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Lesinflux nerveux sont des vagues de changements électrochimiques à travers les neurones qui contribuent à la formation d'un potentiel d'action en réponse à un stimulus.
Un influx nerveux provoque un ensemble de changements physiologiques qui se produisent dans un neurone en raison d'une perturbation mécanique, chimique ou électrique du stimulus. Il se propage à travers un axone. L'influx nerveux est transmis aux neurones voisins par la fente synaptique et aux fibres musculaires par les jonctions neuromusculaires grâce à la libération de neurotransmetteurs.
Un stimulus décrit un changement interne ou externe dans l'environnement. La chaleur, la pression et le son en sont des exemples.
Une fente synaptique (également appelée synapse) décrit la jonction entre deux ou plusieurs neurones. La jonction neuromusculaire, quant à elle, décrit l'espace entre un neurone et une fibre musculaire.
La structure d'un neurone
Il existe plusieurs types de neurones dans le corps, notamment les neurones sensoriels, les neurones moteurs et les interneurones. Tu trouveras ci-dessous quelques caractéristiques structurelles essentielles :
- Corps cellulaire: contient les organites de la cellule, à savoir le noyau, le réticulum endoplasmique rugueux (rER) et les mitochondries.
- Dendrites: situées dans l'extrémité "réceptrice" d'un neurone, les dendrites se ramifient à partir du corps cellulaire et créent des synapses avec d'autres neurones. C'est là que se trouvent généralement les récepteurs d'un neurone chargés de déclencher l'influx nerveux.
- Lagaine de myéline et les cellules de Schwann: Les cellules de Schwann recouvrent la longueur de l'axone pour créer la gaine de myéline. Cette myélinisation permet d'isoler la propagation des potentiels d'action.
- Nœuds de Ranvier: jonctions entre les cellules de Schwann.
- Axone: prolongement des fibres qui rejoint le corps cellulaire au niveau d'une butte axonique.
- Terminaisons de l'axone: terminaisons où les potentiels d'action sont transmis à d'autres neurones.
Fig. 1 - Structure de base des neurones
Les interneurones sont également connus sous le nom de neurones relais. C'est la même chose !
Différence entre les neurones sensoriels et les neurones moteurs
Résumons quelques-unes des différences entre les neurones sensoriels et les neurones moteurs.
| Neurone sensoriel | Neurone moteur |
| Transmet les impulsions sensorielles de l'organe sensoriel au SNC | Transmet les impulsions motrices du SNC aux effecteurs. |
| Unipolaire - contient un seul prolongement du corps cellulaire | Multipolaire - plusieurs dendrites |
| Axone relativement court | Axone relativement long |
| Présente dans la peau, le nez, les oreilles, la langue et les yeux | Présents dans les glandes et les muscles |
Les interneurones ont un corps cellulaire au milieu de l'axone, contrairement aux neurones moteurs et sensoriels. Ils se trouvent exclusivement dans le SNC et constituent le point de liaison entre les neurones sensoriels et les neurones moteurs.
Fig. 2 -Différence entre les motoneurones, les neurones sensoriels et les interneurones
Facteurs affectant la conduction de l'influx nerveux
Abordons les principaux facteurs affectant la vitesse de propagation de l'influx nerveux.
- Myélinisation des neurones: elle augmente la vitesse de transmission du signal, par rapport aux neurones non myélinisés, en permettant à l'influx nerveux de "sauter" effectivement d'un nœud de Ranvier à un autre nœud de Ranvier, là où il n'y a pas de gaine de myéline. C'est ce qu'on appelle la conduction saltatoire.
Un influx se déplace à une vitesse pouvant atteindre 150 m/s dans les neurones myélinisés, alors qu'elle n'est que de 0,5 à 10 m/s dans les neurones non myélinisés.
Alors pourquoi avoir des neurones non myélinisés ? Cela ne serait-il pas inefficace ? Certains neurones transmettent des signaux qui ne voyagent pas très loin, et la myélinisation n'augmenterait pas la vitesse de beaucoup. Déployer de l'énergie pour myéliniser les cellules est coûteux et "ne vaut pas" l'énergie nécessaire. De plus, si le diamètre de l'axone d'un neurone est vraiment petit, la gaine de myéline ajoutera une couche inutile. Enfin, certains signaux n'ont pas besoin d'être propagés à des vitesses aussi élevées, par exemple les douleurs de longue durée.
- Température: une augmentation de la température accroît la vitesse de conduction car la membrane devient plus perméable aux ions. Le mouvement de certains ions de l'extérieur vers l'intérieur du neurone et vice versa est à l'origine de l'influx nerveux.
Les animaux à sang chaud maintiennent une température corporelle constante grâce à l'homéostasie (le maintien d'un environnement interne constant), la température n'est donc pas un facteur trop important. Cependant, chez les animaux à sang froid, lorsque les températures environnementales diminuent, la propagation des impulsions nerveuses sera comparativement plus lente.
- Diamètre de l'axone : les axones de grand diamètre conduisent les impulsions électriques plus rapidement que les axones de petit diamètre. C'est le rapport entre la surface et le volume qui est en cause ! Les axones qui ont un plus grand diamètre auront des taux de diffusion d'ions plus faibles (moins de fuites et, par conséquent, une conduction plus rapide).
Lis notre article sur le rapport entre la taille et le volume pour en savoir plus sur ce phénomène.
Transmission de l'influx nerveux
Les neurones envoient et reçoivent des impulsions vers et depuis le SNC et jouent un rôle important dans la coordination de la réponse à un stimulus. Les impulsions nerveuses (la façon dont les neurones coordonnent cette réponse) sont transmises sous forme de potentiels d'action le long de l'axone du neurone. Les étapes d'un potentiel d'action sont les suivantes
- Dépolarisation
- Repolarisation
- Hyperpolarisation
- Phase de repos
Fig. 3 - Schéma du potentiel d'action
Le potentiel de membrane est la différence de charge entre les deux côtés de la membrane plasmique.
Mécanisme de transmission de l'influx nerveux
Les influx nerveux peuvent voyager de deux façons le long de l'axone du neurone :
- Conduction saltatoire
- Conduction continue
La conduction saltatoire ne se produit que dans les neurones myélinisés où l'influx saute d'un nœud de Ranvier à l'autre. À l'inverse, la conduction continue se produit dans les axones non myélinisés, où l'impulsion voyage sur toute la longueur de l'axone.
Si l'on considère les étapes d'un potentiel d'action, la conduction saltatoire est plus efficace sur le plan énergétique. En effet, la repolarisation nécessite de l'ATP et, grâce à la présence des nœuds, tu réduis essentiellement la quantité de repolarisation nécessaire par rapport à la conduction continue.
Transmission par la synapse
Comme nous l'avons mentionné précédemment, une synapse décrit la jonction entre un neurone et un autre neurone. Ce site contient trois composants :
- La pré-synapse (le site terminal de l'axone).
- La fente synaptique (l'espace entre les neurones).
- Membrane post-synaptique (la membrane de la dendrite du neurone récepteur).
Pour que les informations soient transférées, il faut des neurotransmetteurs .
Lesneurotransmetteurs sont produits dans le corps cellulaire des neurones . Ce sont des messagers chimiques qui transmettent l'influx nerveux à travers la fente synaptique. Ils sont libérés de la membrane pré-synaptique et se diffusent à travers la fente synaptique pour atteindre la membrane post-synaptique, où ils se lient à des récepteurs spécifiques.
Du fait que les neurotransmetteurs sont libérés par la membrane pré-synaptique et que les récepteurs sont situés sur la membrane post-synaptique, la transmission de l'influx nerveux se fait dans une seule direction ! Cela signifie que l'influx nerveux ne peut pas retourner au neurone d'origine.
Lis nos articles sur les types de synapses et la transmission à travers une synapse pour en savoir plus !
L'influx nerveux et le modèle stimulus-réponse
Récapitulons rapidement comment un influx nerveux voyage pour produire une réponse dans les cellules effectrices et faisons le lien avec l'aspect moléculaire de l'influx nerveux que nous venons d'aborder. Un modèle stimulus-réponse peut être utilisé pour décrire cela.
- Un stimulus est détecté par un récepteur (rappelle-toi qu'ils se trouvent généralement sur les dendrites des neurones).
- Les récepteurs transforment le stimulus en influx nerveux (si le stimulus atteint une certaine valeur seuil) en laissant certains ions entrer ou sortir du neurone.
- L'influx nerveux se rend au système nerveux central (SNC). Celui-ci se compose du cerveau et de la moelle épinière. Il voyage en "sautant" d'un neurone à l'autre : le stimulus que le premier neurone reçoit est transformé en une charge électrique (l'influx nerveux) qui voyage à travers l'axone. Dans le terminal de l'axone, le changement électrique est transformé en changement chimique par la libération de neurotransmetteurs, qui constituent alors le stimulus pour le neurone suivant. Le processus se répète jusqu'à ce que l'influx nerveux atteigne les cellules effectrices.
- Le SNC génère une réponse (sous forme d'influx nerveux).
- Les effecteurs réagissent aux signaux du SNC en libérant des substances (glandes) ou en se contractant ou se relâchant (muscles).
Leseffecteurs sont des cellules qui répondent activement à un stimulus. Cela inclut les cellules musculaires et les glandes.
Impulsions nerveuses - Principaux enseignements
- Lesimpulsions nerveuses sont des vagues de changements électrochimiques à travers les neurones qui aident à la formation d'un potentiel d'action en réponse à unstimulus .
- Les neurones envoient et reçoivent des impulsions vers et depuis le système nerveux central.
- Les facteurs qui affectent la conduction des impulsions sont la température, le diamètre de l'axone et la myélinisation des neurones.
- Les principales phases d'un potentiel d'action comprennent la dépolarisation, la repolarisation, l'hyperpolarisation et la phase de repos.
- Les impulsions nerveuses sont transmises à d'autres neurones par l'intermédiaire d'une synapse et de neurotransmetteurs.
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