Cours de Neurophysiologie Fondamentale et Clinique PDF

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‫جامعة احلسن ا ألول‬ ‫املعهد العايل لعلوم الصحة‬ Université Hassan 1er Institut Supérieur des Sciences de la Santé Cours de Neurophysiologie Fondamentale et Clinique Dr. ELGOT Abdeljalil Professeur de Neurobiologie Fondamentale et Clinique  SOMMAIRE Généralités: Polarités corporelles Chapitre I: Le Neurone: Unité structurale et fonctionnelle du système nerveux Chapitre II: Organisation du système nerveux Chapitre III: Exemples de dysfonctionnement du système nerveux  Généralités I- Polarités et régionalisation corporelle Axes et plans anatomiques 1. Polarités corporelles: Plans anatomiques Plan sagittal: Divise le corps en 2 sections latérales, une droite et une gauche Frontal: Divise le corps en 2 parties antérieure et postérieure Transversal: Divise le corps 2 parties supérieure et inférieure = Frontale = Médiane = Transverse ou axiale 2. Polarités corporelles: Axes anatomiques Axe rostro-caudal Axe rostro-caudal = cranio-caudal = antéro-postérieur= longitudinal) L'axe rostro-caudal est Axe horizontal perpendiculaire au plan horizontal, et parallèle à la colonne vertébrale chez Axe dorso-ventral l’être humain. Axe dorso-ventral L'axe dorso-ventral est perpendiculaire au plan frontal. Axe horizontal = droite-gauche L'axe droite-gauche est défini comme orthogonal au plan sagittal. 3. Orientation du corps humain dans l'espace: Terminologie 4. Régionalisation du corps humain Région céphalique Région cervicale Région Thoracique Membre supérieur Région abdominale Membre inférieur  Céphalées Douleur lombaire Douleur abdominale Douleur Thoracique Douleur cervicale Douleur pelvienne  Chapitre I: Le Neurone: Unité structurale et fonctionnelle du système nerveux  1. Définition et caractéristiques du neurone a. Définition: un neurone est une cellule nerveuse spécialisée dans la communication et le traitement de l’information nerveuse. b. caractéristiques du neurone o Principale type cellulaire du système nerveux (SN) o Unité structurale et fonctionnelle du SN o responsable de la genèse et la transmission de l’influx nerveux. o Cellule excitable o Cellule sécrétrice: capable de secréter des molécules informatives appelées neurotransmetteurs. o Le cerveau humain renferme: 86 à 100 milliards neurones. 2. Structure du neurone Corps cellulaire Chaque neurone est composé de: Un corps cellulaire ou péricaryon dendrites Des dendrites ou ramifications cellulaires: d’où proviennent les informations Axone Un axone: acheminement des informations Une arborisation terminale Corps cellulaire Tissu nerveux  3. Schéma simplifié de l’organisation d’un neurone o Cellules de Schwann, séparées par des nœuds de Ranvier confèrent Axone une gaine de myéline protectrice tout le long de l’axone. o Les boutons synaptiques ainsi que les dendrites d’un neurone entrent en contacte avec celles d’un autre neurone formant des synapses o Synapse: zone d'interaction entre deux cellules nerveuses qui constitue une aire de jonction par laquelle le message chimique ou électrique passe Cellules de Schwann d'un neurone à l'autre. synapse noyau 1: axone 1 2 3 2: élément présynaptique 3: élément postsynaptique Neurotransmetteurs  4. Rôle de la gaine de myéline dans la protection des axones des cellules nerveuses Enroulement des cellules de Schwann sur les axones formant une gaine de myéline Nœud de Ranvier: Rq: Axone + gaine de myéline = Fibre nerveuse Espace entre les cellules de Schwann 5. Propriétés électriques du neurone a. Potentiel de repos Définition: Le potentiel de repos ou de membrane est la différence de potentiel ou de tension mesurée entre la face externe et la face interne de la membrane d'un neurone. Cette différence de potentiel est égale à environ -70 axone mV (millivolts) Au repos: l’intérieur du nerf est chargé (-) alors que l’extérieur est chargé (+). - + b. Le potentiel d'action Définition : Le potentiel d'action correspond à une dépolarisation transitoire, locale, brève et stéréotypée de la membrane plasmique des neurones, selon une loi de tout ou rien. On parle de potentiel « d'action » car la membrane aura la capacité de générer et ainsi de transmettre l’influx nerveux. Les cellules nerveuses sont les seules capables de créer un potentiel d’action ou influx nerveux (cellules excitables). EXT Axone INT Sortie K+ Entrée Na+ 6. Vitesse de déplacement de l ’influx nerveux Conduction continue et conduction saltatoire L’influx nerveux se déplace le long de la fibre à des vitesses différentes de 3 Km / heure à ~ 300 Km / heure ❖ Dans les fibres amyéliniques (non myélinisées) , cette vitesse n’est de l’ordre que de 1,5-2 m/s Conduction continue ❖ Dans les fibres myéliniques la vitesse de propagation atteint 100 m/s le long des fibres myéliniques. Conduction saltatoire Dans ce dernier cas, la dépolarisation électrique se déplace par sauts, de nœud de Ranvier en nœud de Ranvier, la gaine de myéline étant électriquement isolante. La vitesse de l’influx nerveux dépend: Diamètre de la fibre nerveuse :  diamètre ==>  vitesse Présence de myéline ==>  vitesse  Conduction continue Conduction saltatoire Propagation lente Fibre nerveuse + + - - - - - - Propagation rapide Conduction saltatoire Propagation rapide 7. Classification fonctionnelle des neurones Organes de sens, Neurone 1. Neurone sensitif: sensation SNC profonde. sensitif SNC Neurone Effecteur ou 2. Neurone moteur: moteur organe cible 2 3. Interneurones ou Neurone 1 Neurone neurones sensitif 1 SNC 3 Moteur d’associations: 2  8. Organisation d’un nerf Axone Fibre nerveuse Gaine de myéline Endonèvre Nerf olfactif Nerf optique Périnèvre Épinèvre Vaisseaux sanguins Cerveau du mouton Coupe schématique transversale d’un nerf On peut recoudre l'épinèvre d'un nerf sectionné RQ: un nerf = renferme plusieurs fibres nerveuses. On distingue: Nerfs sensitifs: (ex: nerfs optique, olfactif, auditifs) Coupe transversale d’un Nerfs mixtes: (la majorité des nerfs sont mixtes) nerf prise en MEB  Chapitre II: Organisation du système nerveux  A. Mode d’action du système Récepteur Stimulus nerveux sensoriel Voie sensitif (nerf sensitif) 1. Réception de l’information du = Voie afférente ➔ Milieu intérieur ➔ Milieu extérieur 1: Réception Feedback ou rétrocontrôle Système nerveux 2: Intégration 2. Intégration : analyse des central (SNC) 3: Commande ou informations, mémorisation et prise réponse de décision Voie motrice (nerf moteur ou mixte) 3. Commande ou réponse = Voie efférente ➔ Organes internes ➔ Muscles volontaires (comportement) Organes cibles: muscles ou glandes B. Les grandes subdivisions du système nerveux Encéphale SNC Moelle épinière Encéphale Nerfs du système Moelle nerveux épinière périphérique système nerveux périphérique SNC 1. Le système nerveux central (SNC) Le SNC est constitué de l’encéphale et de la moelle épinière. a. L’encéphale L’encéphale correspond à la partie intra-crânienne du système nerveux centrale. Il comprend : Le cerveau lui même composé de différentes structures : Le télencéphale correspond aux deux hémisphères cérébraux. Le diencéphale est composé du thalamus, de l’hypothalamus et de l’épithalamus. Le tronc cérébral lui même composé de différents éléments : Le mésencéphale Télencéphale Le bulbe rachidien Le pont de Varole LeHémisphères cervelet. cérébraux Diencéphale Tronc cérébral cervelet Les hémisphères cérébraux sont divisés anatomiquement par un certain nombre de lobes: Le lobe frontal Le lobe pariétal Le lobe occipital Le lobe temporal ital On distingue deux grands types de tissus dans le cerveau : La substance blanche, centrale, constituée d’axones myélinisés. Dans la substance blanche on distingue des amas de corps cellulaire que l’on appelle des noyaux gris centraux. La substance grise, périphériques, constituée de corps cellulaires de neurones. Elle correspond au cortex qui est une couche de 2 à 4 mm d’épaisseur la plus externe du cerveau et qui représente 40% de la masse de l’encéphale 3 b. La moelle épinière Elle est contenue dans le canal rachidien (canal au niveau de la colonne vertébrale), qui la soutient et la protège. Sa fonction principale est la transmission des messages nerveux entre le cerveau et le reste du corps. Elle contrôle un certain nombre de réflexes. On lui distingue de haut en bas une région cervicale, thoracique, lombaire, sacrée. Tétraplégie: Paralysie des 4 membres Paraplégie: Substance grise Paralysie des centrale membres Substance blanche inférieures périphérique 2. Le système nerveux périphérique (SNP) Anatomiquement le SNP est la partie du système nerveux formée par l’ensemble des nerfs (43 paires) moteurs ou sensitifs reliant le système nerveux central à l’organisme. Anatomiquement on distingue: les nerfs crâniens et les nerfs rachidiens. A. Les nerfs crâniens Les nerfs crâniens sont aux nombres de Mésencéphale 12 paires, ils naissent au tronc cérébral. Il en existe 3 types : Sensitif : transmet l'information de la Pont Tronc cérébral périphérie au centre. Moteur : transmet l'information du centre à la périphérie. Mixte : possède la fonction sensitive et motrice. Bulbe rachidien B. Les nerfs rachidiens Les nerfs rachidiens sont aux nombres de 31 paires, ils naissent à la moelle épinière. Ils sont constitués d'une racine antérieure (motrice) et d'une racine postérieure (sensitive), ces deux racines se réunissent après la sortie de la moelle épinière pour former le nerf rachidien. Moelle épinière Racine dorsale Ganglion spinal Nerfs cervicaux Racine ventrale C1 à C8 Nerfs thoraciques Nerf rachidien T1 à T 12 Vertèbre Nerfs lombaux L1 à L5 Nerfs sacraux S1 à S5 Arc reflexe Physiologiquement le système nerveux périphérique comprend le système nerveux somatique et le système nerveux autonome (végétatif). Voie de la motricité a. Le système nerveux somatique (SNS) volontaire cortico- spinale Il est associé au contrôle volontaire des mouvements du corps via l'action sur les muscles squelettiques. Le SNS est constitué essentiellement de fibres efférentes qui sont responsables de la contraction musculaire. Le neurotransmetteur de la jonction neuromusculaire est l’acétylcholine. Terminaison axonale Plaque motrice= Jonction neuro-musculaire Fibre musculaire b. le système nerveux autonome (végétatif ou viscéral). Il régule les fonctions automatiques de l’organisme (non soumise au contrôle volontaire) comme la digestion, la respiration, les muscles lisses, les muscles cardiaques ou les glandes. Le système nerveux autonome se décompose en trois parties: S.N sympathique (ou orthosympathique) S.N parasympathique S.N entérique: régule le système digestif, ainsi que les activités motrice et sécrétrices. ❑ Les neurones du système parasympathiques émanent du tronc cérébral et de la moelle sacrée. ❑ les neurones du système sympathiques sont situés dans la moelle épinière thoracique et lombaire. b.1. Système nerveux sympathique ou orthosympathique Impliqué dans: Etat d'alerte de l'organisme Préparation à l'activité physique et intellectuelle. Lors d'un stress, il coordonne la réponse de fuite ou de lutte. Ce système est associé à l'activité de deux neurotransmetteurs: la noradrénaline et l'adrénaline. b.2. Le système nerveux parasympathique ou système vagal Les effets du S.N parasympathique sont multiple, et souvent sont antagonistes et s’opposent à ceux S.N orthosympathique. En général, il ralentit les fonctions de l’organisme dans un objectif de conservation de l’énergie: il abaisse le rythme cardiaque Ou la tension artérielle par vasodilatation ou entraîne une bronchoconstriction. En revanche, il facilite la digestion en augmentant les sécrétions salivaires, gastriques et intestinales, et stimule l’appétit sexuel. Ce système est associé à l'activité d’un seul neurotransmetteur: l’acétylcholine. (Récapitulation)  Chapitre III: Exemples de dysfonctionnement du système nerveux  A. La sclérose en plaque (S.E.P) La sclérose en plaques est une affection neurologique chronique et invalidante qui s'attaque au système nerveux central (SNC). Destruction de la gaine de myéline (démyélinisation). La démyélinisation entraine une mauvaise conduction des influx nerveux. Influx nerveux normal Influx nerveux perturbé Plaques  La SEP est une maladie auto-immune: le système immunitaire attaque la gaine de myéline. Les voies immunitaires activées: ❑ L’immunité non spécifique: Monocytes ❑ L’immunité spécifique cellulaire (Lymphocytes T ) et humorale (Lymphocytes B). a. Les symptômes de la sclérose en plaque Terminologie: Le terme "sclérose" signifie "durcissement des tissus" et les "plaques" désignent les zones brunâtres résultant de l'inflammation et du tissu cicatriciel, repérables sur des imageries par résonance magnétique (IRM). Plaques b. Traitement de la maladie Traitement médicamenteux: Les corticoïdes: anti-inflammatoire Les immunomodulateurs comme les interféron béta (Avonex®, Betaferon®, Rebif®): agissent sur la phase inflammatoire de la maladie. Les immunosuppresseurs: agissant sur les lymphocytes T.  B. L’épilepsie L'épilepsie est une atteinte neurologique chronique qui se caractérise par des décharges électriques cérébrales (influx nerveux anormaux). Ces décharges sont spontanées, brusques et de courtes durées. Elles peuvent être localisées soit dans une région précise du cerveau, soit généralisées. Ce n’est pas une maladie mentale, bien qu’elle fasse encore l’objet de beaucoup de croyances et de préjugés. Ces influx nerveux anormaux peuvent se mesurer durant un électro-encéphalogramme (EEG), qui permet d’enregistrer l’activité électrique cérébrale. EEG normal EEG d’un patient épileptique