08-physiologie de la jonction neuromusculaire

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République Algérienne et Populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de le recherche scientifique Université ABDELHAMID IBN BADIS Mostaganem Physiologie de la jonction neuromusculaire Présenté par Dr Selouani

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Cours Physiologie 1 er année Médecine

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Rpublique Algrienne et Populaire Ministre de lenseignement suprieur et de le recherche scientifique Universit ABDELHAMID IBN BADIS Mostaganem

Rpublique Algrienne et PopulaireMinistre de lenseignement suprieur et de le recherche scientifiqueUniversit ABDELHAMID IBN BADIS MostaganemPhysiologie de la jonction neuromusculaire

Prsent par Dr SelouaniAnne Universitaire 2013-2014PlanI-IntroductionII-Structure gnrale de la plaque motriceIII- Mcanismes gnraux de la transmission synaptiqueIV-Cycle de vie de lactylcholineV-Mise en vidence du potentiel de plaque motriceVI-Les rcepteurs de lactyle cholineVI-ConclusionI/-Introduction:Nous allons tudier un exemple de synapse chimique, on loccurrence la jonction nerf-muscle (plaque motrice).Le motoneurone et toutes les fibres musculaires innerves forment lunit motrice dont le nombre des fibres musculaires varie entre 5 et 2000 ou plus.Les fibres musculaires dune seule unit motrice peuvent tre rparties sur tout lensemble du muscle .Pour les innerver, un motoneurone se scinde en de nombreux collatraux.II/-Structure gnrale de la plaque motrice: Les axones des motoneurones de la corne ventrale de la moelle pinire se terminent par des synapses sur les fibres musculaires stries (muscles squelettiques). Ces synapses, et plus spcialement leur partie prsynaptique, se nomment plaques motrices ou jonctions neuro-musculaires Elles prsentent toutes les caractristiques anatomiques des synapses chimiques, ce qui nous permet, bien que l'lment cellulaire postsynaptique soit une fibre musculaire strie, et non une cellule nerveuse, de dfinir les principaux lments constitutifs d'une synapse.A/-Llment prsynaptique: L'extrmit axonique forme la terminaison prsynaptique. Vue au microscope, elle se prsente souvent comme un largissement de la partie distale de l'axone ; on nomme cet largissement le bouton synaptique. La terminaison prsynaptique contient un grand nombre de structures sphriques submicroscopiques, visibles seulement au microscope lectronique et qui ont t dnommes vsicules synaptiques. Elles ont environ 50 nm (500 ) de diamtre.B/-La fente synaptique:Cest lespace sparant llment prsynaptique du postsynaptique; environ 100 500 Angstrms.C/-Llment postsynaptique:Cest une zone spcialise de la fibre musculaire avec de nombreux replis; la plaque motrice appele aussi Appareil sous neural de couteaux , cest une zone de densit post synaptique.Chaque fibre musculaire contient une seule fibre musculaire dans sa partie moyenne.Une plaque motrice est innerv par un seul axone.

Mcanismes gnraux de laTransmission synaptique

IV/-Le cycle de vie de lactylcholine:A/-Synthse:L'actylcholine est synthtise dans les terminaisons axonales partir de la choline et de l'actylcoenzyme A (Actyl CoA).L'actyl CoA est prsent dans les mitochondries; il provient de la dgradation du glucose en pyruvate, lui-mme transform en actyl CoA par la pyruvate dshydrognase, enzyme mitochondriale. La choline est capte par les terminaisons axonales cholinergiques par un mcanisme de transport actif Na+ dpendant (facteur limitant de la vitesse de synthse de l'actylcholine) haute affinit, saturable, et localis spcifiquement au niveau des terminaisons cholinergiques.La prsence de choline dans le milieu extracellulaire est due la dgradation de l'actylcholine prcdemment libre et l'apport de choline par le sang (dgradation des phospholipides membranaires, alimentation). La raction de synthse de l'actylcholine est catalyse par la choline actyltransfrase (CAT),enzyme cytoplasmique synthtise dans le corps cellulaire des neurones cholinergiques et apporte jusqu'aux terminaisons axonales par le transportaxonal antrograde.b/-Stockage : L'actylcholine, synthtise dans le cytoplasme des terminaisons axonales, est transporte activement dans des vsicules synaptiques o elle est stocke, grce un transporteur qui utilise l'nergie du gradient de protons H+. Ce gradient de protons H+ serait tabli par le transport actif d'ions H+ du cytoplasme vers l'intrieur des vsicules par une pompe H+/ATPase. Dans les terminaisons axonales, l'actylcholine est prsente dans les vsicules et dans lecytoplasme, ces deux compartiments tant en quilibre l'un avec l'autre.c/-Libration :Lorsque la membrane de l'lment prsynaptique est dpolarise par l'arrive d'un potentiel d'action (PA), les canaux Ca2+ sensibles au voltage s'ouvrent, provoquant une entre d'ions Ca2+, et une augmentation de la concentrationintracellulaire en Ca2+, facteur indispensable au dclenchement de l'exocytose. Ainsi, la probabilit d'exocytose d'une vsicule synaptique (4 000 molcules d'ACh) est trs fortement augmente, ce qui entrane la libration de l'actylcholine dans lafente synaptique.

d/-Fixation : Une fois libre, l'actylcholine se fixent sur des rcepteurs nicotiniques (nACh -canaux) ou des rcepteurs muscariniques. Les rcepteurs nicotiniques et muscariniques sont quelquefois prsents au niveau d'une mme synapse (synapse entre le neurone connecteur & le neurone effecteur du SNV) ou bien sont indpendants l'un de l'autre. Ces rcepteurs ont une structure et des proprits pharmacologiques tout fait distinctes.d/-Dgradation : L'actylcholine prsente dans la fente synaptique est dgrade par l'actylcholinestrase (AChE). L'AChE est une glycoprotine synthtise dans le corps cellulaire et apporte jusqu'aux terminaisons par le transport axonal rapide. Elle hydrolyse l'actylcholine en choline et acide actique. 50% de la choline ainsi libre est recapte par la terminaison prsynaptique.

V/-Mise en vidence du potentiel de plaque motrice:II est possible de prlever par dissection in vivo de tels muscles et les nerfs qui les desservent. Placs dans une solution physiologique (par exemple liquide de Ringer ou solution de Tyrode), ils conservent pendant quelque temps leurs capacits fonctionnelles. Le gastrocnmien de grenouille ou les muscles sartorius (avec les nerfs de mme nom), le diaphragme de rat avec le nerf phrnique, sont des prparations fort utilises.

Caractristiques:le PPM est un potentiel local; en effet, si lon loigne llectrode de drivation de quelques millimtres de la plaque, le potentiel de plaque diminue progressivement damplitude puis disparat.Le PPM est un potentiel graduable: son amplitude croit en fonction de lintensit de stimulation, et lorsquelle dpasse un niveau critique, elle donne naissance un potentiel daction.Mcanismes ioniques du potentiel de plaque motrice La technique du potentiel stabilis sur une prparation comportant JNM de grenouille;montrent que le potentiel de plaque motrice est produit par une augmentation de la permabilit de la membrane postsynaptique aux ions. Pour dterminer la nature des ces ions, on a utilis la technique du potentiel stabilis sur une prparation analogue montre que le PPM rsulte de laugmentation simultan de la permabilit de la membrane postsynaptique aux ions Na+ et au K+.Le dlais synaptique:Lensemble de processus qui se droulent depuis larriv de PA au niveau prsynaptique jusquau dclenchement de PPM comprend 03 tapes: la scrtion de Ach (2) sa diffusion travers la fente synaptique et (3) linteraction avec le rcepteur .Laccomplissement de lensemble de ces processus dure 0,5 1 msec .Cet intervalle appel le dlai synaptique.

VI/-Les rcepteurs de lactylcholine:Les rcepteurs nicotiniques de l'actylcholine sont des homo- ou htro-pentamres transmembranaires de poids molculaire 350 kiloDaltons. Ils sont constitus de 5 sous-units (2pour le rcepteur musculaire). Chaque sous unit est compose principalement de deux domaines: extracellulaire et membranaire. Le domaine extracellulaire forme le site de fixation des ligands l'interface entre deux sous-units (dont une sous-unit ). Le domaine membranaire forme un tunnel, ou canal, permettant le passage travers la membrane des ions sodium, potassium ou calcium. Ce sont donc des canaux cationiques relativement peu slectifs.

VII/-Conclusion:Bien que la transmission synaptique neuromusculaire est un ensemble de phnomnes chimiques et lectrique ; son tude lechelle molculaire permettre de nombreux progrs dans le domaine pharmacologique.