Physiologie animale et système nerveux

• Les notes de cours portent sur le système nerveux, la physiologie animale et ses différents aspects.

Définitions du Système Nerveux

• Le système nerveux (SN) se distingue du système endocrinien.
• Le tissu nerveux produit et transmet des impulsions électriques.
• Les fonctions du système nerveux comprennent la réception de l'information, son intégration et l'action.
• Le SN a une structure composée de différents éléments.
• Les composantes cellulaires du SN incluent les neurones et les cellules gliales.

Système Nerveux vs. Endocrinien

• Caractéristiques du système nerveux : seule la cellule cible reçoit l'information transmise rapidement, réponse brève.
• Caractéristiques du système endocrinien : l'hormone est envoyée à tout l'organisme, mais agit seulement sur la cible ayant le récepteur correspondant, transmission lente, réponse soutenue.
• Régulation du système nerveux : utilise un neurotransmetteur libéré par un influx nerveux, induisant contraction ou sécrétion rapide.
• Régulation du système endocrinien : utilise des hormones libérées dans le sang, affectant diverses cellules et activités métaboliques sur une plus longue durée.

Fonctions du Système Nerveux

• Réception de l'information provenant du milieu intérieur (glycémie) et extérieur (sensoriel).
• Intégration : traitement conscient ou inconscient de l'information, analyse, mémorisation et prise de décision.
• Action : via organes internes (libération d'hormones) ou muscles volontaires (motricité).

Structure du Système Nerveux

• Le système nerveux central (SNC) comprend l'encéphale (cerveau, tronc cérébral, cervelet) et la moelle épinière.
• Le système nerveux périphérique (SNP) inclut 12 paires de nerfs crâniens et 31 paires de nerfs spinaux.

Composantes Cellulaires du Système Nerveux

• Au 19ème siècle, deux théories s'opposaient : la théorie réticulariste (neurones formant un réseau continu) et la théorie neuroniste (neurones indépendants).
• Les neurones sont des cellules indépendantes communiquant via des régions spécialisées appelées synapses.
• Les cellules nerveuses (neurones) sont au nombre de 100 milliards et initient/conduisent l'influx nerveux.
• Les cellules gliales, plus de 900 milliards, assurent l'homéostasie, le soutien, la protection et la régulation du tissu nerveux.
• Neurones et cellules gliales sont les composantes cellulaires du SN

Tissu Nerveux

• Les neurones sont excitables, ne se reproduisent pas, ont une longue durée de vie et un métabolisme élevé.
• Les neurones adultes sont essentiellement post-mitotiques avec une neurogenèse limitée.
• Ces cellules ont une longévité importante.
• Chaque neurone est formé d'un corps cellulaire (soma ou péricaryon) et de prolongements fins (neurites) : axone et dendrites.

Structure des Neurones

• Le corps cellulaire contient le noyau et les organites.
• L'axone est unique et conduit le potentiel d'action de manière centrifuge.
• Les dendrites, au nombre de 7000 à 400 000 par neurone.
• L'axone a un diamètre entre 1 et 15 μm et peut atteindre jusqu'à 1.20 mètre de long chez l'homme.
• L'axolemme est la membrane plasmique de l'axone.
• L'axoplasme contient des neurofilaments, microtubules et microvésicules.
• La gaine de myéline, formée par les cellules de Schwann (SNP) ou les oligodendrocytes (SNC), recouvre parfois l'axone.
• Le transport axonique antérograde utilise la kinésine, tandis que le transport rétrograde utilise la dynéine.
• Exemples de pathologies liées au transport axonique : rage (virus par transport rétrograde) et tétanos (interruption du transport par toxines).

Terminaison Axonique

• L'extrémité de l'axone se divise en ramifications terminées par des renflements (corpuscules nerveux terminaux).
• Ces corpuscules contiennent des vésicules remplies de neurotransmetteurs.

Dendrites

• Les dendrites, au nombre de 7 000 à 400 000 par neurone, sont des expansions cellulaires spécialisées dans la réception d'informations.
• Elles sont spécifiques à chaque type de neurone et peuvent présenter des protrusions latérales ou épines.

Axones vs Dendrites

• Dendrites : courtes et nombreuses, véhiculent l'influx nerveux vers le corps cellulaire.
• Axone : longueur variable, unique, véhicule l'influx nerveux en l'éloignant du corps cellulaire.

Classification des Neurones

• Multipolaires : plusieurs dendrites et un axone (majorité des neurones).
• Bipolaires : deux prolongements, un dendrite principal et un axone (rétine, oreille interne).
• Unipolaires/pseudo-unipolaires : un seul prolongement qui se divise en deux (neurones sensitifs).
• Neurones afférents (sensitifs) transmettent l'information sensorielle vers le SNC.
• Interneurones font le relais d'information d'un neurone à un autre.
• Neurones efférents (moteurs) envoient l'information motrice du SNC vers les organes périphériques.

Cellules Gliales

Quatre types de cellules gliales dans le SNC, les astrocytes, oligodendrocytes, ependymocytes et les microglies

Astrocytes

• Forme d'étoile.
• Enveloppent les neurones, les axones et les synapses qui assurent les neurotransmissions
• Protègent les neurones.
• Régulent la composition du liquide extracellulaire des neurones et participent à la réparation et à la cicatrisation des lésions cérébrales.

Oligodendrocytes

• Forment la gaine de la myéline autour des axones dans SNC donc augmentent la vitesse de conduction.

Cellules de Schwann

• Cellules gliales qui assurent la myélinisation dans le SNP permettent phénomènes de la conduction saltatoire donc la conuction plus rapide et économiser de l'énergie et moins d'espace.
• La sclérose en plaques est une pathologie autoimmune qui attaque le système nerveux chronique, la gaine de myéline.

Ependymocytes

• Forme rectangulaire avec cils, tapissent les cavités de l'encéphale et de la moelle épinière favorisent la circulation du liquide cérébro-spinal.

Microglie

• En forme d'araignée, population de cellules gliales constituée de macrophages résidents du cerveau et de la moelle épinière, rôle de détruire les microbes et les débris cellulaires.
• Exerce une surveillance du microenvironnement et module l'activité synaptique

Synapses

• Région spécialisée entre deux neurones ou entre un neurone et une cellule effectrice permettant la transmission d'une information.
• Synapse électrique : les cellules se touchent et sont relies par des jonctions communiquantes, passage direct de l'influx nerveux d'une cellule à l'autre, transmission rapide Synapse chimique : les cellules ne se touchent pas et l'influx nerveux a besoin de neurotransmetteurs (NTs), base de tout apprentissage

Mode d'élimination des neurotransmetteurs

• Transport actif , diffusion hors du site du récepteur, transformation enzymatique en dérivés inactifs

Neurotransmetteurs

• Acétylcholine : rôle dans la contraction musculaire, l'attention, l'éveil, l'apprentissage et la mémoire.
• Dopamine : impliquée dans le mouvement, l'humeur et la dépendance.
• GABA : neurotransmetteur inhibiteur.
• Glutamate : neurotransmetteur excitateur.
• Noradrénaline : rôle dans l'attention, l'apprentissage, les émotions et la thermorégulation.
• Sérotonine : impliquée dans le sommeil, l'appétit et la douleur.

Action de drogues

• Les drogues ciblent surtout le système de récompense du cerveau en manipulant la libération de dopamine.

Développement du Système Nerveux

• Le SN se à partir de 14ème jour après la fécondation c'est la Gastrulation.
• Formation du système nerveux commence avec la neurulation.
• Le tube neural se différencie en encéphale et moelle épinière.

Evolution du Système Nerveux

• Différenciation entre hyponeuriens (système nerveux ventral) et épineuriens (système nerveux dorsal). Il existe en plus grand nombre.

Structures cérébrales

• Cerveau Reptilien (Tronc cérébral et le cervelet).
• Cerveau Mammalien (Système limbique).
• Cerveau Néo-mammalien (Néocortex).
• Les trois sont liées aux fonctions vitales, émotions et cognitives.

SNC

Généralités

• La substance grise est constituée des corps cellulaires des neurones et apparaît grise. La substance blanche est constituée des fibres nerveuses myélinisées et apparaît blanche

Cerveau

• le cerveau est divisé en deux hémisphères cérébraux dont leurs surfaces sont couvertes de circonvolution Les Aires de Brodmann se caractérisent 3 types de Catégories : Motrices, Sensitives et Associatives

Homoncule de Penfield

Représentation déformée des organes , la zone du corps la plus importante aura une plus grande représentation.

Maladies du SNC

• La Maladie d'Alzheimer cause, entre autres, la perte de mémoire par rétrécissement de l'hippocampe

Protection du SNC

• L'os, les méninges et le liquide céphalo-rachidien, enfin, la barrière hémato-encéphalique

Les Méninges

• Formée de 3 couches, dure-mère, arachnoïde, pie-mère, ces couches sont tissus conjonctifs sur la surface externe du SNC, le LCR circule entre l'arachnoïde et la pie-mère

Le liquide céphalo-rachidien LCR

Produit par les plexus et réabsorbé par le sang Protège des choc et le contrôle contre les infection, transporte des hormones et des nutriments et le "nettoyage" de l’organisme.

Examen et pathologie LCR

Ponction lombaire, hydrocéphalie

Il existe : nerf moteurs, sensitifs et mixtes

Composition des nerfs

Axones, Faisceaux (fascicules) et Nerfs ,les tissus conjonctifs de chacun sont, respectivement, Endonèvre, Périnèvre et Epinèvre

Il existe 12 paires de nerfs crâniens et 31 paires de nerfs spinaux :

SNC pour les nerfs spinaux :

• 8 paires de nerfs cervicaux.
• 12 paires de nerfs thoraciques.
• 5 paires de nerfs lombaires.
• 5 paires de nerfs sacrés.
• 1 paire de nerfs coccygiens.

SNP (Système Nerveux Périphérique)

• se sépare en deux systèmes : -Le Système Nerveux Somatique muscles squelettiques et -le Système Nerveux Autonome fonctions lissent, cardiaques et des glandes -Système Nerveux autonome est divisé en Système Sympathique (réponse d'urgence) et du Système Parasympathique (repos) a) -Les voies sensorielles en bleu et les voies motrices somatiques sont en rouges -Cependant, ces deux systèmes ont des effets opposés sur les organes cibles