Le Système Nerveux

Le Système Nerveux

• Le système nerveux est un système de régulation et de communication complexe.
• Il assure l'homéostasie et contrôle les activités pensées et actions.
• Le fonctionnement du système nerveux est complexe.
• L'information est véhiculée par des influx nerveux sous forme de signaux électriques.
• Ces signaux sont rapides et spécifiques, contrairement à ceux du système endocrinien.
• Les cellules nerveuses sont appelées neurones.

Classification Structurale

• Le système nerveux est divisé en deux parties principales:
  • Le système nerveux central (SNC): comprenant l'encéphale et la moelle épinière.
  • Le système nerveux périphérique (SNP): comprenant les nerfs et les ganglions.
• L'encéphale inclut le cerveau, le cervelet, et le tronc cérébral.
• La moelle épinière est un prolongement du tronc cérébral.

Classification Fonctionnelle

• Le système nerveux périphérique est sub-divisé en différents types:
  • Système nerveux somatique (mouvements volontaires).
  • Système nerveux autonome (mouvements involontaires): régulant le cœur, les viscères et les glandes.
    • Système nerveux parasympathique.
    • Système nerveux sympathique.
• Les voies sensitives transmettent l'information des organes des sens vers le SNC, tandis que les voies motrices la transmettent du SNC vers les muscles et les glandes.

Physiologie Neuronale

• Le tissu nerveux comprend les neurones et les gliocytes.
• Les gliocytes (cellules de la névroglie), sont 10 fois plus nombreux que les neurones.
• Leurs fonctions comprennent le soutien, l'isolation, la protection des neurones et l'élimination des déchets.
• Les neurones sont spécialisés dans la transmission des influx nerveux.
• Ils communiquent entre eux via des synapses, et avec d'autres cellules à travers des synapses (cellules musculaires, glandes, etc...).

Principes de Neurophysiologie

• Les canaux ioniques membranaires jouent un rôle essentiel dans la génération du potentiel membranaire.
• Le potentiel de repos se définit par la différence de potentiel électrique à travers la membrane plasmique du neurone.
• Le potentiel de repos est dû à la distribution inégale des ions à travers la membrane.
• Les canaux ioniques membranaires sont responsables de la production du potentiel d'action (propagation des influx nerveux).

Excitabilité Neuronale

• Les neurones sont très sensibles aux stimuli: c'est cette sensibilité qu'on appelle excitabilité.
• La réception du stimulus conduit à la production d'un signal électrique local, le potentiel d'action (PA).
• Les potentiels d'action sont des variations brèves et rapides du potentiel membranaire.

Charges et Courant Électrique

• Les charges électriques dans le neurone sont principalement les ions (Na+, K+, Cl-, Protéines).
• La séparation de ces charges à travers la membrane produit énergie définissant le potentiel membranaire, mesuré en mV.
• Les membranent contiennent canaux ioniques assurant le passage des ions.
• Le courant correspond au flux de ces charges (ions) le long de la membrane.

Potentiel Membranaire du Neurone

• La membrane du neurone est polarisée au repos, avec un potentiel de -70 mV.
• L'intérieur de la cellule est plus négatif que l'extérieur.
• Le potentiel de repos est engendré par une différence de composition ionique.
• Les canaux ioniques sont responsables du maintient d'un potentiel de repos.

Le Potentiel de Repos

• Le gradient des concentrations de K+ et de Na+ est le principe majeur de la génération du potentiel de repos.
• Les canaux K+ sont plus perméables que les canaux Na+.
• La sortie du K+ de la cellule et l'entrée lente de Na+ créent un déficit de charges positives à l'intérieur de la cellule créant la négativité face interne de la cellule.
• La pompe Na+/K+ joue un rôle dans le maintien de ce potentiel.

Modification du Potentiel Membranaire

• La réception d'un stimulus entraîne une variation de la perméabilité ionique de la membrane, aboutissant à la production d'un courant électrique.
• Cette variation peut se traduire par deux formes : dépolarisation ou hyperpolarisation.
• Les cellules excitables, tels que les neurones et les myocytes sont capables de ces modifications de ce potentiel créant des signaux électriques.
• Des potentiels gradués permettent une propagation sur courtes distances.
• Des potentiels d'action permettent une propagation sur longues distances. Le PA suit la loi « du tout ou rien ».

Le Potentiel d'Action

• Le potentiel d'action est une variation rapide et importante du potentiel membranaire.
• Il est déclenché par une stimulation suffisante.
• Il se caractérise par une dépolarisation suivie d'une repolarisation.
• Le mécanisme sous-jacent implique une modification de la perméabilité de la membrane aux ions Na+ et K+.

Canal Ionique Membranaire

• Les canaux ioniques sont des protéines membranaires qui régulent le mouvement des ions à travers la membrane.
• Les canaux voltage-dépendants, s'ouvrent ou se ferment en fonction des modifications du potentiel de membrane.
• Leur fonction est primordiale dans la génération et la propagation du potentiel d'action.

Propagation de l'Onde de Dépolarisation

• Le potentiel d'action se propage le long de l'axone du neurone.
• La dépolarisation d'une région déclenche la dépolarisation de la région adjacente.
• Le PA se propage jusqu'aux terminaisons axonales.

Conduction Saltatoire

• La gaine de myéline isole l'axone et augmente la vitesse de conduction de l'influx nerveux.
• La conduction saltatoire implique le saut de l'influx nerveux d'un nœud de Ranvier à l'autre.

Transmission Synaptique

• La synapse est la zone de contact fonctionnelle entre deux neurones ou entre un neurone et une autre cellule (ex: musculaire, glandulaire).
• La transmission synaptique est assurée par la libération de neurotransmetteurs (NT).
• La fixation d'un NT sur son récepteur spécifique induit un influx excitateurs ou inhibiteurs sur la cellule post synaptique.

Les Neurotransmetteurs

• Les neurotransmetteurs sont des composés chimiques qui transmettent l'influx nerveux entre les neurones.
• Il existe une multitude de neurotransmetteurs différents avec des fonctions variées.
• Ils jouent des rôles importants dans la modulation de l'information.

L'Encéphale

• L'encéphale est la partie plus volumineuse et supérieure du SNC.
• Il est protégé par des méninges et le liquide céphalorachidien.
• Il assure différentes fonctions supérieures comme la mémoire et le sommeil.
• Il est composé de différentes aires qui sont spécialisées dans différentes fonctions

La Moelle Épinière

• La moelle épinière est un prolongement du tronc cérébral.
• Elle est protégée par des méninges.
• Elle assure la transmission de l'information entre le cerveau et le système nerveux périphérique.
• Elle est le siège de certains réflexes.

Aires corticales

• Les aires corticales regroupent des zones fonctionnelles spécifiques selon les lobes (frontal, pariétal, temporal, occipital, insulaire).
• Elles sont responsables de fonctions cognitives, sensorielles et motrices.
• Les aires somesthésiques sont impliquées dans la perception de sensations, tandis que les aires motrices dans le contrôle des mouvements volontaires.

Tronc Cerveau

• Le tronc cérébral relie le cerveau à la moelle épinière.
• Il assure des fonctions essentielles (respiration, rythme cardiaque).
• Le tronc cérébral comprend le mésencéphale, le pont et le bulbe rachidien.

Ondes Cérébrales

• Les ondes cérébrales sont des enregistrements des activités électriques des neurones au niveau du cortex.
• Elles se manifestent sous différentes formes (alpha, bêta, thêta, delta).
• Elles sont uniques à chaque individu et peuvent être utilisées pour le diagnostic de certaines pathologies.

Le Sommeil

• Le sommeil est un état physiologique caractérisé par une diminution de la vigilance et une perte de la conscience du monde extérieur.
• Quatre stades de sommeil lent (non-REM) puis un stade de sommeil paradoxal (REM).
• Le déroulement du sommeil est cyclique, avec des cycles de 90 minutes environ.

Méninges

• Structures membranaire entourant le SNC qui répartissent et protègent les tissus nerveux.
• Les méninges sont composées de trois couches: dure-mère, arachnoïde et pie-mère.

Le Liquide Céphalo-Spinal (LCR)

• Le LCR est un liquide clair qui remplit les ventricules et l'espace sous-arachnoïdien.
• Il a une fonction de protection et de nutrition des tissus nerveux.

Barrière Hémato-Encéphalique

• La barrière hémato-encéphalique (BHE) est un système de filtres constitué par les capillaires sanguins du SNC.
• Elle limite le passage de nombreuses substances du flux sanguin vers l'encéphale.
• Le but de la BHE est d'assurer un environnement optimal pour le fonctionnement neuronal.
• Elle est perméable à certaines molécules (gaz respiratoires, composés lipidiques, alcool, etc...).