se propage le long du sarcolemme.

 Transmission indirecte lente  Transmission directe rapide

Les transmissions chimiques lentes font intervenir une seconde molécule signal molecules plutôt qu’un canal à ions ligand-dépendant

POTENTIEL MUSCULAIRE La fibre musculaire est polarisée.

+

Na : prédominant à l’extérieur +

K : prédominant à l’intérieur

• • •

Différence de potentiel = potentiel de repos Le sarcolemme est imperméable aux ions La libération d’Ach par un motoneurone permet l’entrée de Na+ dans la fibre → dépolarisation du sarcolemme → PA MUSCULAIRE → Propagation du PA de part les canaux Na+ voltage dépendants. → REPOLARISATION du sarcoleme : fermeture des cannaux Na+ et sortie K+. RESTAURATION DU POTENTIEL DE REPOS

COUPLAGE EXCITATION CONTRACTION 1. Potentiel d’action généré se propage le long du sarcolemme puis des tubules transverses.

5. Restauration du blocage des sites de fixation de la myosine sur l’actine

2. Libération Ca2+ stocké dans les citernes du réticulum sarcoplasmique.

2+

2+

4. Elimination du Ca

3. Fixation du Ca sur la troponineC. Libération des sites de fixation de la myosine sur l ’actine par déplacement de la tropomyosine

Bouton synaptique libère l’Ach.

Ach se fixe sur ses récepteurs de la cellule musculaire.

Entrée de Na+ = PA.

La dépolarisation se propage dans toute la membrane et dans la membrane du réticulum sarcoplasmique par les tubercules T.

Le réticulum libère du Ca2+ dans la cellule.

Le calcium permet à l’actine de se lier à la myosine....