I. Les communications intercellulaires dans l’organisme








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B.Circuits neuronaux

1.Arc réflexe


C’est le circuit neuronal le plus simple.

a)Réflexes monosynaptiques


En réflexe est une réponse effectrice inconsciente (qui échappe à la volonté) à la suite d’une stimulation. C’est un circuit très simple qui existe chez les humains : réflexe myotatique de base. Il siège au niveau de la moelle.

Le fuseau neuro-musculaire est un groupe fibreux musculaire entouré par une terminaison nerveuse du neurone sensoriel (en T) qui arrive dans la corne antérieure de la moelle grise : c’est un récepteur de tension des muscles striés. Les corps cellulaires des neurones sensoriels sont situés dans des ganglions sur les racines rachidiennes postérieures. Le neurone sensoriel forme une synapse dans la substance grise de la moelle (elle contient essentiellement des corps cellulaires) avec un motoneurone qui parcourt la racine antérieure (motrice) et le nerf (mixte) puis innerve le muscle permettant de maintenir la posture.

Ce système élémentaire existe mais en très faible quantité. Il faut un système de commande plus élaboré pour inhiber le muscle antagoniste.

2.Réflexes polysynaptiques


dans ce cas, il y a une décontraction (inhibition) des muscles antagonistes : coordination de l’inhibition des muscles antagonistes.

Après le comportement instinctif, inconscient, il y a une montée des informations dans le cerveau avec des milliers d’interneurones et une intégration avec d’autres informations.

Ce sont les interneurones qui confrontent les informations et ces interactions constituent la neurophysiologie.

3.Circuits fondamentaux

a)Linéaires


Les neurones sont connectés en chaînes continues. Ex : SN végétatif.



b)divergents


Le premier neurone se ramifie et forme un groupe avec des neurones différents : quand une information nécessite plusieurs traitement à des endroits différents.


c)convergents


Plusieurs réseaux convergent vers un même neurone : cas le plus fréquent (il y a plus de neurones sensoriels que de neurones effecteurs). On a une réponse finale commune à partir de l’intégration de plusieurs informations. Ex : traitement de la marche (position dans l’espace, récepteurs tactiles...)



d)Circuit récurrent


Un même neurone reçoit une innervation en retour. L’influx qui revient peut avoir une influence inhibritrice ou amplificatrice.

Si elle provoque des PPSE : phénomène d’automatisme : répétition à l’infini, oscillations automatiques. Ce sont les pace-maker.

Si elle provoque des PPSI : rôle stabilisateur jusqu’à l’arrêt de la transmission.





Tous ces circuits existent en électronique.

4.Fonctionnement de circuits polysnaptiques

a)Electrophsiologie


Un neurone polysynaptique, cible de plusieurs synapses reçoit une innervation par l’intermédiaire d’une fibre nerveuse dans laquelle circulent deux influx.

Supposons que les deux influx soient infra-liminaires :


ommation temporelle

Si les deux influx se rapprochent dans le temps, les deux PPSE vont s’ajouter (période d’addition latente).

 création d’un PA. : c’est la sommation temporelle.


Il peut y avoir deux neurones indépendants



Sommation spatiale Occlusion
Dans ce cas, les deux stimulations infraliminaires s’additionnent et produisent un PA : sommation spatiale.

Ce même schéma peut aboutir à un résultat différent : les stimulations a et b peuvent être efficace, provoquant un PA. Si les deux excitations se rapprochent, le 2° va arriver pendant la période réfractaire relative.

 la stimualation devient inefficace.

On dit qu’il y a eu occlusion (la 2° excitation a été occluse par la 1°). C’est l’inverse de la sommation.

Ce méécanisme est un système limiteur de fréquence. Il empêche l’intervalle entre 2 PA de diminuer en dessous d’une certaine fréquence : intervient dans les rythmes cardiaque, respiratoire, nerveux (évite tachycardie et épilepsie).

b)Biologie


Considérons ce qui se passe au niveau d’une seule synapse :



Un premier influx circule le long du premier neurone. Il produit un PPSE efficace  PA.

Le même neurone présynaptique émet exactement la même excitation : il libère les mêmes quantités de NT (après un temps assez court). En b, il y a eu désensibilisation : le NT a transmis l’influx et a déclenché des mécanismes de régulation qui ont diminué la sensibilité du récepteur.

  1. soit par une phosphorylation du récepteur en même temps que la fixation du NT.

  2. soit par une petite endocytose du récepteur.

Le phénomène inverse existe, les récepteurs sont alors en état d’hypersensibilité.

En a il y a libération de NT insuffisante : pas de PA. Un peu après en b, la libération de NT est identique, mais l’action des récepteur est plus importante et le PA apparait. C’est la potentialisation : mécanisme de la mémoire.


1 On peut utiliser l’acétylcholine en test de provocation de spasme bronchique pour révéler l’asthme.
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