Bonjour
Je dois préparer un TP de biophysique dans le cadre de mes études de médecine, et j'ai beaucoup de mal à m'en sortir... Désolé d'avance si mes questions semblent triviales, j'ai toujours eu beaucoup de mal avec cette matière.
Voilà les énoncés :
1) Quelle est la différence entre circuit passif et actif ?
Ma réponse : Un circuit passif ne possède pas de source d'alimentation externe, et ne permettent donc pas d'augmenter la puissance d'un signal. Le circuit actif, à l'inverse, possède une source d'alimentation externe.
Est-ce correct et suffisant ?
2) Expliquer qualitativement la réponse d'un circuit simulant une membrane excitable si on lui applique de la tetrodotoxine ?
Je sais que la tetrodotoxine bloque les canaux sodiques voltage-dépendants, donc je suppose que je dois dire que ça empêche la dépolarisation de la cellule excitable, et donc le déclenchement du potentiel d'action ? C'est tout ?
3) Expliquez ce qu’est la rhéobase. Comment et pourquoi la rhéobase varie-t-elle lorsqu’on passe de l’axone myélinisé à l’axone démyélinisé ?
Ma réponse : Lorsqu’un neurone se dépolarise, un potentiel d’action est déclenché. Pour chaque neurone, il y a une impulsion de courant continu d’intensité minimale susceptible de dépolariser la cellule jusqu’au seul d’apparition des potentiels d’action ; c'est la rhéobase.
Pour ce qui est de la façon dont elle varie et du pourquoi, là je bloque. J'imagine que si les pathologies démyélinisantes sont associées à une réduction de la conduction des signaux nerveux, c'est que la rhéobase augmente dans un axone démyélinisé, mais c'est purement conjectural et je ne saurais pas expliquer le mécanisme sous-jacent. :/
4) Calculez les constantes d’espace pour les deux axones sachant que pour l’axone myélinisé R’=10 MOhm, R= 120 kOhm et C= 200 pF, et que pour l’axone démyélinisé R’=1 MOhm, R= 120 kOhm et C=10 nF. Pourquoi la constante d’espace d’axone myélinisé est-elle plus grande ?
Ma réponse : La constante d'espace λ = √(R'/R), donc λ = √(10 000 000/120 000) = 9.129 pour l'axone myélinisé, et λ = √(1 000 000/120 000) = 2.887 pour l'axone démyélinisé. Par contre, je ne sais pas ce que je dois faire de la capacité électrique (C) qui m'est donnée, et je ne sais pas non plus expliquer pourquoi la constante d’espace d’axone myélinisé est plus grande...
5) Qu’est ce que la sommation temporelle ? Sur quel principe physique repose-t-elle ? Soit un circuit neuromorphe dont la capacité électrique est de 0.9 µF et la résistance de fuite est 200 kOhm. On envoie un train de deux impulsions de courant d’amplitude et de durée identiques avec deux délais différents entre elles. Comparez les durées des délais entre les deux impulsions dans les deux cas avec la constante de temps de votre circuit neuromorphe ?
Ma réponse : La sommation temporelle est un processus qui permet à un seul neurone postsynaptique d'intégrer l'information provenant de nombreuses synapses, dans la mesure où le potentiel postsynaptique excitateur produit par une seule synapse ne suffit pas, en général, à obtenir un potentiel d’action postsynaptique.
Aucune idée pour le principe physique à l'œuvre, par contre :/
Pour la comparaison des durées des délais, je ne sais pas si ce que j'ai mis répond suffisamment exhaustivement à la question... Voilà ma réponse : Il y a sommation des réponses postsynaptiques lorsque le temps qui sépare les deux impulsions de courant (∆t) est du même ordre que la constante de temps de la membrane en conditions passives. La seconde réponse n’atteindra un potentiel supérieur à la première que si les impulsions de courant sont suffisamment courtes pour que la membrane cellulaire ne soit pas totalement chargée. Cette sommation peut ainsi permettre d’atteindre le seuil de génération des potentiels d’action.
6) Pourquoi l’application simultanée des stimuli au sein du même dendrite mais en des endroits différents entraîne une sommation des réponses ?
Je dis probablement une énorme connerie, mais est-ce que ça ne serait pas lié au fait que la distance entre les deux points de la dendrite simule un ∆t ? Du coup, on en reviendrait à la justification de la question du dessus.
7) Quelle est la relation entre intensité de stimulus et la fréquence de potentiels d’action ?
Je sais que lorsque l'intensité du stimulus augmente, l'intensité du potentiel également, mais je ne trouve pas de formule spécifique pour formaliser ce phénomène physique.
8) Pourquoi la vitesse de propagation de potentiels d’action est plus grande dans l’axone myélinisé ?
Ma réponse : la présence d’une couche isolante à la surface de l’axone va augmenter sa résistance de fuite et diminuer sa capacité. Les signaux se propagent donc passivement plus loin et plus vite dans les segments d’axones myélinisés. Aussi, tous les millimètres environ, la gaine de myéline s’interrompt et quelques microns de la surface de l’axone sont en contact avec le milieu extracellulaire. Les canaux Na+ voltage-dépendants sont concentrés au niveau de ces zones (les nœuds de Ranvier). Ces zones vont donc s’activer chacune à leur tour suite à la propagation d’une dépolarisation. Ainsi, comme la propagation des signaux est plus rapide dans les zones myélinisés, les potentiels d’action vont être transmis plus rapidement dans les axones myélinisés par rapport à un axone sans gaine de myéline.
Là à priori, je suis assez confiant vis-à-vis de ma réponse, mais si quelqu'un estime que ça ne convient pas pour l'une ou l'autre raison, n'hésitez pas à me le faire savoir!
9) Qu’est ce que la chronaxie ? Quel est le lien entre la pente de linéarisation logarithmique de relation intensité-durée et la chronaxie ? Calculez la chronaxie théoriquement. NB : Irh = Iinj · (1 − exp (−t/RC))
Ma réponse : C'est la durée minimale d’un échelon rectangulaire d’intensité double de la rhéobase provoquant une stimulation de la fibre excitable.
Pour ce qui est de la pente de linéarisation logarithmique de relation intensité-durée, je sais que la formule est la suivante : Iinj = Irh / (1 - e^(-T/RC)), où Irh correspond au rhéobase et Iinj au courant stimulant.
Aucune idée de comment calculer la chronaxie sur base de cette formule, par contre :/
Voilà, désolé pour le long pavé, et merci beaucoup d'avance à ceux qui prendront de leur temps pour m'aider!
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Envoyé par Charcot07 
