Le Système Nerveux PDF

Le Système Nerveux  Le système nerveux Système de régulation et communication → homéostasie Activités SN → émotions, actions, pensées… Fonctionnement complexe Information = influx nerveux = signal électrique Rapide (≠ endocrinien) et spécifique Cellules nerveuse...

Le Système Nerveux  Le système nerveux Système de régulation et communication → homéostasie Activités SN → émotions, actions, pensées… Fonctionnement complexe Information = influx nerveux = signal électrique Rapide (≠ endocrinien) et spécifique Cellules nerveuses = neurones Le système nerveux Influx sensitif Information sensorielle Influx moteur Réponse motrice Classification structurale Encéphale Système Nerveux Central Moelle épinière Nerfs Système Nerveux Périphérique Ganglions  Classification structurale Système Nerveux Central Encéphale + moelle épinière Intégration Système Nerveux Périphérique Nerfs craniens + spinaux Voies sensitives Voies motrices afférentes efférentes Réponse SN autonome SN somatique Organes des sens involontaire volontaire Perception Cœur, viscères, muscles lisses, Muscles squelettiques glandes SN parasympathique SN sympathique  Sommaire A. Physiologie neuronale B. Système Nerveux Central C. Système Nerveux Périphérique D. Système Nerveux Autonome  Sommaire A. Physiologie neuronale B. Système nerveux central C. Système nerveux périphérique D. Système nerveux autonome  Physiologie neuronale 1. Structure et fonction du tissu nerveux 1. Gliocytes 2. Neurones 2. Principes de neurophysiologie 1. Canaux ioniques membranaires 2. Potentiel de repos 3. Potentiel de membrane 4. Synapse  Physiologie neuronale 1. Structure et fonction du tissu nerveux 1. Gliocytes 2. Neurones 2. Principes de neurophysiologie 1. Canaux ioniques membranaires 2. Potentiel de repos 3. Potentiel de membrane 4. Synapse  Gliocytes Cellules de la névroglie – 10 fois + nombreux que neurones Rôles de soutien, isolation, protection des neurones, élimination déchets Mitoses rapides – Origine de tumeurs cérébrales gliome (astrocytes) Plusieurs types – SNC: Astrocyte: les + nombreux, barrière cap sg, Oligodendrocyte: enroulés → gaine myéline Microglie= macrophagocytes Ependymocytes = épithélium cilié bordant cavités (encéphale et MEP) – SNP : Neurolemocytes (cellule de Schwann) enroulés → gaine myéline, Régénération axones lésés  Physiologie neuronale 1. Structure et fonction du tissu nerveux 1. Gliocytes 2. Neurones 2. Principes de neurophysiologie 1. Canaux ioniques membranaires 2. Potentiel de repos 3. Potentiel de membrane 4. Synapse Neurones Cellules spécialisée dans transmission influx nerveux 100 milliards de neurones Pas de divisions après la naissance Intense activité métabolique (O2+glucose) 1 neurones communique avec des milliers d’autres SN = central + périphérique Info→ intégration →réponse  Neurone Cellule nerveuse spécialisée dans la communication intercellulaire  La gaine de myéline  Myéline = Lipo-protéines (blanchâtre)  Rôle = augmente vitesse conduction de l’influx nerveux  Myélinisation complète à l’adolescence  SEP= maladie avec destruction gaine myéline par système immunitaire Les regroupements de neurones Subst grise Subst blanche MEP Encéphale Substance blanche Substance grise Axones myélinisés Corps cellulaires et Neurofibres amyélinisées Les groupements (amas) de neurones Type de SNP SNC groupement Corps cellulaires Ganglion Noyau Axones Nerf Faisceau (neurofibres) Tractus  Classification fonctionnelle sensoriels Et viscères  Classification structurale Multipolaire Bipolaire Unipolaire Axone 1 1 1 Type Motoneurones Sensifs Sensitifs Interneurones Récepteurs sensoriels Lieu Les plus nombreux Rétine Ganglions SNP muqueuse olfactive  Physiologie neuronale 1. Structure et fonction du tissu nerveux 1. Gliocytes 2. Neurones 2. Principes de neurophysiologie 1. Canaux ioniques membranaires 2. Potentiel de repos 3. Potentiel de membrane 4. Synapse  Excitabilité neuronale Neurones très sensibles aux stimulus: excitables Réception stimulus → production et conduction signal (courant) électrique – Potentiel d’Action (PA)  Charges et courant électrique Charges électriques = ions + ou - – Na+ , K+ – Cl-, Protéines- Séparation de charges au travers de la membrane – Produit de l’énergie qui définit un potentiel Potentiel membranaire Voltage (mV) Mesure entre 2 points de charge contraire – ↑ différence de charges → ↑ voltage Membranes contiennent canaux (ioniques) qui assurent le passage des ions de part et d’autre de la membrane Courant correspond au déplacement (flux) de charges (ions) le long de la membrane Potentiel membranaire du neurone La membrane est polarisée – Intérieur (cytoplasme) = ions - – Extérieur (liquide interstitiel) = ions + Au repos, potentiel membranaire = - 70 mV – Potentiel de repos Potentiel de repos est engendré par des différences de composition ionique de part et d’autre de la mb Le potentiel de repos Au travers de la mb, flux d’ions permanent Gradient (différence) de [concentration] ionique entre intracellulaire (i) et extracellulaire (e) [K+] i >> [K+] e [Na+] i> perméabilité Na+ Sortie K+ >> entrée Na+ Déficit en charges + à l’intérieur de la cellule Négativité face interne cellule Pompe Na+K+ ATP ases Fait rentrer 2 K+ en échange de 3 Na+  Modification du potentiel membranaire Stimulus → variation perméabilité ionique → apparition courant électrique local – Stimulus = électrique ou chimique Propriété caractéristique des cellules excitables (neurone et myocytes) Cette modification du potentiel peut prendre 2 formes: – Dépolarisation = réduction potentiel : la face interne devient moins négative ex : -70 → -65 mV – Hyperpolarisation = augmentation potentiel : la face interne devient plus négative ex: -70 → -75 mV  Modification du potentiel membranaire Modification de ce potentiel → signaux électriques – Potentiels gradués Amplitude proportionnelle à intensité du stimulus Propagation sur courtes distances – Potentiels d’action = influx nerveux Signal transporté par 1 neurone Communication avec autres neurones ou cellules musculaires Déclenché si stimulation suffisante (loi du tout ou rien) Propagation sur longues distances  Le potentiel d’action Potentiel de repos Potentiel d’action = influx nerveux = variation rapide (qq ms) mais importante du potentiel de mb Mécanisme = Modification perméabilité ionique – Déplacement d’ions au travers de la mb – Canaux ioniques dépendants du voltage  Canal ionique membranaire Un canal ionique dépendant du voltage peut s’ouvrir (ou se fermer) en réponse à des modifications du voltage (= stimulus) Potentiel d’action et canaux ioniques 2 3 Stimulus 1 4  Propagation de l’onde de dépolarisation Une petite région s’est dépolarisée (changement de polarité à cet endroit) A mesure que les ions positifs s’écoulent en direction des régions négatives, il se crée des courants locaux qui dépolarisent les régions adjacentes de la mb et qui permettent la propagation de la dépolarisation Cône d’implantation Terminaisons axonales PA Si le PA arrive au cône d’implantation, le PA est propagé jusqu’aux terminaisons axonales  Conduction saltatoire (axone myélinisé) Myéline = Gaine isolante 10 à 100 fois plus rapide (>100 m/s) Saute d’un nœud à l’autre  Transmission synaptique Synapse = zone de contact fonctionnelle Rôle = transmission de l’influx d’une cellule à l’autre Entre 1 neurone et une autre cellule (ex: neurone, C musculaire, glande etc…) En moyenne, > 10 000 terminaisons synaptiques par neurone  La synapse Fente synaptique = espace entre mb pré et post synaptique Libération médiateur chimique = neurotransmetteur (NT) La fixation d’un NT sur son récepteur spécifique va induire un influx nerveux dans le neurone post synaptique Influx = excitateur ou inhibiteur Puis NT recapté par neurone ou dégradé dans la fente synaptique  Les neurotransmetteurs 1 neurone peut faire synapse avec de nombreux autres neurones (milliers) Le neuro postsynaptique subit l’action de plusieurs NT Certains NT inhibent la création d’un PA (empêchent la dépolarisation) Un neurone peut libérer plusieurs types de NT Il existe des dizaines de NT différents → modulation de l’information Les grands types de NT AchE: libérée par jonction neuromusculaire Endorphines GABA (Acide gammaaminobutyrique) Amines biogènes Catécholamines (adrénaline, noradrénaline): SNA Dopamine, sérotonine, histamine NO = Nitric Oxyde (gaz)  Plan A. Physiologie neuronale B. Système Nerveux Central C. Système Nerveux Périphérique D. Système Nerveux Autonome  Système Nerveux Central Encéphale – Anatomie fonctionnelle – Fonctions supérieures (mémoire, sommeil) – Protection (méninges, LCR, BHE) Moelle épinière – Anatomie fonctionnelle  Encéphale Cerveau Masse grise rosâtre ≈ 1,3 Kg Plissé: circonvolutions Composition – Hémisphères cérébraux – Diencéphale – Tronc cérébral – Cervelet  Le cortex Couche de substance grise = corps cellulaires des neurones à la surface des hémisphères Siège de toutes les activités conscientes et de nombreuses activités inconscientes Regroupement de zones fonctionnelles selon aires corticales Aires structurales et fonctionnelles du cortex cérébral Vue latérale  Aires corticales Chaque fonction est élaborée par une aire du cortex On peut deviner la localisation d’une lésion (tumeur, infarctus…) en fonction des symptômes neurologiques Aires sensitives Aire somesthésique primaire (partie antérieure du lobe pariétal): influx des récepteurs sensoriels de la douleur, température, toucher Homoncule somesthésique = schéma topographique ou la surface représentant chaque partie du corps est proportionnelle à la densité des récepteurs sensoriels Homoncule somesthésique primaire  Aires corticales sensitives Aires des organes sensoriels Aire visuelle primaire (perception points lumineux) + aire visuelle associative (perception d’images)= lobe occipital Lésion → cécité ou perte compréhension de la vision Aire auditive primaire (perception sons) + aire auditive associative (compréhension des sons) = lobe temporal Lésion → surdité ou perte compréhension des sons Aire olfactive: lobe temporal Aire gustative: lobe insulaire  Aires corticales motrices Régissent les mouvements volontaires Lobes frontaux (partie postérieure) Aire motrice primaire En avant du sillon latéral Contraction muscles sq Trajet cortex – MEP = faisceau pyramidal = tractus cortico- spinal Décussation Lésion → paralysie Surface proportionnelle à précision des mouvements → homoncule moteur Homoncule moteur  Aires corticales motrices Aire prémotrice En avant de l’aire motrice primaire En connexion avec aire motrice primaire Régit les habilités motrices répétitives ex: instruments de musique Coordination de contractions musculaires Aire motrice du langage (aire de Broca) Contrôle articulation du langage (bouche/larynx) Lésion → aphasie motrice Hémisphère gauche + Aire de Wernicke = compréhension du langage (centre d’analyse) Hémisphère gauche Lésion → entend mais ne comprend pas  Aires associatives Centres d’intégration, siège de processus complexes Cortex préfrontal Lobe frontal partie antérieure Fonctions complexes (intellectuelles abstraites) Intelligence, cognition (apprentissage), prédiction Personnalité, conscience, humeur Lésion → perte sens critique, indifférence,… Aire de Wernicke Entre lobes pariétal, temporal, occipital Hémisphère gauche Stockage de souvenirs complexes liés aux expériences sensorielles  Les noyaux basaux Ilots de substance grise au centre du cerveau Fonctions diverses – Mouvements musculaires dirigés par cortex →Régulation et coordination motrice – Tonus musculaire – Reliés par neurofibres de projection à aire prémotrice – NT= dopamine – Déséquilibre : maladie de Parkinson  La substance blanche Faisceaux de neurofibres myélinisées Acheminent influx qui viennent ou arrivent au cortex 3 types – Commisssurales : Relient les aires corticales homologues des 2 hémisphères (ex: corps calleux) – Associatives: relient zones du même hémisphère – De projection: des hémisphères aux parties inférieures de l’encéphale (ex: noyaux gris, tronc cérébral) Croisement (décussation) au niveau du tronc cérébral ou MEP Diencéphale  Le diencéphale Thalamus : 2 masses jumelles forme ovoïde; nombreux noyaux qui ont fonctions spécifiques; Porte d’entrée au cortex: projection et réception de neurofibres vers cortex 1. Relai de presque tous influx sensitifs au cortex primaire (visuels, auditifs…): trie l’information sensitive 2. Rôle dans sensibilité, motricité, traitement émotions, mémoire, apprentissage Hypothalamus: plancher du 3ème ventricule; relié à hypohyse 1. Régulation température, équilibre hydrique, métabolisme 2. Syst limbique = cerveau émotionnel et viscéral 3. Synthèse d’hormones (ADH, ocytocine) 4. Centre soif, plaisir, douleur Epithalamus: Corps pinéal forme le toit du 3ème ventricule Régulation sommeil (mélatonine) Plexus choroïde = amas de capillaires sg en saillies dans ventricules, produisant LCR  Le cervelet Situé sous le lobe occipital, en arrière du tronc cérébral (subst grise + blanche) Relié au cerveau par les pédoncules cérébelleux Fonction : Coordination muscles sq (mvts) – Equilibre et posture – Apprentissage – Lésion : ataxie (trouble coordination) Tronc cérébral  Le Tronc Cérébral (TC) Mésencéphale Relie cerveau à MEP Traversé par 4ème ventricule Mésencéphale : voies de passage des tractus et faisceaux ascendant et descendants Noyau de substance grise (CC): Pont Départ nerfs craniens (bulbe+pont) Centres du SNA (Régulation respiration, FC, PA…)(bulbe) Bulbe  Ondes cérébrales Neurones produisent à chaque instant millions influx nerveux (PA) Enregistrement signaux électriques (synapses) des neurones surface cortex = ondes cérébrales EEG=ElectroEncéphaloGramme Unique à chaque individu Diagnostic de troubles cérébraux (Epilepsie)  Ondes cérébrales Absence d'ondes cérébrales (tracé plat)= mort cérébrale Fonctions supérieures: le sommeil Inconscience partielle dont on peut sortir par une stimulation (# coma: inconscience qui résiste au stimulus) Rythme circadien veille / sommeil (gouverné par hypothalamus) Indispensable à la vie Déroulement du sommeil = succession de cycles 1 cycle = alternance de 2 phases: sommeil paradoxal et sommeil lent (4 phases successives) Cycles ≈ 90 min, plusieurs cycles / nuit Le sommeil 1. Sommeil lent - Stade 1 : détente. Eveil facile - Stade 2. sommeil plus profond, mais irrégulier. EEG: apparition de quelques pics de forte amplitude. Réveil plus difficile. - Stade 3: Sommeil +profond, rythmes respiratoire et cardiaque diminuent. - Stade 4 : le plus profond: EEG : Réveil très difficile. Mictions involontaires, terreurs nocturnes et somnambulisme 2. Sommeil paradoxal = stade des rêves. Cerveau actif mais muscles squelettiques inhibés sauf diaphragme et muscles oculaires actifs:« MOR = Mvts Oculaires Rapides ». Activité > veille car consomme de 30 à 40 % plus d'énergie (oxygène et glucose).  Méninges 3 Membranes entourant le SNC (cerveau et moelle épinière) – Dure-mère, arachnoïde, Pie mère Espace sous-arachnoïdien contient liquide céphalo-rachidien (LCR) Couche externe Couche interne Méninges Le Liquide Céphalo-Spinal (LCR) et les ventricules Ventricules = cavités remplies de liquide Origine = plexus choroïdes (capillaires) 150 mL de LCR Drainage : villosités sub- arachnoïdiennes Composition proche plasma Accessible par ponction lombaire  Barrière Hémato-Encéphalique Membrane des capillaires du SNC Capillaires les moins perméables de notre corps Mais perméable à certaines molécules (gaz respiratoires, composés lipidiques, alcool, drogues, nicotine, anesthésiques…) Maintien milieu interne de l’encéphale nécessaire au fonctionnement neuronal  Système Nerveux Central Encéphale – Protection (méninges, LCR, BHE) – Anatomie fonctionnelle – Fonctions supérieures (mémoire, sommeil) Moelle épinière – Anatomie fonctionnelle  La moelle épinière (MEP) Prolongement du tronc cérébral (méninges), dans le canal rachidien L ≈ 42 cm 1 paire de nerfs rachidiens part de chaque vertèbre (31 paires) Délimité par les vertèbres Protégée par méninges Renflements cervical et lombaire Plus courte que la colonne vertébrale (s’arrête à L2)  La moelle épinière Substance grise (forme de H) dans substance blanche Assure transmission nerveuse entre le cerveau et les nerfs, sensitive et motrice – Reçoit informations des récepteurs périphériques (douleur, position des membres…) et les renvoie vers le cerveau (intégration) – Reçoit informations du cerveau (ordre de mouvement…) et les renvoie vers les effecteurs (muscles) Siège de certains réflexes : l’information venant de la périphérie génère une réponse ne passant pas toujours par le cerveau  Moelle épinière et méninges Départ des paires de nerfs rachidiens (spinaux) formés par fusion de Racine dorsale (postérieure) = neurofibres sensitives Racine ventrale (antérieure) = neurofibres motrices (SN somatique et SN sympathique) Substance grise de la MEP SS = Somatique Sensitives SV = Interneurones des voies Sensitives Viscérales MS = Moteur Somatique MV = Moteur Viscérale  Substance blanche de la MEP: Faisceaux ascendants et descendants Influx sensitifs Influx moteurs 1) Propriétés des faisceaux/tractus - Symétrie: fonctionnent par paire - Décussation: au cours de leur trajet dans la MEP, neurofibres croisent la ligne médiane -Somatotopie: cordons positionnés dans MEP en fonction organisation du corps (Ex: influx sensitifs venant du pied cheminent à proximité de ceux venant de la jambe) 2) Voies multineuronales: trajet de l’influx dans la MEP implique souvent 2 ou 3 neurofibres successives(synapses)  Les réflexes Réponses rapides, prévisibles et involontaires aux stimulus Proportion importante de l’activité nerveuse Voies nerveuses programmées = arc réflexe (SNC+SNP) Implication de la MEP seule ou MEP + encéphale ou encéphale seul Exploration des réflexes = outil d’évaluation de l’état duSN 2 types de réflexes – Somatiques: muscles squelettiques Ex: éviter un véhicule qui vous arrive dessus – Autonome (viscéraux): muscles lisses, cœur, glandes Régulent digestion, élimination, PA, transpiration – Ex: sécrétion salive au contact d’un aliment (ou odeur) – Ex: contraction pupille à la lumière 5 éléments Les 5 éléments de l’arc réflexe  Plan A. Physiologie neuronale B. Système Nerveux Central C. Système Nerveux Périphérique D. Système Nerveux Autonome  Le système nerveux périphérique Les nerfs = neurofibres à l’extérieur du SNC – 12 paires de nerfs crâniens – 31 paires de nerfs rachidiens Chaque nerf contient des fibres – Motrices et Sensitives (mixtes) Nerfs rachidiens = tous mixtes – Motrices ou sensitives Nerfs craniens 12 paires desservent tête et cou – Sauf nerf vague (X): région thoracique et abdominale Noms : – Chiffres romains I à XII ( en partant de rostral à caudal) – Structure desservie Ex: Nerf optique Nerfs mixtes – Sauf nerf olfactif, optique et vestibulo-cochléaire qui ne sont que sensitifs  Les nerfs rachidiens (spinaux) 31 paires de nerfs – Cervicaux  8 – Thoraciques  12 – Lombaires  5 – Sacrés  5 – Coccygiens1 Tous mixtes (moteurs et sensitifs) Lésion → perte sensation + paralysie de la région du corps correspondante  Plan A. Physiologie neuronale B. Système Nerveux Central C. Système Nerveux Périphérique D. Système Nerveux Autonome Classification Système Nerveux Central fonctionnelle Encéphale + moelle épinière Intégration Système Nerveux Périphérique Nerfs craniens + spinaux Voies sensitives Voies motrices afférentes efférentes Réponse SN autonome SN somatique Organes des sens involontaire volontaire Perception Cœur, viscères, muscles lisses, Muscles squelettiques glandes SN parasympathique SN sympathique  Comparaison Système Nerveux Autonome et Somatique SNA SNS Commande Involontaire Volontaire Type Neurones moteurs Neurones moteurs Cible Muscle cardiaque, Muscles squelettiques Glandes, vaisseaux, viscères Voies d’acheminement 2 1 (nbre de neurones (Pré et post successifs) à partir du ganglionnaires) SNC Neurotransmetteur Acétylcholine Acétylcholine +Noradrénaline* * etAdrénaline Merci pour votre attention