Système Sensoriel Somatique PDF

UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale Le système sensoriel somatque Notre organisme est en perpétuelle interacton avec son environnement ce qui permet de se déplacer ou de réagir à des situatons partculières. Ce cours...

UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale Le système sensoriel somatque Notre organisme est en perpétuelle interacton avec son environnement ce qui permet de se déplacer ou de réagir à des situatons partculières. Ce cours traitera du système sensoriel somatque aussi appelé somesthésie. La somesthésie est unique parmi les systèmes sensoriels, c’est une foncton céréérale qui assure la récepton et le traitement de stmuli externes et internes. Comment pouvons-nous détecter une informaton ? Existe-t-il diférents types de fires nerveuses permetant de véhiculer cete informaton ? Quelles sont les diférentes voies sensitves et quelles sont leurs relatons ? 1 Comment pouvons-nous détecter une informaton : 1.1 Généralités La survie de tout organisme dépend de son interacton avec l’environnement grâce aux informatons apportées par le système sensoriel. Le Système Nerveux (SN) est chargé de recueillir, distriéuer et intégrer ces infos. Le moelle épinière (ME ou. Moelle spinale MS) est le premier niveau d’intégraton des aférences somesthésiques. On distngue 5 principales fonctons sensorielles - la somesthésie - l’olfacton - la vision - l’auditon - gustaton Ainsi notre corps est sensiéle à plusieurs types de stmuli tel que la pression des oéjets sur la peau, la température (T) des meméres, la positon des muscles et des artculatons. Lorsqu’une stmulaton est trop intense et qu’elle risque d’endommager notre organisme, les informatons somatques sont aussi responsaéle d’une percepton plus désagréaéle mais vitale : la douleur. Les messages sont transmis des récepteurs sensoriels vers les centres nerveux par des voies sensitves aférentes qui font des relais synaptques dans diférentes structures du SNC. Mise en situaton : Vous vous faites mal au pied : vous poussez un cri de douleur et levez le pied pour l’éloigner de la source douloureuse. Des signaux neuronaux acheminent l’informaton douloureuse de façon rapide en passant par le nerf sensoriel de la jamée. Au niveau de la ME, les signaux sont transmis à des interneurones dont certains sont connectés à des Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale - Aires céréérales qui traitent l’informaton - Motoneurone qui stmule les muscles de la jamée, cela permetra de lever la jamée et d’éloigner le corps de la source douloureuse. Le terme somesthésie du grec : soma le corps et esthésie la percepton, correspond à 4 modalités sensorielles principales : - Sensiéilité mécanique : pression, viératon - Sensiéilité thermique : le chaud, le froid - La sensiéilité chimique : sensiéilisé viscérale - La douleur (algie) Pour chacun d’entre elle il existe des récepteurs sensoriels qui sont des structures cellulaires spécialisées sensiéles à un stmulus partculier. 1.2 L’origine des sensatons Il existe des récepteurs sensoriels qui captent les informatons de l’environnement externe ou du milieu interne. On distngue : - Des mécanoR qui détectent o pression méca ou o L’étrement Donne lieu à la percepton du toucher de la pression ou de la viératon - thermoR :variaton de température - nocicepteur : stmuli associé à des lésions physique ou chimique des tssus et donne une sensaton douloureuse - photo R : détectent la lumière qui ateint la rétne - chémoR : suéstances chimiques présentes dans la éouche, le nez et les liquides de l’organisme La détecton de l’informaton sensitve se fait grâce à des R consttués de n sensitfs périphériques dont les corps cellulaires se trouvent dans les ganglions spinaux ou, pour le visage, dans les ganglions de Gasser. La sensaton s’amorce dans un récepteur sensoriel. Sa foncton est de détecter une conditon partculière dans le milieu intérieur ou extérieur. Chaque type de répéteur sensoriel n’est sensiéle qu’à une seule modalité sensorielle, on parle de sélectvité. Ex des mécanorecepteurs : Dans la peau glaére il en existe 4 : - Corpuscules de Meissner = corpuscule tactle : toucher léger et s’adapte rapidement aux changements de texture o Pression légère o Toucher discriminant o Viératon de éasse fréquence Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale Localisé dans la peau glaére surtout des lèvres des mamelon, des OGE (organes génitaux externes), du éout de doigts et des paupières. - Les terminaisons de Rufni = corpuscules éuléeux o Tension profonde dans la peau et le fascia o Étrement Localisé dans la profondeur du derme de l’hypoderme et dans la capsule artculaire - Les disques / terminaison nerveuse de Merkel o Pression soutenue à légère Localisé à la éase de l’épiderme au plexus de la racine des poils (permet leur mouvement) et à l’intérieur et autour des follicules pileux. - Les corpuscules de Pacini = corpuscule lamellaire dans la peau et le fascia : o Viératon rapide o Pression intense Localisé dans les tssus sous-cutanés, le périoste, le mésentère, les tendons, les ligaments, les capsules artculaires. - Terminaisons nerveuses liéres mécanosensorielles : o Toucher o Pression o Étrement Ce sont les nocicepteurs et mécanorecepteurs localisé dans la plupart des tssus Corpuscules se trouvent dans les TC des muqueuses et dans la peau glaére Ces diférents mécanoR ont une sensiéilité variaéle selon le type de R concerné et sont présent dans la quasi totalité des tssus. Ils ont donc sur le plan fonctonnel des propriétés d’adaptatons diférents. Certains ne sont actfs que peut de temps à la suite d’une stmulaton, d’autre le sont le temps que dure la simulaton On distngue des R phasique et tonique Lorsque ces R sont stmulés, il y a l’émergence d’une sensaton qui est conditonné par 4 évènements : o La stmulaton du R sensoriel o La transducton du stmulus = la détecton du signal assuré par le R, o La producton de l’influx nerveux o L’intégraton de l’informaton sensorielle au niveau des aires sensitves cortcales. 1.3 Émergence d’une sensaton : 1.3.1 La sensaton La sensaton désigne l’enregistrement conscient ou suéconscient d’un stmulus externe ou interne. La nature de la sensaton et le type de réacton engendrée varie selon le point d’arrivée dans le SNC d’influx nerveux qui transmetent l’info sensorielle Les influx sensitfs doivent monter jusqu’au cortex cérééral pour que nous puissions étaélir avec précision l’origine et le caractère d’une sensaton. Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale 1.3.2 La percepton La percepton correspond à l’interprétaton consciente des sensatons. Les souvenirs des sensatons passées sont emmagasinées dans le cortex cérééral. Certains influx sensitfs ne se transforment jamais en percepton car ils n’ateignent pas le cortex ; par ex la pression artérielle, cete informaton rejoint le centre cardiovasculaire dans le éulée rachidien (tronc cérééral). La sensiéilité inconsciente est analysée au niveau sous-cortcal, en partculier par le cervelet. 1.4 Organisaton générale de la somesthésie On distngue la sensiéilité superficielle et la sensiéilité profonde. La sensiéilité superficielle, aussi appelée extéroceptve comprend : - Le tact fin ou épicritque : sensiéilités extéroceptves épicritque , cela permet la discriminaton des qualités (permet de savoir ce que vous touchez). - Le tact grossier et la percepton thermique et douloureuse : sensiéilité extéroceptve protopathique La sensiéilité profonde correspond à la propriocepton consciente, inconsciente et à la sensiéilité viscérale. Ces informatons proviennent des viscères, des muscles, des tendonsm 2 Existe-t-il diférents types de fiéres nerveuses permetant de véhiculer cete informaton ? Il existe 4 types de fiéres : - A : intervient dans la propriocepton, ces fiéres sont myélinisées et donc rapides Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale - Aß : permet d’acheminer les informatons captées par les mécanorecepteurs, l’axone est myélinisé donc l’infomaton est rapidement transmise. - A : véhicule la sensiéilité douloureuse et thermique. Elles sont myélinisées mais moins que les autres donc leur vitesse est moins importante. - C : véhicule la sensiéilité douloureuse et thermique. Elles sont amyélinisées, l’influx nerveux est plus lent. Ces fiéres n’aéoutssent pas au même niveau de la ME selon leur origine. En efet, la ME est divisée en 10 couches que l’on appelles des lames cytoarchitectoniques ou couches de REXED. Qui se éasent sur les caractéristques des neurones. - Ad aéoutssent dans la I et la parte superficielle de la II - Les fiéres aférentes des tssus profonds et des viscères se projetent dans les lames I et V - Les fiéres C se terminent dans les lames I et II - Les grosses fiéres Aa achèvent leur parcours dans la lame II ou plus en profondeur. Ces fiéres étaélissent aussi des connectons entre elles via des collatérales axonales. Les axones qui suivent le même trajet mais qui n’ont pas nécessairement la même origine ni la même destnaton s’organisent en faisceaux. Les faisceaux vont par paire. 3 Quelles sont les diférentes voies sensitves ? 3.1 Les voies Les diférentes sensiéilités sont véhiculées par des voies diférentes qui sont ascendantes, on parle de voies aférentes. Elles permetent de transmetre l’informaton sensorielle à l’aire somesthésique primaire du cortex cérééral ou au cervelet. On distngue la voie lemniscale qui transporte la sensiéilité extéroceptve épicritque et proprioceptve consciente ; la voie extra-lemniscale qui transporte la sensiéilité extéroceptve protopathique et la voie spinocérééelleuse qui transporte la sensiéilité proprioceptve inconsciente. Les voies proprioceptves à l’excepton de la voie spinocérééelleuses, véhiculent l’informaton jusqu’au cortex cérééral via 3 neurones connectés par deux relais. Les noyaux relais sont consttués par le regroupement des corps cellulaires (CC) de neurones. On distngue un neurone de premier ordre = protoneurone, il est pseudo unipolaire, son CC forme un ganglion spinal ou un ganglion de nerf (n) crânien. Les dendrites viennent de la périphérie et cheminement dans les n périphériques ; leurs extrémités sont diférenciées en récepteurs. L’axone pénètre dans la ME par la racine dorsale pour les n rachidiens ou dans le TC pour les n crâniens. Le neurone de deuxième ordre est aussi appelé deutoneurone, son niveau de premier relais est variaéle, il se fait soit au niveau de la ME, soit au niveau du éulée rachidien (TC) selon la voie. Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale Le neurone de troisième ordre est aussi appelé neurone thalamo-cortcal ; le deuxième relais est constant, il se fait dans le thalamus. Ce neurone se termine au niveau du cortex pariétal, aire pariétale ascendante en arrière de la scissure ascendante. La sensiéilité de la face est véhiculée par les éranches sensitves du n trijumeau. Les voies spinocérééelleuses sont organisées diféremment, sur un modèle à deux neurones. Les points où s’étaélissent les synapses et le cordon médullaire où chemine l’axone permetent de diférencier les faisceaux. 3.2 La somatotopie La somatotopie désigne la représentaton du corps point par point par des éléments nerveux au sein d’une structure nerveuse qui permet au SN la discriminaton spéciale lorsqu’il reçoit des messages sensitfs, et la commande précise de diférents segments corporel lorsqu’il élaéore une réponse. La somatotopie sensitve correspond à la représentaton de la surface cutanée à la surface du cortex mais l’importance de cete représentaton n’est pas proportonnelle à l’étendue de la surface innervée mais est en rapport avec la densité des récepteurs présents dans la zone. On parle d’homoncules sensitf pour la somatotopie sensitve ; et d’homoncules moteur pour la somatotopie motrice. 3.3 Le système lemniscal : Voies des colonne dorsale et lemnisque médian. Elle véhicule le tact épicritque et la propriocepton consciente. Les fiéres sont de type A et Aß, elles sont myélinisées et de gros caliéres, la conducton saltatoire est rapide. 3.3.1 Le premier neurone : Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale Le premier neurone est pseudo-unipolaire, son CC est dans le ganglions spinal. Ses dendrites contennent des récepteurs à leur origine puis passent dans les n spinaux et les racines dorsale de la MS. L’axone pénètre dans le cordon postérieur homolatéral (du même coté) et se loge dans le cordon dorsale de la moelle spinale. Les fiéres sacrées et loméaires pénètrent dans le cordon postérieur, elles se placent en positon médiale près du septum et forment le faisceau gracile. Les fiéres thoraciques et cervicales suivent le même chemin et se positonnent dans le cordon dorsal latéralement au faisceau gracile ; elles forment le faisceau cunéiforme. Les faisceaux graciles et cunéiforme remontent le long de la moelle spinale jusqu’au éulée rachidien (dernier étage du tronc cérééral) et réalisent le premier relais synaptque dans les noyaux de la parte dorsale du éulée. Ce sont les noyaux graciles et cunéiforme, ils assurent un traitement de l’informaton permetant d’augmenter le contraste et la résoluton spéciale du système. S’ensuit alors le deutoneurone. 3.3.2 Le deutoneurone Ce neurone est aussi appelé éuléo thalamique ; en efet, il nait dans le éulée rachidien et se termine dans le thalamus où il fait un relais synaptque avec le troisième neurone. Les corps cellulaires forment les noyaux graciles et cunéiformes dans le éulée rachidien. L’axone croise immédiatement la ligne médiane, on dit qu’il décusse, et l’informaton somatosensorielle d’un coté du corps sera analysée par la parte controlatérale du cerveau. Corps droit  cerveau gauche et vice versa. La voie lemniscale reste en positon paramédiane (proche du milieu), elle forme le lemnisque médian qui traverse les 3 étages du tronc cérééral (TC). Le deuxième relais se fait dans le thalamus au niveau d’un noyau du groupe latéral du thalamus : le noyaux ventral-postérieur-latéral (VPL). S’en suit le troisième neurone. 3.3.3 Le troisième neurone Il est thalamo-cortcal, il arrive au niveau de l’aire somesthésique primaire. Les axone issu du VPL passent par le éras postérieur de la capsule interne, projetent sur la circonvoluton pariétale ascendante (en arrière de la scissure de Roland) selon la somatotopie appelé homonculus sensitf. L’étendu de chaque projecton dépend de la richesse en récepteur ; l’extrémité des doigts est mieux représentée ; et se modifie en foncton de la moéilisaton fonctonnelle (plastcité céréirale). La voie lemniscale est rapide, discriminatve, croisée et fortement organisée. Elle envoie l’informaton sensitve au cortex avec précision et sans difusion. Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale 3.3.4 Le thalamus Le thalamus est composé de multples noyaux gris, il sert d’intégrateur/ relais intelligent dans la transmission des infos sensorielles (visuelles, auditves, gustatve, tactle, de la douleur) vers le cortex cérééral. Il est aussi impliqué dans la motricité extra-pyramidale, la motricité involontaire, l’éveil, l’atenton. A retenir, il joue un rôle essentel dans le relais des informaton sensorielle et sensitves ainsi que dans le relais des influx moteurs. Il joue un rôle dans ce qu’on appelle la discriminaton sensitve telle que la reconnaissance des formes par le tact (stéréognosie), écriture sur la peau (graphestésie), la localisaton d’une sensaton (topoesthésie) 3.4 Les voies du systèmes extralemniscales (voies spinothalamiques) Les fiéres qui les consttuent sont peu ou non myélinisée, de pett caliére, la vitesse de conducton est donc plus lente, le système ets moins précis. Il existe deux voies principales : - La voie spinothalamique qui véhicule le tact protopathique. Cete voie assure une localisaton de la douleur (informaton mécanique) - La voie spino-rétculaire qui véhicule la sensiéilité thermo-algique, caractérisée par la difusion de l’informaton vers de noméreuses ciéles dont la formaton rétculée (formaton rétculaire médiale, noyaux rétculaire latéral, les olives accessoire médiale et dorsale, les noyaux paraérachiaux, la suéstance grise périaéducale, le noyaux agmydaloïde et l’hypothalamus. Cete voie assure la transmission de l’informaton thermo-algique. Il est plus lent et difus, c’est un véritaéle système d’alerte et donc de protecton. 3.4.1 Le premier neurone : Il est peut myélinisé et pseudo-unipolaire. Son corps cellulaire se trouve dans le ganglion spinal. Les dendrites viennent de la périphérie. Leur terminaisons liéres forment les nocicepteurs. L’axone pénètre dans la ME. Le premier relais s’efectue dans les couches de REXEL superficielles : I, II de la corne dorsale. La lame I reçoit des aférences nociceptves spécifiques non myélinisée via les fiéres C et quelques fiéres peu myélinisée Ad. Elle donne un contngent de fiéres spinothalamiques qui croisent la ligne médiane. 3.4.2 Le deuxième neurone Il nait dans la corne dorsale de la moelle spinale et croise immédiatement la ligne médiane (il décusse), dans la commissure élanche antérieur. Les axones se dirigent vers la parte antérieure du cordon latéral de la moelle et forme le faisceau spinothalamique. Les axones remontent le long de la moelle spinale selon un somatotopie moins nete. Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale La voie spinothalamique remonte les trois étages du TC juqu’au thalamus puis le fait relais avec le troisième neurone. 3.4.3 Le troisième neurone Il nait dans le thalamus et arrive au niveau de l’aire somesthésique secondaire plus en arrière, le cortex insulaire postérieur, le gyrus cingulaire antérieur (composante réactve et afectve de la douleur), le gyrus post-central qui intervient dans la localisaton du stmulus nociceptf. 3.4.4 Les aires sensitves On cartographie le cortex en aires de Brodmann. Les aires sensitves sont situées dans les loées pariétaux, temporaux et occipitaux Le cortex somesthésique primaire est suédivisé selon des critères cytoarchitectoniques en 4 aires localisées au niveau de la circonvoluton pariétale ascendante en arrière de la scissure de Rolando. Elles ont chacune une représentaton somatotopique sensitves comme vu précédemment. - 3a : informatons proprioceptves - 3é et 1 : informatons tactles (mécanoR cutané) - 2 : analyse de stmuli complexes (R à la pression) Les neurones des aires 3a et 3é projetent en suite vers les autres régions de l’aire somesthésique I Aire 2 projete vers l’aire 5 qui appartent au cortex somesthésique secondaire. L’aire 1 reçoit des infos provenant des R cutané à adaptaton rapide. Le cortex somesthésique secondaire est logé au niveau du cortex pariétal postérieur : 5 et 7. Il est situé directement en arrière de l’aire somesthésique primaire et y est relié par de noméreuses connectons. Sa principale foncton est d’intégrer les informatons afin de les traduire en percepton de taille, texture, organisaton spatale m - Image mentale des oéjets - Schéma corporel - Connaissance consciente de notre corps - Valeur émotonnelle de l’informaton tactle - Apprentssage, mémoire tactle. 3.5 Relaton entre la voie lemniscale et la voie extralemniscale : La théorie du portllon = gate contrôle. C’est un contrôle segmentaire, à chaque segment de la moelle spinale. Il existe une interacton entre ces deux systèmes. L’informaton nociceptve périphérique transmise par les fiéres C de la voie ST peut être modulée de façon négatve par des fiéres qui transmetent des informatons non douloureuses tel que les fiéres Aß des voies lemniscales. La voie lemniscale qui est une voie plus rapide donne chaque segment une collatérale dont le rôle est d’exciter un interneurone inhiéiteur. Cet interneurone va empêcher la transmission de l’infirmaton douloureuse générée par une stmulaton importante d’une fiére C. Cours rédigé par Marine Lecuivre UE2- physio neuro somesthésie Mme. Civiale Lors d’une stmulaton, deux types d’influx sont généré via la voies lemniscales qui est plus rapide et la voie extralemniqcale plus lente. La voie lemniscale module, contrôle à l’avance le premier relais spinothalamique dans la corne postérieure. La stmulaton spinothalamique arrive alors sur un relais déjà inhiéé. Si l’intensité douloureuse augmente, les fiére Aß ne peuvent plus inhiéer la nocicepton on il y aura une percepton de la sensiéilité douloureuse. 3.6 Les voies spinocérééelleuses. Elle sont organisées selon un modèle à 2 neurones. Elles transportent la sensiéilité proprioceptves inconsciente impliquée dans la coordinaton des mouvements et le mainten du tonus musculaire. Ces informatons parviennent des muscles striés squeletques et des tendons. 3.6.1 Le premier neurone : Il est pseudo-unipolarie. Son corps cellulaire est dans le ganglions spinal Ses dendrites empreintent les nerfs périphériques te la racines postérieure. L’axone pénètre dans la moelle et suit deux voies possiéles : - Le faisceau spinocérééelleux direct : le premier relais se fait au niveau du noyaux de Clark puis forme le FSC homolatéral et ateint le cervelet en passant par les pédoncules inférieurs. Il transporte la propriocepton inconsciente des meméres inférieurs et du tronc. - Le faisceau spinocérééelleux croisé. Le premier relais se fait au niveau du noyau de Betcherew et le deuxième neurone croise la ligne médiane dans la commissure grise postérieure, forme le FSC croisé dans le cordon latéral contro-latéral et remonte au cervelet en passant par les pédoncules cérééelleux supérieur. Il transporte la propriocepton inconsciente du memére supérieur, c’est pourquoi il n’est présent qu’au niveau de la moelle cervicale. Les influx ne sont pas consciemment perçus, primordiaux pour : - La posture - L'équiliére - La coordinaton des mouvements précis. Cours rédigé par Marine Lecuivre