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Physiologie de la jonction Physiologie de la jonction neuromusculaire neuromusculaire Gilles Dhonneur Gilles Dhonneur SAR, CHU H Mondor, 9 4000Créteil SAR, CHU H Mondor, 9 4000Créteil

Physiologie de la jonction neuromusculaire Gilles Dhonneur SAR, CHU H Mondor, 9 4000Créteil

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Physiologie de la jonction Physiologie de la jonction neuromusculaireneuromusculaire

Gilles DhonneurGilles DhonneurSAR, CHU H Mondor, 9 4000CréteilSAR, CHU H Mondor, 9 4000Créteil

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Physiologie de la jonction Physiologie de la jonction neuromusculaireneuromusculaire

Gilles DhonneurGilles DhonneurSAR, CHU H Mondor, 9 4000CréteilSAR, CHU H Mondor, 9 4000Créteil

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Jonction neuromusculaireJonction neuromusculaire(Doyer 1848)(Doyer 1848)

Nerf moteurNerf moteur

Bouton terminalBouton terminal

AChACh

Récepteurs post-synaptiquesRécepteurs post-synaptiques

Fibre musculaireFibre musculaire

Conduction électrique Conduction électrique

Conduction électriqueConduction électrique

Transmission chimiqueTransmission chimique

Na+Na+

Ca++Ca++

Na+Na+

Ca++Ca++

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Plan

• Anatomie-fonctionnelleAnatomie-fonctionnelle– Gilles DHONNEURGilles DHONNEUR

• ElectrophysiologieElectrophysiologie– Étienne ROUXÉtienne ROUX

Page 5: Physiologie de la jonction neuromusculaire Gilles Dhonneur SAR, CHU H Mondor, 9 4000Créteil

Anatomie fonctionnelle

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Nerf moteurDivisions successives

-Fibre unique (myéline)-4 rameaux nerveux terminaux (Schwann)

Unité motriceUnité motrice

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Bouton terminal

Vésicules d’AChVésicules d’ACh-Agencement particulier-Agencement particulier-Zone active (50 nm)-Zone active (50 nm)-(500 ZA / JNM)-(500 ZA / JNM)

Organelles: mitochondrie/rétic endoOrganelles: mitochondrie/rétic endoRécepteurs présynpatiquesRécepteurs présynpatiquesCanaux calciquesCanaux calciques

Puits /ZAPuits /ZA

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Vésicule d’ACh

ACh

SynaptobrevineSynaptobrevine

SynapsineSynapsine

ATP

SynaptotagmineSynaptotagmine

Vésicules : 5 à 6 nm -5 à 10 000ACh -Théorie quantique:1quanta = 1 vésicule- 1 quanta=1unité de dépolarisation - Transmission Nle : 200 vésicules re larguées-1 à 2 000 000 ACh

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Ca Ca 2+2+

ARRIMAGEARRIMAGE

Acetyl CoAAcetyl CoA+ Choline+ CholineCa Ca 2+2+

calmodulinecalmodulineMOBILISATIONMOBILISATION

FUSION -EXOCYTOSEFUSION -EXOCYTOSE

ACh --> Acétate + Choline

ACh --> Acétate + Choline

AChEAChE

DÉGRADATIONDÉGRADATIONRECYCLAGERECYCLAGESYNTHÈSESYNTHÈSE

STOCKAGESTOCKAGE

ActineActine

Cycle de l’AChCycle de l’ACh

Zone activeZone active

AChACh

ATPATP

Choline transféraseCholine transférase

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La plaque motrice

Dépression en forme de gouttièreDépression en forme de gouttière-Replis membranaires: épaules / ZA-Replis membranaires: épaules / ZA

Récepteurs post-synpatiques à l’AChRécepteurs post-synpatiques à l’AChCanaux sodiques voltages dépendantsCanaux sodiques voltages dépendantsAppareil sous membranaire richeAppareil sous membranaire riche

-Sarcoplasme-Sarcoplasme-Nyx-Nyx-Mitochondries-Mitochondries

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Récepteur postsynaptique à l’AChConcentrés au niveau des crêtes des replis jonctionnelsConcentrés au niveau des crêtes des replis jonctionnels

-200 000 /-200 000 /mm22

-2 à 5 millions d’ACh R /JNM-2 à 5 millions d’ACh R /JNM-Structure glycoproteique-Structure glycoproteique

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Enchassé dans la membrane1000 AA5 sous unités accollées2 sites de fixation de ACh

NH2NH2

COOHCOOH

4 chaines d’AA hélicoïdale4 domaines M1-M2-M3-M4M2 adjacente= canal ionique

canal ionique= 50 A°

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Récepteur à l’ACh =Canal ionique

Latence d’ouverture 1 sDurée d’ouverture 1 ms10 000 ions (Na et K) en transit / 1 msDiffusion /gradient de concentration

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Canal sodique voltage dépendant5 sous-unitésMembrane péri jonctionnelle et musculaire2 portes

Voltage dépendante

Temps dépendante

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600 Angströms600 AngströmsIntense activité métaboliqueIntense activité métaboliqueEncombrement majeur (Bombardement par ACh)Encombrement majeur (Bombardement par ACh)AChE fixés sur un squelette collagéniqueAChE fixés sur un squelette collagéniqueLieu de transfert etLieu de transfert etd’échanges de substancesd’échanges de substancesTrophiques de la JNMTrophiques de la JNM

Fente synaptique

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AChE• Enzyme le plus puissant de l’organismeEnzyme le plus puissant de l’organisme• Activité AChE permet de moduler l’activité Activité AChE permet de moduler l’activité

musculairemusculaire• La concentration en AChE varie d’un groupe La concentration en AChE varie d’un groupe

musculaire à l’autremusculaire à l’autre• Chaque AChE possède 6 sites d’hydrolyse de AChChaque AChE possède 6 sites d’hydrolyse de ACh• 1 JNM: Sommes des sites AChE = AChR1 JNM: Sommes des sites AChE = AChR• Hydrolyse environ 50% des AChHydrolyse environ 50% des ACh

• 2000000->1 000 000 disponible pour AChR2000000->1 000 000 disponible pour AChR

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Appareil Contractile

**

*

*

**

**

**

**

*

**

**

**

*

**

*

*

Axo

ne m

oteu

r

Cel

lule

mu

scu

lair

e

Cellule

de Sch

wann

*

JNM adulte

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ÉlectrophysiologieÉtienne Roux

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Récepteur à l’ACh: Récepteur à l’ACh: Canal ioniqueCanal ionique

Na Na ++

K K ++

Ca Ca 2+2+

AChACh

Ext

Int

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Ouverture du canal ionique Ouverture du canal ionique mPPMmPPM

Na Na ++

K K ++

Ca Ca 2+2+

AChACh

- - -

+++ ++

- -

Courrant élémentaire : 10-12 Ampère

++ -++ -mPPM = 0,1 à 0,2 mPPM = 0,1 à 0,2 V V ++++++

- - -- - -- - +- - +2 molécules d’ACh= 1 AChR activé2 molécules d’ACh= 1 AChR activé

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Sommation des mPPMs, PPM, PA

- 70 mV- 70 mV

- 30 mV- 30 mV

+40mV+40mV

Potentiel de repos de la cellulePotentiel de repos de la cellule

PAPA

+ + ++ + +- - -- - -

- - -- - -+ + ++ + +

Na+Na+

Ouverture simultanée des canaux sodiquesOuverture simultanée des canaux sodiquesvoltages dépendantsvoltages dépendants

Seuil du PPMSeuil du PPM

Activation des AChRsActivation des AChRsOuverture des canaux ioniquesOuverture des canaux ioniques

Sommation des mPPMSommation des mPPM400 000 (R activés ) x 0,1 400 000 (R activés ) x 0,1 V = 40 mVV = 40 mV

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Effets des curares

• Effets sur le récepteur post-synaptiqueEffets sur le récepteur post-synaptique– Curares non dépolarisantsCurares non dépolarisants– Curare dépolarisantCurare dépolarisant

• Effets pré-synaptiques Effets pré-synaptiques

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Bloc non-dépolarisant(scenari : antagoniste compétitif)

AChACh CNDCND

Courrant unitaire

Twitch

Temps

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Bloc dépolarisant(scenari: agoniste partiel compétitif)

AChACh

PAPA PAPA

CDCD

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Effets présynaptiques des CND

Ca++Ca++

Fen

te s

ynap

tiq

ue

Fen

te s

ynap

tiq

ue

MobilisationMobilisationMigration ZAMigration ZAFusion Fusion ExocytoseExocytose

TempsTemps

PAPA

For

ce d

e co

ntra

ctio

nF

orce

de

cont

ract

ion

TempsTemps

For

ce d

e co

ntra

ctio

nF

orce

de

cont

ract

ion

TwitchTwitch

RécepteurRécepteurNicotiniqueNicotiniquePréSynaptiquePréSynaptique

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L’affaiblissement de l’intensité de la contraction musculaire

lors des stimulations répétées ou à haute fréquence témoigne de la persistance de curare au niveau

de la JNMImplication : monitorage de la

décurarisation