Anatomie fonctionnelle du système nerveux PDF

Anatomie fonctionnelle du système nerveux 1   Perception sensorielle  Contrôle de la motricité  Régulation de grandes fonctions de l’organisme ...

Anatomie fonctionnelle du système nerveux 1   Perception sensorielle  Contrôle de la motricité  Régulation de grandes fonctions de l’organisme  Élaboration de la pensée, de la mémoire  Siège de nos émotions… Centres nerveux Centres nerveux Information (analyse et intégration) (intégration) Information Voies sensitives Voies motrices (afférentes) (efférentes) Réception Stimulus Organe effecteur (milieu intérieur (réponse appropriée) ou extérieur) 2 Classification anatomique : Encéphale Moelle épinière SN central Nerfs spinaux et crâniens SN périphérique Classification fonctionnelle : Système nerveux somatique Système nerveux autonome (« vie de relation ») (involontaire, inconscient) Muscles squelettiques Muscles lisses Sensibilité superficielle Cœur Organes des sens Glandes NB : La distinction entre SN somatique et SN végétatif est facile au niveau des voies périphériques efférentes (anatomiquement distinctes), mais plus difficile à faire aux autres niveaux du SNC (centres végétatifs et afférences végétatives moins bien délimités). 3 Classification anatomo-fonctionnelle (1/2) : Système nerveux central Encéphale, moelle épinière Système nerveux périphérique Voies afférentes Voies efférentes (sensitives) (motrices) Stimuli Stimuli Stimuli Système nerveux Système nerveux du tractus sensoriels viscéraux somatique autonome digestif Motoneurones Système nerveux Système nerveux Système nerveux sympathique parasympathique entérique Muscles Muscles lisses Organes squelettiques Muscle cardiaque digestifs Glandes exocrines Certaines glandes endocrines 4 Classification anatomo-fonctionnelle (2/2) : Problèmes : Il existe des centres végétatifs (hypothalamus, tronc cérébral, moelle épinière) Il n’existerait pas de voies afférentes végétatives? (réponse dans la partie « anatomie du SNA ») 5  Classification embryologique (pour l’encéphale) : Prosencéphale Mésencéphale Rhombencéphale (cerveau antérieur) (cerveau moyen) (cerveau postérieur) Stade 3 vésicules Stade 5 vésicules Télencéphale Diencéphale Mésencéphale Métencéphale Myélencéphale Hémisphères cérébraux Thalamus Mésencéphale Protubérance annulaire Bulbe rachidien Noyaux gris centraux Hypothalamus (portion sup. du TC = Cervelet Hippocampe Glande pinéale pédoncules cérébraux) Amygdale Hypophyse Système limbique Noyaux sous-thalamiques Embryologiquement, c’est le prosencéphale (vésicule cérébrale antérieure primitive) qui donne naissance au télencéphale et au diencéphale. Le prosencéphale est la partie la plus volumineuse de l'encéphale. Télencéphale + diencéphale = correspond généralement à ce que l’on appelle le cerveau dans le langage courant Mésencéphale = partie supérieure du TC Rhombencéphale = Métencéphale (protubérance du TC + cervelet) + Myélencéphale (bulbe du TC) 6  Rappels histologiques : les neurones Corps cellulaire Noyau Cône d’implantation Terminaisons axonales (boutons terminaux) Dendrites Axone Les dendrites et les récepteurs sensoriels sont des structures spécialisées sensibles aux stimulus, tandis que la fonction des axones est d'acheminer des Influx nerveux. a. Un neurone multipolaire est pourvu de nombreuses dendrites et d'un axone. b. Un neurone bipolaire a une seule dendrite et un seul axone. c. Un neurone unipolaire a un seul prolongement (l'axone) divisé en deux : le prolongement périphérique relié au SNP et le prolongement central relié au SNC. 7  Rappels histologiques : la névroglie Cellules gliales du SNC : Cellules gliales du SNP : Cellules de Schwann, cellules satellites (entourent les corps cellulaires des neurones des ganglions spinaux) Le tissu glial (névroglie) composé de 4 types de cellules (cellules gliales) Astrocytes : Population la plus importante, cytoplasme présente une forme étoilée Rôle de soutien et de charpente sur laquelle les neurones et les vaisseaux sanguins vont pouvoir s'appuyer Forment également des jonctions particulières avec les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins appelées jonctions serrées : forment une barrière entre le sang et le SNC (BHE) qui détermine quelles substances peuvent passer du compartiment sanguin vers le tissu neuronal BHE : protège le cerveau et la moelle épinière contre les substances toxiques et évite que la composition du sang, qui peut varier dans différentes situations normales ou pathologiques, ne vienne perturber les fonctions du SNC. Cellules microgliales : Cellules de petite taille qui appartiennent au système immunitaire Dérivent de monocytes sanguins ayant pénétré dans le SNC et peuvent Lors de lésions du tissu nerveux, s'activent et se transforment en macrophages dont la fonction consiste alors à détruire les cellules en cours de dégénérescence. 8 Cellules épendymaires ou épendymocytes : Tapissent les cavités du cerveau (les ventricules) et de la moelle épinière (le canal central de la moelle épinière). Ces cellules participent à la circulation et à la production du liquide céphalo-rachidien dans lequel baigne le SNC. Oligodendrocytes : Corps cellulaire de petit volume d'où émergent des prolongements cytoplasmiques, plus fins et moins nombreux que ceux des astrocytes Élaborent la myéline du SNC 8  Substance de couleur blanche (composée de 70% de lipides et 30% protéines) Forme une gaine qui protège et isole électriquement les axones Elaborée par les cellules de Schwann (SNP) et par les oligodendrocytes (SNC) : Un oligodendrocyte peut myéliniser plusieurs axones Une cellule de Schwann ne myélinise qu’un segment d’axone SNP SNC Cellule de Schwann Oligodendrocyte 9  Corps cellulaire (neurone unipolaire) Cellules satellites Cellules de Schwann Axone Au niveau du SNP, les cellules satellites ont une fonction analogue à celle des astrocytes 10  Neurone Cellule de Nœud de Ranvier Schwann Axone Gaine de Gaine de myéline myéline La CS va progressivement s’enrouler autour de l’axone et ses membranes plasmiques vont s’accoler pour former une sorte de gouttière appelée mésaxone Ensuite, elles sont s’enrouler pour former un empilement de membranes plasmiques repoussant le noyau à la périphérie de la CS. A maturité, les feuillets internes de la membrane plasmique de la CS fusionnent, de telle sorte que les axones sont entourés par plusieurs couches de membranes qui constituent la gaine de myéline 11  Tous les axones ne sont pas myélinisés : certaines fibres sont amyéliniques Classification des fibres nerveuses périphériques Type Diamètre Vitesse Myéline Aα 12-20 µm 70-120 m/s Oui Aβ et Aγ 5-12 µm 30-70 m/s Oui Aδ 2-5 µm 12-30 m/s Oui B < 3 µm 3-15 m/s Oui C < 1,2 µm < 2,3 m/s Non Les fibres non myélinisées correspondent aux fibres de type C 12 NB : les épendymocytes participent à la production du LCR (UE 5-3) 13 Composé du TC, du cervelet, du diencéphale et des hémisphères cérébraux 14   1,3 à 1,4 Kg  100 milliards de neurones (1011)  10000 à 100000 synapses/neurone  Nombre total de synapses : ~1015 à 1016 !  1012 cellules non neuronales Le cerveau ne représente que 2% de la masse corporelle, mais son fonctionnement nécessite 20% de la consommation totale en oxygène et environ 150 g de glucose par jour ! L’encéphale humain pèse de 1,3 à 1,4 Kg et contient environ 100 milliards de neurones pour plus de 1012 cellules non-neuronales (cellules gliales). 15 L’être humain a-t-il le plus gros cerveau ? Non, mais parmi tous les mammifères, l’être humain a le plus gros cerveau relativement à son poids et présente le quotient d’encéphalisation le plus élevé. Quotient d’encéphalisation : Mesure le rapport entre le poids du cerveau d'une espèce et celui prédit par la droite de régression. 16  Substance grise Substance blanche La substance grise cérébrale est répartie en surface (le cortex) et plus profondément sous forme de noyaux (noyaux gris centraux). 17   Enveloppe de substance grise qui recouvre chaque hémisphère et où convergent les systèmes responsables des sensations, des perceptions, du mouvement volontaire, de l’apprentissage, du langage ou encore de la cognition  Surface totale du cortex humain : environ 2200 cm2  Épaisseur : entre 1,3 et 4,5 mm selon les régions Divisé en 5 lobes (frontal, pariétal, occipital, temporal et insulaire) qui comprennent eux- mêmes des subdivisions Enveloppe de substance grise qui recouvre chaque hémisphère et où convergent les systèmes responsables des sensations, des perceptions, du mouvement volontaire, de l’apprentissage, du langage ou encore de la cognition.  Surface totale du cortex humain : environ 2200 cm2  Épaisseur : entre 1,3 et 4,5 mm selon les régions 18 Aires primaires : Premiers sites de traitement de l’information Ne représentent qu’environ 30% de la surface du néocortex Aire motrice primaire (UE S5.3) Aires sensitives primaires : Aire somesthésique primaire (lobe pariétal, derrière le sillon central) Aire visuelle primaire (lobe occipital → UE S5.3) Aire audi ve primaire (lobe temporal → UE S5.3) Aire olfac ve primaire (lobe temporal → UE S5.3) Aire gusta ve primaire (lobe pariétal → UE S5.3) Aire de Wernicke (langage, lobe temporal de l’hémisphère dominant) 19 Aires associatives : La substance grise : le cortex Son connectées aux aires primaires Sont impliquées dans des processus plus élaborés  Aires unimodales ou secondaires : Directement connectées aux aires primaires  Aires associatives multimodales : Reçoivent des informations de diverses régions (corticales et sous-corticales) et les transmettent en retour à diverses régions. 3 aires associatives multimodales : 20  Somatotopie La substance grise : le cortex et latéralisation La somatotopie est la position relative dans le cortex des structures correspondant à différentes parties du corps. La somatotopie sensitive en particulier est la représentation de la surface cutanée sur la surface du cortex de manière proportionnelle à la densité des récepteurs. Cette représentation peut se faire sous forme d'homonculus sensitif. Latéralisation : l’organisation du cerveau en deux hémisphères se caractérise par la prise en charge, par chacun des hémisphères, des fonctions motrices en sensorielles de la moitié opposée du corps. Ainsi, le cortex moteur dédié aux fonctions motrices de la main chez les droitiers sera plus développé dans l’hémisphère gauche. En outre, contrairement aux aires auditives l'aire de Wernicke (impliquée dans le langage : reconnaissance des paroles) ne se trouve que dans un seul hémisphère, le gauche chez 95 % des droitiers et 60 % des gauchers 21 Elle est formée de faisceaux d’axones myélinisés cheminant entre les noyaux gris et les ventricules. Il existe 3 catégories de fibres : les fibres associatives, les fibres commissurales et les fibres de projection. Les fibres associatives transmettent les potentiels d’action à l’intérieur d’un même hémisphère. Les fibres commissurales relient les aires homologues des hémisphères. 22  La substance blanche Il y a aussi une commissure antérieure et une commissure postérieure. 23  La substance blanche Les fibres de projection pénètrent dans le cortex cérébral en provenance des centres inférieurs de l’encéphale ou de la moelle épinière. Elles comprennent également les neurofibres qui partent du cortex en direction de régions inférieures. Elles relient donc le cortex au reste du système nerveux. Contrairement aux fibres commissurales et aux fibres associatives, qui sont disposées horizontalement, les fibres de projection sont verticales. Les fibres de projection situées de part et d’autre du sommet du tronc cérébral forment une bande compacte appelée capsule interne, qui passe entre le thalamus et certains des noyaux basaux. Au-dessus de ce point, elles rayonnent en éventail pour former une structure appelée corona radiata. 24 Putamen Noyau caudé Pallidum ext. Thalamus Noyau Pallidum int. Sous-thalamique Substance noire Amygdale Noyaux gris centraux : Appellation « générique » pour tous les noyaux de substance grise situés sous le cortex Ganglions de la base : Au sens strict, uniquement caudé-putamen + pallidum + amygdale 25  Noyau caudé Putamen (queue) Noyau caudé (tête) Substance noire Plus gros noyau de substance grise sous-corticale Le noyau caudé et le noyau lenticulaire sont les principaux centres principaux de la motricité squelettique involontaire (système extrapyramidal) : régulation du tonus musculaire, initiation du mouvement et sur l’élaboration des mouvements automatiques non soumis au contrôle volontaire (mouvements de clignement des paupières ou de balancement des bras pendant la marche). 26  Homme Rat noyau caudé striatum 1,5 cm 0,2 cm putamen Contrôle des comportements moteurs (système extrapyramidal) Certaines fonctions cognitives (mémoire procédurale) et émotionnelles (noyau accumbens ou striatum ventral : addiction) Motricité extrapyramidale : fait intervenir également certaines aires corticales (cortex prémoteur, tronc cérébral, cervelet) Fonctions cognitives : mémoire liée au geste (mémoire procédurale) Striatum ventral : plaisir et addiction (système de récompense du cerveau) 27  Constitué de 3 structures paires entourant le troisième ventricule : thalamus, hypothalamus et l’épithalamus Diencéphale : cons tué de 3 structures paires entourant le troisième ventricule → thalamus, hypothalamus et l’épithalamus Structure composée d’un ensemble de noyaux situés de part et d’autre de la cavité du troisième ventricule. La quasi-totalité des afférences sensitives parvient au thalamus qui les intègre et les projette ensuite sur le cortex pariétal sensitif. Le thalamus apparaît donc comme un ensemble d’unités fonctionnelles constituant chacune un relais entre la périphérie et le cortex 28  Représente 80% du diencéphale (second plus gros noyau après le néostriatum) Composé de 2 masses ovales contenant des noyaux de substance grise séparés par des tractus de substance blanche (adhésion interthalamique et lame médullaire interne) Reçoit toutes les afférences sensorielles et sensitives qui y sont triées et filtrées avant d’être envoyées au cortex Participe au contrôle du mouvement (boucle motrice), à la régulation des émotions et à la mémoire (système limbique) Diencéphale : cons tué de 3 structures paires entourant le troisième ventricule → thalamus, hypothalamus et l’épithalamus Structure composée d’un ensemble de noyaux situés de part et d’autre de la cavité du troisième ventricule. La quasi-totalité des afférences sensitives parvient au thalamus qui les intègre et les projette ensuite sur le cortex pariétal sensitif. Le thalamus apparaît donc comme un ensemble d’unités fonctionnelles constituant chacune un relais entre la périphérie et le cortex 29  Noyaux antérieurs : reçoivent des informations de l’hypothalamus, envoient des efférences au système limbique (rôle dans les émotions et la mémoire) Noyaux médiaux : reçoivent des afférences du système limbique et des noyaux gris centraux, envoient des efférences au cortex cérébral (émotions, apprentissage, mémoire et cognition : pensée et connaissance) Noyaux latéraux : reçoivent des afférences du système limbique, des colliculus supérieurs (mésencéphale) et du cortex cérébral, envoient des efférences au cortex cérébral (rôle dans l’expression des émotions et l’intégration sensorielle : noyau latéral postérieur et pulvinar) 30  Noyaux intralaminaires : relais entre la formation réticulaire, le cervelet, le néostriatum et le cortex (rôle dans l’éveil et dans l’intégration des informations sensitives et motrices) Noyaux réticulaires : filtrent et intègrent les activités des autres noyaux thalamiques 31  Noyaux ventraux (5 noyaux) : o Noyau ventral antérieur : reçoit des afférences des noyaux gris centraux et envoie des efférences à la partie motrice du cortex cérébral (rôle dans le contrôle du mouvement) o Noyau ventral latéral : reçoit des informations du cervelet et du néostriatum (corps strié) et envoie des efférences au cortex cérébral (rôle dans le contrôle du mouvement) o Noyau ventral postérieur : relais synaptique pour les informations sensitives (toucher, pression, vibration, température, douleur, proprioception de la face et du corps…) o Noyau géniculé latéral : relais synaptique pour les voies visuelles o Noyau géniculé médial : relais synaptique pour les voies auditives 32  Structure de petite taille composé d’une 12aines de noyaux : o Corps mamillaire : relais pour les réflexes olfactifs o Noyau paraventriculaire : important centre d’intégration du système nerveux autonome o Noyau préoptique et dorsomédial : thermorégulation o Noyau suprachiasmatique : rôle important dans le contrôle des rythmes circadiens o Infundibulum (tige pituitaire) : relie l’hypothalamus à l’hypophyse o Noyau supraoptique et noyau paraventriculaire : site d’émergence des axones innervant le lobe postérieur de l’hypophyse Hypothalamus : situé sous le plancher du 3ème ventricule, pénètre dans le mésencéphale dans sa partie antérieure et s’étend jusqu’au chiasma optique 33  Principal centre de régulation des fonctions physiologiques (rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie) : Principal centre de régulation du système nerveux autonome (via les centres sympathiques et parasympathiques du tronc cérébral et de la moelle spinale) : contrôle la pression artérielle, la fréquence et l’intensité des contractions cardiaques, la motilité du tube digestif, la fréquence respiratoire, le diamètre pupillaire, ainsi que de nombreuses autres activités viscérales…. Principale structure du système limbique : impliqué dans le déclenchement des réactions physiques au plaisir, à la peur, à la colère, aux rythmes et pulsions biologiques (exemple : pulsion sexuelle) Régulation de la température corporelle Régulation du comportement alimentaire Régulation de l’équilibre hydrique et de la soif Régulation du cycle veille-sommeil Production d’hormones et régulation du fonctionnement du système endocrinien (axe hypothalamo- hypophysaire) Petite structure située au centre du cerveau et constituée d’une multitude de petits noyaux répartis autour du 3ème ventricule 3 fonctions essentielles 34  Petite structure située derrière le thalamus Composé de la glande pinéale (épiphyse) et des noyaux habénulaires (habenula) Glande pinéale : o Glande endocrine o Assure la production de la mélatonine (hormone du sommeil) o Contribue à synchroniser les rythmes circadiens endogènes avec le cycle jour/nuit Noyaux habénulaires : o Impliqués dans l’olfaction et connectés au système limbique : responsables des réponses émotionnelles aux odeurs Réponse émotionnelle aux odeurs : le parfum de la personne aimée, le gâteau au chocolat de Mamie… 35 Le tronc cérébral est composé de bas en haut du bulbe qui assure la jonction avec la moelle épinière au niveau cervical, de la protubérance et du mésencéphale. On y trouve l’émergence des nerfs crâniens mais aussi des centres impliqués dans le contrôle automatique de fonctions vitales : la respiration, la fonction cardiaque. Mésencéphale (ou isthme): présente sur sa face antérieure 2 faisceaux de substance blanche, les pédoncules cérébraux (reliant le TC aux hémisphères) 36  Pédoncules cérébraux (2 faisceaux de substance blanche sur la face antérieure) : relient le TC aux hémisphères Noyaux des nerfs crâniens III et IV Substance noire : motricité extrapyramidale (boucle motrice) Noyau rouge : tonus musculaire Colliculus supérieurs et inférieurs : coordonnent respectivement les mouvements réflexes de la tête en réponse aux signaux visuels et auditifs 37  Noyaux des nerfs crâniens V, VI et VII Groupe respiratoire pontin (GRP) : module le rythme du groupe respiratoire ventral (GRV) lors d’activités telles que la parole, le sommeil ou l’activité physique Contient de nombreuses fibres de projection : o Fibres de projection profondes (disposées longitudinalement) : relais entre les centres cérébraux supérieurs et la moelle épinière o Fibres de projection superficielles (disposées transversalement) : forment les pédoncules cérébelleux moyens qui relient le pont au cervelet GRP anciennement appelé centre pneumotaxique 38  Noyaux des nerfs crâniens VIII, IX, X, XI et XII Pyramides bulbaires : décussation du faisceau pyramidal croisé Noyaux vestibulaires : équilibre Noyaux cochléaires : centres sensoriels auditifs Centres respiratoires : groupe respiratoire ventral (GRV) et dorsal (GRD) Centre cardiovasculaire : o Centre cardiaque : régule la force et la fréquence des contractions cardiaques o Centre vasomoteur : contrôle la pression artérielle Faisceau pyramidal croisé : 80% des fibres du système moteur pyramidal GRV : Centre générateur du rythme respiratoire GRD : Centre d’intégration des influx provenant des chémorécepteurs 39  Système complexe de neurones disséminés dans la substance blanche au centre du TC Interface entre les fibres des SN somatique et autonome (connections très étendues : cortex, thalamus, hypothalamus, cervelet, ME) Une partie de la formation réticulée intervient dans le système réticulaire activateur ascendant (SRAA) : fonctions d’éveil et de conscience, filtrage des influx sensoriels inhabituels, cycle veille-sommeil L’alcool, les somnifères et les tranquillisants réduisent l’activité du SRAA Les lésions graves du SRAA (exemple : torsion du tronc cérébral subi lors d’un combat de boxe) entraînent coma irréversible 40  Cervelet Reçoit des informations provenant des voies visuelles, auditives, vestibulaires et des propriocepteurs Régulation des activités musculaires du mouvement volontaire global (fluidité et précision du mouvement) Maintien tonique de la posture et de l'équilibre 41  Moelle épinière Moelle épinière Vertèbre Disque Racine vertébral nerveuse tige mesurant environ 45 cm de long chez l’homme (43 chez la femme) pour une largeur d’1 cm et pesant de 35 à 40 g Protégée par le canal rachidien formé par les vertèbres de la colonne vertébrale. Ce canal mesurant environ 70 cm, la ME n’occupe donc pas la totalité de l’espace rachidien (la colonne vertébrale étant flexible et la ME doit pouvoir bouger à l’intérieur de son étui osseux). La ME prend naissance au niveau du trou occipital (où elle fait suite au tronc cérébral) et elle se prolonge jusqu’à la 2nde vertèbre lombaire. Un nerf rachidien émerge de chaque côté de la moelle par l’intermédiaire des trous de conjugaison formés par la superposition des vertèbres adjacentes NB : a en on aux tatouages dans le bas du dos situées au niveau des vertèbres lombaires → si le tatouage est gros, peut dans certains cas rendre impossible l’anesthésie péridurale (risque de faire pénétrer de l’encre dans le LCR lors de la piqûre et de provoquer une infection) 42 Au niveau interne, La ME est constituée d’un axe de substance grise entouré de substance blanche. La SG est subdivisée en plusieurs régions : des cornes symétriques de chaque côté reliées au centre par des commissures grises ventrale et dorsale situées respectivement en avant et en arrière du canal épendymaire. Les différentes cornes sont la corne ventrale (antérieure), la corne dorsale (postérieure) et la corne latérale caractéristique des segments thoraciques de la moelle. Les cornes ventrales contiennent les corps cellulaires de motoneurones dont les axones quittent la ME pour assurer l’innervation motrice des muscles squelettiques. Les cornes dorsales renferment des corps cellulaires innervés par les fibres sensitives périphériques. Les ganglions spinaux situés sur la racine dorsale contiennent les corps cellulaires des neurones sensitifs ! 43 Au niveau interne, La ME est constituée d’un axe de substance grise entouré de substance blanche. La SG est subdivisée en plusieurs régions : des cornes symétriques de chaque côté reliées au centre par des commissures grises ventrale et dorsale situées respectivement en avant et en arrière du canal épendymaire. Les différentes cornes sont la corne ventrale (antérieure), la corne dorsale (postérieure) et la corne latérale caractéristique des segments thoraciques de la moelle. Les cornes ventrales contiennent les corps cellulaires de motoneurones dont les axones quittent la ME pour assurer l’innervation motrice des muscles squelettiques. Les cornes dorsales renferment des corps cellulaires innervés par les fibres sensitives périphériques. Les ganglions spinaux situés sur la racine dorsale contiennent les corps cellulaires des neurones sensitifs ! 44  SNP : nerfs + plexus nerveux + racines et ganglions Endonèvre : Fine couche de tissu conjonctif lâche entourant chaque axone Périnèvre : Enveloppe de tissu conjonctif plus épaisse entourant les fascicules Épinèvre : Gaine fibreuse résistante enveloppant l’ensemble des fascicules Un nerf est un rassemblement d’axones regroupés en faisceaux appelés fascicules. Les axones et les fascicules sont entourés de plusieurs couches de tissu conjonctif : L’endonèvre enveloppe l’axone fine couche de tissu conjonctif lâche Le périnèvre enveloppe chaque fascicule : couche de tissu conjonctif plus épaisse L’épinèvre enveloppe l’ensemble des fascicules et constitue donc l’enveloppe du nerf : gaine fibreuse très résistante 45  43 paires de nerfs :  31 paires de nerfs spinaux (issus de la moelle épinière)  12 paires de nerfs crâniens (11 périphériques, 1 central : N. optique) 3 types des nerfs : Nerfs mixtes (le plus courant) : fibres sensitives et motrices Nerfs sensitifs (afférents) : ne contiennent que des fibres sensitives Nerfs moteurs (efférents) : ne contiennent que des fibres motrices 46  La plupart des rameaux ventraux ne rejoignent pas directement les territoires qu’il innervent, mais s’entrecroisent pour former des plexus : Plexus cervical Plexus brachial Plexus lombaire Plexus sacral NB: Les nerfs spinaux T2 à T11 (nerfs intercostaux) ne forment pas de plexus et rejoignent directement les structures qu’ils innervent 47  Chaque nerf spinal possède 2 connexions avec la ME : o Racine ventrale motrice o Racine dorsale sensitive (corps cellulaires des neurones afférents dans le ganglion spinal) Ces 2 racines se réunissent et quittent la colonne vertébrale par les trous de conjugaison La première lettre du nom des différents nerfs crâniens peut être mémorisée à l'aide d'une phrase mnémotechnique comme celle-ci, inspirée de la fable « Le lièvre de la tortue » : «Oyez ! Oyez ! Obstinée, Tortue Tenace a finalement vaincu ; Grand Vantard a honte. » 48  Chaque nerf se divise ensuite en plusieurs branches ou rameaux : Rameau dorsal (en direction des muscles profonds et de la peau de la face dorsale du tronc) Rameau ventral (en direction des muscles et structures des membres sup. et inf. ainsi que la peau des faces latérales et ventrales du tronc) Rameau méningé (retourne dans le canal vertébral pour innerver les vertèbres et ligaments intervertébraux) Rameaux communicants (appartiennent au SNA) La première lettre du nom des différents nerfs crâniens peut être mémorisée à l'aide d'une phrase mnémotechnique comme celle-ci, inspirée de la fable « Le lièvre de la tortue » : «Oyez ! Oyez ! Obstinée, Tortue Tenace a finalement vaincu ; Grand Vantard a honte. » 49  Nerf crânien Innervation(s)/Fonction(s) N° NOM I Olfactif Olfaction II Optique Vision Mouvements oculaires, contraction de l'iris (taille de la pupille) et du muscle III Oculomoteur ciliaire du cristallin (contrôle de sa forme) IV Trochléaire Mouvements oculaires Sensibilité de la face (conjonctives, joues, front, paupières...) et de la bouche V Trijumeau (gencives, dents, langue, lèvres inférieures...) Motricité des muscles masticateurs (mastication) VI Abducens Mouvements oculaires Sensibilité de la langue Motricité des muscles de la face (expression du visage), VII Facial des glandes salivaires, lacrymales et muqueuses nasales VIII Vestibulo-cochléaire Audition (pour la partie cochléaire) et équilibre (pour la partie vestibulaire) Sensibilité de la langue. Transmet également les influx sensitifs provenant des IX Glosso-pharyngien barorécepteurs et chémorécepteurs carotidiens Motricité de la langue, du pharynx (rôle dans la déglutition) et de la glande parotide (salivation) Sensibilité et motricité de nombreux viscères (cœur, tube digestif...) et glandes X Vague ou pneumogastrique exo et endocrines XI Accessoire Contraction des muscles cervicaux, du larynx et du pharynx XII Hypoglosse Contraction de la langue pendant la parole et la déglutition Nerf sensitif Nerf moteur Nerf mixte NB : La première lettre du nom des nerfs crâniens peut être mémorisée à l'aide d'une phrase mnémotechnique inspirée de la fable « Le lièvre de la tortue » : « Oyez ! Oyez ! Obstinée, Tortue Tenace A Finalement Vaincu ; Grand Vantard A Honte. » 50 51  Muscles lisses (bronches, vessie, vaisseaux sanguins, …) Cœur Glandes (salivaires, foie, pancréas,...) → Régule la fonc on cardiovasculaire (ba ements cardiaques, PA), la transpiration, la digestion… Système nerveux (ortho)sympathique (SN Σ) : situations d’urgence, augmentation de l’activité physique Système nerveux parasympathique (SN pΣ) : tâches routinières (repos), économie et production d’énergie (digestion) (+ SN entérique, cf. cours digestion) D'une façon générale, on peut dire que le système nerveux sympathique mobilise les ressources de l'organisme, en particulier les ressources métaboliques pour faire face aux situations qui représentent une menace ou un défi. Le plus souvent, le système sympathique entraîne une réponse généralisée, le meilleur exemple étant la réponse au stress. Il peut toutefois, dans certains cas, générer une réponse localisée. À l'opposé, le système nerveux parasympathique joue un rôle pendant les états de calme pour restaurer l'énergie dépensée. Il entraîne une réponse bien localisée. Cette régulation nerveuse permanente de la dépense et du renouvellement des ressources, dont dispose l'organisme, contribue à l’homéostasie. Ainsi, le système nerveux végétatif est impliqué dans toutes les régulations métaboliques et la régulation des fonctions cardiovasculaire, respiratoire, le fonctionnement du tube digestif, les régulations des sécrétions des glandes. Dans toutes les régulations, le système nerveux végétatif fonctionne de façon réflexe et la réponse obtenue est rapide. 52  Constituent le premier élément des systèmes réflexes viscéraux Corps cellulaires des neurones afférents viscéraux situés dans les ganglions spinaux ou dans les ganglions sensoriels des nerfs crâniens (vague, glossopharyngien et facial) : Une des branches des prolongements de ces neurones (axone en forme de T) innerve les tissus cibles localisés en périphérie L’autre prolongement : o Se termine dans la partie de la corne dorsale de la moelle jouxtant la corne latérale (cf. schéma) o Ou continue son trajet vers les centres supérieurs et s'articule avec des neurones du tronc cérébral 53   Hypothalamus : principal centre d’intégration du SNA L’hypothalamus intervient dans le contrôle : De la température De la soif De la prise alimentaire L’hypothalamus est en relation avec : Emet des projections vers les centres végétatifs du tronc cérébral et de la moelle épinière Certaines zones du cortex cérébral, notamment limbiques (émotions)  Centres du TC : centres respiratoires, centres cardio-vasculaires, vomissement, miction NB : De nombreuses autres fonctions végétatives ne passent pas par l’hypothalamus et sont régulées localement au sein du tronc cérébral ou de la moelle épinière (arcs réflexes végétatifs) Hypothalamus : principal centre d’intégration car reçoit un très grand nombre d’informations à partir du noyau du faisceau solitaire. Relation avec système limbique : de rougir quand on est mal à l'aise, la pâleur quand on a peur… 54 Système parasympathique Système sympathique Bulbaires : Noyaux des nerfs III Entre T1 et L2/L3 (zone viscéro- (oculomoteur commun), VII (facial), IX motrice de la substance grise) (glossopharyngien), X (vague) Pelviens : Noyaux des nerfs pelviens (moelle sacrée entre S2 et S4 : centre ano-rectal, centre vésical et centre génital) 55  Autonome Somatique Dans le système nerveux somatique, les voies motrices périphériques ne comportent qu'un seul neurone, le motoneurone alpha, dont le corps cellulaire est situé dans la corne ventrale de la moelle spinale. Dans le système nerveux végétatif, les voies efférentes sont formées par la succession de deux neurones qui font relais dans un ganglion. Le premier neurone, dont le soma est localisé dans le tronc cérébral ou la moelle spinale est dit préganglionnaire. Le second neurone, dont le soma est situé dans le ganglion, est dit postganglionnaire. C'est ce second neurone qui innerve les organes cibles, le cœur, les viscères et les glandes. Enfin, les synapses entre les neurones postganglionnaires et les cellules effectrices présentent une particularité. En effet, les neurones postganglionnaires présentent des varicosités (renflements le long de l'axone qui forment des synapse dites « en passant ». Ces varicosités sont contiennent de nombreuses vésicules remplies de neurotransmetteurs et les récepteurs postsynaptiques des cellules cibles ne sont pas rassemblés en des zones spécifiques (comme dans une synapse chimique classique). Les neurotransmetteur dans le système nerveux végétatif est libéré dans le fluide interstitiel pour pouvoir diffuser et atteindre tous les récepteurs. Un seul neurone postganglionnaire peut donc affecter une large surface de tissu cible. 56  Neurones préG crâniens : nerfs III, VII, IX, X Neurones préG entre T1 et L2 Neurones préG sacrés : entre S2 et S4 Sympathique : un neurone pré-ganglionnaire court ; un neurone post-ganglionnaire long qui n'est pas myélinisé Les ganglions sont réunis en une double chaîne latéro-vertébrale. Certains ganglions portent des noms comme le ganglion cervical ou le ganglion étoilé. Il existe 3 cas de figures en ce qui concerne le lieu de synapse entre ces 2 neurones : Pour certaines voies, la synapse s’opère au même niveau que le nerf rachidien ; Pour certaines autres, la synapse s’effectue plus haut ou plus bas dans la chaîne des ganglions latéro-vertébraux ; Dans d’autres cas encore, les neurones pré-ganglionnaires traversent cette chaîne sans former de synapse, mais font relai au plus 57 près des organes. C’est par exemple le cas du ganglion cœliaque (foie, estomac, intestin, rein), du ganglion mésentérique (gros intestin) ou du ganglion mésentérique inférieur (gros intestin, vessie, organes génitaux). Parasympathique : les ganglions se situent à proximité, voire à l'intérieur même des organes cibles (on parle de ganglions intra-muraux) : les fibres post-ganglionnaires parasympathiques sont généralement courtes et elles innervent un effecteur bien déterminé. En résumé, le système parasympathique se caractérise par la distribution de ses neurones préGG dans le tronc cérébral et la moelle sacrée et par un relais dans des ganglions situés à proximité ou dans les organes cibles. Le premier neurone est donc long et le second neurone court. Les fibres parasympathiques n'innervent pas tous les organes. Les exceptions sont les glandes sudoripares, la médullosurrénale, les muscles érecteurs des poils et la plupart des vaisseaux sanguins artériels. 57 58  Récepteurs muscariniques Récepteurs Système parasympathique nicotiniques Récepteurs NA adrénergiques Récepteurs nicotiniques Cas particulier Système sympathique 2 synapses : S1 synapse entre le neurone préganglionnaire et le neurone postganglionnaire S2 synapse entre le neurone postganglionnaire et la cellule effectrice Médullo-surrénale : innervée par des fibres préganglionnaires sympathiques du nerf splanchnique → ganglion sympathique modifié 59  Organes des sens Voie sensitive Intégration Muscles squelettiques Voie motrice Récepteurs nicotiniques 60 L’ACh est le neurotransmetteur : o de toutes les neurones somatiques (motoneurones Aα) o de tous les neurones préganglionnaires végétatifs ( et p) o de toutes les neurones postganglionnaires p o de quelques neurones postganglionnaires  (glandes sudoripares) Du fait de l'organisation anatomique des deux systèmes, le système p exerce des effets localisés (généralement restreints à 1 organe) et de courte durée Le système  a des effets plus généralisés et plus prolongés 61  Effets nuls (pas d’innervation parasympathique des vaisseaux sanguins chez l’homme) → Dérivation de la circulation sanguine en situation de stress NB : Les artérioles sont innervées par des neurones sympathiques à l’exception de celles qui font partie des effecteurs de l’arc réflexe d’érection du pénis et du clitoris et dont la vasodilatation est due à leur innervation parasympathique par l’intermédiaire du NO Comment le même neurotransmetteur peut provoquer des effets différents sur les vaisseaux sanguins ? Récepteurs différents ! 62 L’adrénaline libérée par la médullosurrénale peut entraîner une vasoconstriction au niveau de certains vaisseaux riches en récepteurs α-adrénergiques. Toutefois, l'adrénaline a une affinité similaire pour les récepteurs α- et β-adrénergiques. Ainsi, elle agit également sur les récepteurs β-adrénergiques des vaisseaux du cœur, du foie et des muscles squelettiques. Ce sont des récepteurs non innervés, qui ne sont pas situés à proximité des neurones sympathiques. Ils répondent donc en priorité à l'adrénaline circulante, en induisant une vasodilatation. En cas de stress, on a une libération très importante d'adrénaline, qui a une action sur les tissus qui sont sollicités dans la réponse (cœur, foie pour le glucose, muscles SQ). 63 64 La plupart des organes reçoivent une double innervation. Il en résulte la mise en place de phénomènes d’antagonisme ou de synergie d’effets. Effets antagonistes : Activité cardiaque Système respiratoire Système digestif Effets synergiques : Régulation de l’activité des organes génitaux externes Tonus sympathique : Tonus vasculaire (principal système de régulation de la PA, même au repos) Tonus parasympathique : Activité cardiaque au repos Systèmes digestifs et urinaires Rôles sympathiques exclusifs : Innervation exclusive de la médullo-surrénale, des glandes sudoripares, des muscles arrecteurs des poils, des reins et de la plupart des vaisseaux sanguins Thermorégulation, libération de rénine, effets métaboliques 65 Les fonctions du SN et du SNp sont particulièrement bien illustrées dans le cas des réponses au stress. De nos jours, la dimension psychologique domine (surmenage, angoisse, troubles affectifs, anticipation), mais le stress est une réaction physiologique archaïque, massive et autonome permettant d’assurer la survie (prépare l’organisme au combat ou à la fuite). De manière schématique, l'organisme réagit face à un stress en deux temps : 1) Phase d'alerte : Met essentiellement en jeu le système  2) Phase de récupération : Activité du système p prédominante NB : La phase de récupération survient si l’organisme s’est adapté au stress. En cas de non adaptation, il entre en phase de résistance, puis en phase d’épuisement. 66  Alerte SN Σ Durant cette phase, le système  : ↑ Fréquence et force des contractions cardiaques ↑ Dilatation des bronches → ↑ Diffusion d‘O2 vers le sang Vasoconstriction des vaisseaux cutanés et organes digestifs Vasodilatation au niveau des muscles sq., du cœur et du syst. respiratoire ↑ Glycogénolyse (foie : ↑ glycémie ; muscles sq. : ↑ ATP), ↑ Lipolyse Dilatation des pupilles pour une meilleure vision ↓ Fonctions digestives, ↓ sécrétion de salive et fermeture des sphincters 67  Alerte Récupération SN Σ SN pΣ Dès que la situation d’alerte est maîtrisée, le système p entre en jeu afin de : ↓ Les fréquences cardiaque et pulmonaire ↑ La sédation pour favoriser la récupération ↑ Les fonctions digestives et la miction, favorisant ainsi le réapprovisionnement des cellules et l'élimination des déchets 68 69