Moelle épinière et innervation des membres

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Organisation Générale

• Ce texte traite de l'organisation de la moelle épinière et de l'innervation des membres.
• Explique l'anatomie et la fonction de la moelle épinière et des nerfs associés.

Objectifs

• Décrire l'organisation externe et interne de la moelle épinière.
• Expliquer les principes de l'organisation fonctionnelle de la moelle épinière.
• Décrire et expliquer l'organisation du nerf spinal et de ses branches.
• Expliquer et décrire l'organisation des faisceaux nerveux (plexus) qui contrôlent la contraction des muscles des membres supérieurs et inférieurs.
• Identifier les nerfs principaux du plexus brachial et leur organisation par loge musculaire et par fonction.
• Identifier les nerfs principaux du plexus lombo-sacré et leur organisation par loge musculaire et par fonction.
• Expliquer la division segmentaire de l'innervation pour les territoires cutanés (dermatomes) et décrire le territoire d'innervation cutané des membres.

Plan du Cours

• Rappels sur les principales divisions du système nerveux.
• Anatomie de la moelle épinière (organisation externe et interne, configuration externe, développement différentiel, segmentaire, méninges, vascularisation, organisation interne et fonctionnelle).
• Organisation des nerfs périphériques et de l'innervation des membres (organisation du nerf spinal et de ses branches, organisation des faisceaux nerveux /plexus, nerfs du plexus brachial, nerfs du plexus lombo-sacré, dermatome et territoire d'innervation cutané des nerfs périphériques des membres supérieurs et inférieurs).

Divisions du Système Nerveux

• Le système nerveux est divisé en système nerveux central (SNC) et système nerveux périphérique (SNP).
• Le SNC comprend l'encéphale (hémisphères cérébraux, cervelet, tronc cérébral) et la moelle épinière.
• Le SNC est protégé par les os du crâne et de la colonne vertébrale, ainsi qu'une barrière hémato-encéphalique.
• Le SNP comprend les nerfs spinaux, les nerfs crâniens et les récepteurs sensoriels.
• Le SNP est moins bien protégé que le SNC et est donc plus exposé aux lésions.
• Dans le SNP, les axones périphériques sont myélinisés par les cellules de Schwann, tandis que dans le SNC, ce sont les oligodendrocytes.

Organisation Fonctionnelle du Système Nerveux

• Le système nerveux périphérique est divisé en composantes somatiques et viscérales.
• La partie somatique innerve la peau et les muscles squelettiques, impliquée dans la réception et la réponse aux informations de l'environnement extérieur.
• La partie viscérale innerve les organes du corps, les muscles lisses et les glandes, jouant un rôle d'interface avec l'environnement intérieur de l'organisme.
• Le système moteur somatique innerve les muscles striés squelettiques et est contrôlé consciemment.
• Le système nerveux végétatif (SNV) contrôle l'activité des organes végétatifs comme la digestion, la respiration et la circulation.
• Le SNV a deux composantes motrices: le sympathique et le parasympathique, innervant les muscles lisses, le muscle cardiaque et les glandes.

Configuration Externe de la Moelle Épinière

• La moelle épinière est un cordon blanchâtre allongé de 42-45 cm de long et de 1,5 cm de diamètre, situé dans le canal vertébral.
• Elle s'étend de la première vertèbre cervicale à la deuxième vertèbre lombaire.
• Le canal rachidien est limité en avant par le corps vertébral et les disques intervertébraux, latéralement par les pédicules et en arrière par les lames vertébrales. La surface de la moelle épinière présente des sillons verticaux:
  • Fissure médiane ventrale (large et profonde sur la face ventrale).
  • Sillon médian dorsal (sur la face dorsale).
  • Sillons collatéraux ventraux et dorsaux (latéralement, pour l'émergence des fibres nerveuses).
• Les radicelles forment les racines d'un nerf spinal (ou rachidien).
• Les racines dorsales (sensitives) sortent des sillons collatéraux dorsaux et présentent un ganglion spinal.
• Les racines ventrales (motrices) sortent des sillons collatéraux ventraux.
• L'union des racines dorsales et ventrales forme un nerf spinal.
• Les nerfs spinaux transmettent des informations mixtes (sensitives et motrices). Ils sortent par le foramen intervertébral (trou de conjugaison).
• Anatomiquement, le trou de conjugaison correspond à la limite entre le SNC et le SNP.
• La moelle épinière est enveloppée par les méninges (dure-mère, arachnoïde et pie-mère).

Développement Différentiel de la Moelle Épinière

• Au début du développement, la moelle épinière et la colonne vertébrale ont la même longueur.
• Autour du 4ème mois de développement, la colonne vertébrale se développe plus vite que la moelle épinière.
• Chez l'adulte, la moelle épinière s'étend de la première vertèbre cervicale à la deuxième lombaire.
• La colonne vertébrale et la dure-mère s'allongent plus rapidement que la moelle épinière, les racines spinales lombaires et sacrées cheminent obliquement, formant la queue de cheval.
• Le cône médullaire (extrémité de la moelle) se situe au niveau de la première vertèbre coccygienne.
• La queue de cheval est un amas de filets radiculaires ventraux et dorsaux situés en aval du cône médullaire, contenu dans une citerne de liquide céphalo-rachidien.
• Sous le cône médullaire, la moelle se poursuit par le filum terminal interne jusqu'à l'extrémité du sac dural (S2), puis le filum terminal externe se fixe sur le coccyx.
• Il existe deux courbures (cervicale et lombaire) et deux renflements (cervical et lombaire) dans la moelle épinière.

Organisation Segmentaire de la Moelle Épinière

• La moelle épinière peut être divisée longitudinalement en segments.
• Un segment est une portion de la moelle dont sortent deux paires de racines (droite et gauche) qui innervent un dermatome et des muscles. Il existe 31 segments médullaires:
  • 8 cervicaux (C1-C8).
  • 12 thoraciques (T1-T12).
  • 5 lombaires (L1-L5).
  • 5 sacrés (S1-S5).
  • 1 coccygien.
• La moelle présente deux renflements : cervical (C5-T1) et lombaire (L1-S2). Qui correspondent à l'innervation des membres.
• Les nerfs C8 émergent entre le pédicule de la vertèbre C7 et T1, les autres nerfs émergent sous le pédicule de la même vertèbre.

Anatomie Interne de la Moelle Épinière

• La moelle épinière est contenue dans le canal vertébral de la colonne vertébrale et divisée en segments cervicaux, thoraciques, lombaires, sacrés et coccygiens.
• A chaque niveau, un nerf spinal (ou rachidien) émerge.
• Le diamètre de la moelle épinière est augmenté au niveau des renflements cervical et lombaire, correspondant aux niveaux de l'innervation des membres supérieurs et inférieurs.
• La partie terminale de la moelle forme le cône médullaire qui se continue par le filum terminal.
• Les cartes des dermatomes sont basées sur l'accumulation de données cliniques après lésion médullaire et reflètent à la fois la distribution anatomique (innervation).
• C1'est dépourvu de contingent afférent significatif de ce fait il n'y à pas de dermatomes C1.
• C5-T1 et L3-S5 sont entièrement dédiés aux membres.

Méninges de la Moelle Épinière

• Tout comme l'encéphale, la moelle épinière est entourée d'os, ainsi que des trois méninges.
• Les méninges entourent, soutiennent et protègent la moelle et les racines nerveuses.
• La pie-mère (couche interne) tapisse la surface de la moelle épinière et des racines nerveuses.
• L'arachnoïde (couche intermédiaire) et la dure-mère (couche externe) forment une enveloppe autour de la moelle épinière.
• L'espace épidural spinal se situe entre la dure-mère et l'os et contient de la graisse et un plexus veineux.
• La dure-mère est une membrane fibreuse épaisse qui forme le sac dural et est séparée des vertèbres par l'espace épidural.
• L'arachnoïde est une fine membrane composée de tissu fibreux et élastique, tapissant la face interne de la dure-mère.
• L'espace sous-arachnoïdien est rempli de LCR, entourant la moelle épinière et les racines nerveuses et dans la citerne lombaire.
• La pie-mère tapisse la surface externe de la moelle épinière et possède des ligaments dentelés qui s'attachent à l'arachnoïde et à la dure-mère.
• Une Anesthésie épidurale est injectée dans l'espace épidural.
• Une ponction lombaire est réalisée au niveau L3-L4 ou L4-L5 dans la citerne lombaire.

Vascularisation de la Moelle Épinière

• La vascularisation de la moelle est assurée par :
• Un réseau vasculaire transversal segmentaire alimenté par des artères spinales.
• Trois artères longitudinales (deux artères spinales postérieures et une antérieure).
• Le réseau coronaire péri-médullaire formé par l'interconnexion des artères spinales.
• Les artères centrales de l'artère spinale antérieure vascularisent les 4/5 antérieurs de la moelle.
• Les artères périphériques vascularisent la tête et le col des cornes postérieures et la périphérie des cordons.
• Ce système est alimenté des artères radiculaires segmentaires divisé en 3 territoires: supérieur, thoracique et inférieur, irrigué par l'artère d'Adamkiewicz.
• Vascularisation veineuse de la moelle se fait par les veines épidurales.

Organisation Interne de la Moelle Épinière

• Le tissu nerveux se devise en substance grise le (corps cellulaires des neurones les dendrites et les contacts synaptiques avec les portions terminales des axones) et substance blanche (axones qui font communiquer les centres du système nerveux entre eux).
• Sur une coupe transversale, la moelle épinière présente une région centrale, la substance grise, et une partie périphérique, la substance blanche.
• La substance grise a la forme d'un papillon avec deux cornes antérieures et deux cornes postérieures.
• La substance blanche entoure les cornes en formant des cordons (postérieur, latéral et antérieur).
• Les afférences et efférences de la moelle épinière passent par les racines dorsaleset ventrales, respectivement.
• Les neurones sensoriels de premier ordre (dont les corps cellulaires sont dans ganglion rachidien ) ont une prolongation vers la corne postérieur de la moelle et une vers récepteur.

Organisation Fonctionnelle de la Moelle Épinière

• La moelle a trois parties distinctes: dorsale (reçoit influx), ventrale (commande les muscles squelettiques) et intermédiaire (commande le système nerveux autonome).Les neurones de la moelle reçoivent aussi les commandes des centres supérieurs.

Nerf Spinal et ses Branches

• Le système nerveux périphérique (SNP) comprend un système moteur efférent et un système sensitif afférent.
• De la moelle à la périphérie, on trouve une racine ventrale motrice et une racine dorsale sensitive formant un nerf spinal.
• Les nerfs spinaux sont mixtes et des plexus naissent des nerfs périphériques mixtes faits de fibres motrices et de fibres sensitives.

Système Nerveux Végétatif (Autonome)

• Il comportant des fibres afférentes et efférentes assurant l'innervation des viscères (cœur, vaisseau, viscères) et de certaines structures de la peau.
• Présente des voies viscérales (fibres nociceptives de type C).
• Un système efférent (moteur végétatif) est constitué de 2 types de neurones (sympathique ou parasympathique).
• Chaque nerf spinal est relié à la moelle épinière par une racine dorsale (info sensitive, afférente) formée par les axones des neurones sensoriels et une racine ventrale (info motrice, efférente) formée par les axones des neurones moteurs.

Composition Sensorielle d'un Nerf Spinal

• Comprend les fibres somatiques et viscérales.
• Présent des récepteurs dans les organes somatiques (peau, muscles squelettiques) ou viscéraux (intestin, poumons, etc.).
• Les corps cellulaires des neurones sensoriels primaires se trouvent dans les ganglions spinaux (rachidiens).
• Les fibres des neurones sensoriels spinaux se regroupent dans le nerfs spinal.

Composition Motrice Somatique d'un Nerf Spinal

• La voie motrice somatique (ou volontaire) est constituée de motoneurones situés dans la corne ventrale de la moelle épinière.

Composition Motrice Autonome d'un Nerf Spinal

• L'axone se rend sur une cible du SNA (mm. lisses, des viscères, glandes ou des vaisseaux). Raccordée via les rameaux communicants.

Distribution des Branches d'un Nerf Spinal

• Division en rameaux dorsaux (innervent les muscles intrinsèques du dos, la zone cutanée à sa proximité) et ventraux (innervent le reste du corps).

Constitution des Plexus Nerveux

• Les membres sont innervés par des plexus issus des fusions de plusieurs branches antérieures adjacentes de nerfs spinaux.
• Les nerfs périphériques, sont donc multisegmentaires et les fibres d'un seul nerf spinal entrantes sont redistribuées.
• Le modèle segmentaire de la distribution des fibres persiste sous la forme de dermatomes (et de myotomes).

Innervation Segmentaire Motrice des Muscles

• L'innervation segmentaire/radiculaire des muscles squelettiques est assurée par plusieurs racines motrices via un plexus.
• Chaque nerf/branche périphérique possède des fibres provenant racines motrices distinctes.
• Une lésion sur une segment seul ne cause pas paralysie complet d'un muscle. Ce qui montre l'avantage fonctionnelle.

Innervation Cutanée : Les Dermatomes

• La projection cutanée des territoires sensitifs des racines spinales détermine des dermatomes.
• Un dermatome est une région cutanée unilatérale innervée par la racine postérieure d'un seul nerf spinal.
• Pour qu'une anesthésie d'un dermatome survienne, au moins 2 racines adjacentes doivent être touchées.
• C1 est dépourvu de contingent afférent significatif de ce fait il n'y à pas de dermatomes C1.
• C5-T1 et L3-S5 sont entièrement dédiés aux membres.

Innervation Cutanée du Membre Supérieur

• Les schémas décrivent la distribution des territoires cutanés des nerfs du membre supérieur.

Innervation Cutanée du Membre Inférieur

• Les schémas décrivent la distribution des territoires cutanés des nerfs du membre inférieur. La distribution des dermatomes reflète la distribution segmentaires.

Le Plexus Brachial

• Branches antérieurs nerfs spinaux niveau C5 à T1 et il donne des nerfs périphériques qui innervent membre supérieur (y.c l'épaule).
• Branches antérieures des quatre derniers nerfs spinaux cervicaux et du premier thoracique établissent un réseau anastomotique. Innervent les muscles mobilisateurs de l'épaule. Branches terminales s'individualisent.

Terminaison des Plexus Brachial

• Le faisceau postérieur se divise en nerf radial et nerf axillaire.
• Le faisceau antéro-latéral se scinde en nerf musculo-cutané et racine latérale du nerf médian.
• Le faisceau antéro-médial donne naissance à la racine médiale du nerf médian et au nerf ulnaire (ainsi qu'aux nn. cutané médial du bras et de l'avant-bras).

Innervation Motrice du Membre Supérieur

• La distribution des nerfs issus des différents faisceaux reflète l'organisation fonctionnelle en loges des segments du membre supérieur. Chaque loge contenant des muscles avec un innervation spécifique.

Le Plexus Lombo-sacral

• Est constitué par les nerfs rachidiens des niveaux L1 à S3. Ils innervent le membre inférieur.

Innervation Motrice du Membre Inférieur

• Le nerf sciatique, le nerf fémoral et le nerf obturateur pour le membre inférieur reflète l'organisation fonctionnelle des muscles et loges des segments du membre inférieur.