Anatomie et physiologie du système nerveux - PPT
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LE SYSTEME NERVEUX Dr C. Grandjean CDC Anesthésiologie 23.04.2012 ANATOMIE-PHYSIOLOGIE : objectifs Eléments constitutifs essentiels Modes de transmission de l’influx nerveux Structures SNC, SNP, SNA Fonctions SNC, SNP, SNA Dermatomes Effets sympathiques et parasympathiques sur les différents organes effecteurs Œil Cœur, vaisseaux Poumons, bronches AUTRES : Digestif, urinaire, sexuel Introduction système nerveux = circuit de l’INFORMATION Définitions Afférence : de la périphérie vers le cerveau Efférence : du cerveau à la périphérie Unité fonctionnelle et influx nerveux Le tissu nerveux 2 types de cellules: le neurone les cellules gliales Oligodendrocyte s astrocytes Glie : cellules de support défense et apport nutritionnel des neurones. Le neurone Unité fonctionnelle du système nerveux constitué d’un soma, de dendrites et axone. Les axones de certains neurones sont entourés d’une gaine de myéline sur une ou plusieurs couches. La myéline permet d’accélérer la vitesse de conduction des axones (condition saltatoire par nœuds de Ranvier). Neurone : organisation fonctionnelle Classification des fibres nerveuses Type de fibres vˇ hicule Diam¸ tre Vitesse Aα Moteur 12-20 rapide Aα Proprioception 10-30 rapide Aβ Proprioception, toucher 5-12 rapide Aγ moteur 3-6 moyen Aδ Douleur, froid, toucher 2-5 moyen B Prˇ ganglionnaire <3 lent C racines dorsales C sympathique Douleur, chaud-froid,toucher 0.4-1.2 Tr¸ s lent Sympathique post-ganglionnaire Tr¸ s lent 0.3-1.3 Classification des fibres nerveuses Influx nerveux : le potentiel de repos polarisation électrique en situation physiologique de repos d'une membrane plasmique (moyenne -70 mV ) différence de potentiel entre l'extérieur et l'intérieur de la cellule due à canaux membranaires laissant passer les ions (Na+,K+ ...) déséquilibre ionique entretenu activement par les pompes Na+/K+ ATPases Influx nerveux : le potentiel d’action (PA) modification brutale, rapide (entre 2 et 3 millisecondes) et locale du potentiel de repos d'une cellule excitable. succession d'événements : dépolarisation transitoire et locale de l’état de repos (passe de -70 mV à positif) repolarisation de la membrane interne dont le potentiel repasse à 70 mV. hyperpolarisation où le potentiel diminue plus qu'à l'état basal (80mV), pour ensuite retourner à 70mV. Durant ce temps on ne peut plus induire d'autre potentiel d'action, c'est la période réfractaire. Conduction saltatoire par nœuds de Ranvier Synapse connexion entre 2 neurones 1 mm3 de substance grise peut contenir jusqu’à 5 mia synapses Synapses : électriques et chimiques Synapse chimique Canal Na+ s’ouvre quand neurotransmetteur se fixe sur récepteur Liaison au récepteur : effets Excitation : Ouverture de canaux à sodium ==> ↓ polarité de la membrane ==> potentiel d’action (si la dépolarisation > seuil) ==> influx Inhibition : Ouverture de canaux à Cl- ou de canaux supplémentaires à K+ ==> ↑ polarité de la membrane ==> neurone plus difficile à dépolariser (seuil plus difficile à atteindre) Neurotransmetteurs substance chimique qui transmet l'information d'une cellule nerveuse à une autre en traversant l'espace synaptique Monoamines : sont synthétisées à partir d'un acide aminé les catécholamines sont dérivées de la tyrosine : dopamine, noradrénaline, adrénaline la sérotonine (5-HT) qui dérive du tryptophane le GABA (Acide γ-aminobutyrique ), dérivé de l'acide glutamique l'histamine dérivée de l'histidine les endorphines, encéphalines les acides aminés : glutamate, acide aspartique, glycine substances chimiques diverses : acétylcholine, ATP Neurotransmetteurs Excitateurs : Glutamate Acétylcholine Adrénaline et Nor Dopamine Sérotonine Endorphines Inhibiteurs GABA Glycine Récepteurs SNC : Récepteurs adrénergiques (NT = Adr, Nor) Alpha 1 2 Béta 1 2 3 Récepteur alpha-1 (post-synaptique) Agoniste: Phenylephrine Situé dans cellule musculaire lisse réponse cellulaire = sortie d'ions calcium du REL ⇒ interaction des myofilaments des cellules musculaires ⇒ contraction Effets : vasoconstriction pro agrégation plaquettaire. contraction utérine. mydriase (action du muscle dilatateur pupillaire). glycogénolyse, néoglucogenèse hépatique Récepteur alpha-2 (présynaptique) situé dans l'encéphale, corne postérieure médullaire activation de protéines Gi (inhibitrice) qui inhibe alors l'Adénylate cyclase inhibant la synthèse d'AMPc, messager secondaire (contraction pour une cellule musculaire) Effets: diminution du tonus du système sympathique. stimulation du système de défense cellulaire. diminution de la sécrétion de l'insuline. Récepteur Béta-1 Situé au niveau du cœur et des reins activation de la protéine Gs (stimulatrice) permettant la stimulation de synthèse d'AMPc Effets contraction des fibres myocardiques augmentation de la sécrétion de rénine Récepteurs Béta-2 situés au niveau des fibres musculaires lisses Poumon Utérus vaisseaux coronaires Effet : relaxation des fibres musculaires broncho-dilatation dilatation coronaire tocolyse Récepteurs cholinergiques (NT = Ach) Récepteurs cholinergiques (NT = Ach) Nicotiniques canaux cationiques activés par l'acétylcholine, provoquant très rapidement, en quelques millisecondes, une dépolarisation et une excitation Muscariniques couplés aux protéines G et donc plus lents, peuvent induire des réponses excitatrices ou inhibitrices Récepteur nicotinique Présent dans le cerveau, la moelle épinière, les ganglions des systèmes nerveux sympathiques et parasympathiques et dans la synapse entre les neurones moteurs et les effecteurs Ionotrope : canal qui s'ouvre après fixation de 2 molécules d'acétylcholine 2 types : N1 et N2 Récepteur N1 (neuronal) Situé dans système nerveux central et ganglions périphériques ouverture de canaux perméables aux ions sodium Na+ et potassium K+ entrée importante d'ions sodium dans le neurone postsynaptique ⇒ dépolarisation rapide de la membrane ⇒ propagation de l'influx nerveux. Récepteur N2 (musculaire) situé sur les jonctions neuromusculaires couplé à un canal sodique entrée de Na+, dépolarisation localisée appelée potentiel de plaque motrice (PPM) PPM ouvre les canaux Na+ voltage-dépendant et déclenche un potentiel d'action classique qui parcourt la fibre musculaire et pénètre dans le tubule transverse, où il stimulera la libération du calcium contenu dans le REL L'élévation de la concentration intracellulaire en ions calcium provoque la contraction des muscles squelettiques. Récepteur muscarinique Métabotrope, à sept domaines transmembranaires (7TM) largement distribué dans l'organisme, très représenté dans le cerveau (M1, M3 et M4). cinq classes (M1 à M5) Récepteurs M1 M3 M5 à activité excitatrice M1 : SNC, estomac et ganglions M3 : muscles lisses des bronches, de l'intestin, des vaisseaux, glandes sécrétrices (salivaires) Couplé à une protéine Gq/11 excitatrice Effets (selon les tissus) : contraction musculaire libération d'adrénaline modulation de l'excitabilité des neurones. Récepteurs M2 M4 à activité inhibitrice Couplés aux protéines Gi et responsables de l'ouverture de canaux potassium créant une hyperpolarisation de la membrane postsynaptique M2 : cœur, muscles lisses Elimination des neurotransmetteurs Dégradation enzymatique ds la fente synaptique Recapture par des cellules gliales (astrocytes) ou par le bouton synaptique Diffusion hors de la fente synaptique Sommation Exemple : Flexion du bras PAUSE ? STRUCTURE DU SYSTEME NERVEUX organisation fonctionnelle du SNC Systčme nerveux SNC SNP Cerveau et moelle épiničre végétatif parasympatique Nerfs crāniens Sacré (S2-S4) somatique sympathique nerf rachidiens nerf crāniens Th1-L3 31 pairs 12 pairs Classification du système nerveux Anatomique : SNC et SNP Fonctionnelle : SN Somatique ou Autonome. Classification fonctionnelle Système nerveux somatique : relation avec l’ environnement contrôle volontaire récolte et transmet l’information sensitive extéroceptive (externe) et proprioceptive (interne) innervation motrice des muscles striés SN Autonome ou Végétatif : constance du milieu intérieur (homéostasie) Indépendant de la volonté Innervation de la musculature lisse et des viscères. fibres afférentes et efférentes. Deux branches: SN parasympathique et SN sympathique. SYSTEME NERVEUX CENTRAL Orientation Système nerveux central (SNC) cerveau et moelle épinière baignant dans le LCR enveloppé par les méninges protégé par le crâne et la colonne vertébrale Les méninges : 3 couches Dure-mère Solide et épaisse Constitue Faux du cerveau Tente du cervelet. sinus veineux dans espaces laissés libres Délimite espace sous-dural Arachnoïde couche intermédiaire, fine. Délimite espace sous-arachnoïdien (= intrathécal) contenant LCR. Granulations Pie- mère extra-fine, indissociable du tissu nerveux Méninges : dure-mère Faux du cerveau Sépare les hémisphères Tente du cervelet Sus-tentoriel =hémisphères cérébraux sous-tentoriel = fosse postérieure, avec cervelet et tronc Méninges et veines Circulation cérébrale carotides internes artères vertébrales communication grâce au polygone de Willis Polygone de Willis Barrière Hémato-encéphalique barrière anatomique qui filtre et contrôle le passage des substances sanguines (lipophiles et eau) substance grise ainsi isolée peut avoir un milieu spécifique, différent du reste de l'organisme. composée de 3 éléments : Endothélium des capillaires Lame basale Pieds astrocytaires. capillaires cérébraux : pas de pores, mais jonctions serrées (zonula occludens), donc échanges par endoexocytose Etanchéité menacée si rupture La pression de perfusion cérébrale ( PPC ) Dépend de la pression artérielle systémique et de la pression résidant dans la boite crânienne (PIC). La PIC dépend du volume de LCR, du volume du cerveau et du volume sanguin. PPC=TAM-PIC Si PPC < 50 mmHg, l’EEG est ralenti. PIC normale: 8-12 mmHg Liquide céphalo-rachidien (LCR) Formé dans les plexus choroïdes des ventricules latéraux I et II Passage aux III et IV ventricules sortie du système ventriculaire par l’orifice de Monroe (IV ventricule ) pour aller dans l’espace sous-dural réabsorbé aux niveau des granulations arachnoïdes dans le système veineux volume total du LCR = 150 ml Composition semblable au plasma Liquide céphalo-rachidien Histologie du cerveau Tissu nerveux = Neurones et glie Substance grise : somas des neurones et dendrites, en surface du cortex. Substance blanche : axones (myéline) des neurones, en profondeur CERVEAU 1 télencéphale (hémisphères) 2 diencéphale (thalamus) 3 mésencéphale (pédoncules cérébraux) 4 métencéphale (cervelet) 5 métencéphale (pont) 6 myélencéphale (bulbe rachidien) 7 moelle épinière Cerveau I Prosencéphale II mésencéphale III rhombencéphale A tronc cérébral Hémisphères cérébraux 2 hémisphères, reliés par le corps calleux : Le dominant ( le gauche pour un droitier ) renferme la parole siège de la pensée abstraite, rationnelle et analytique. L’autre est concerné par l’imaginaire et l’intuition Lobes cérébraux Fonctions des lobes cérébraux Frontal : émotions, personnalité, inhibiteur. Pariétal : sensoriel Temporal : goût, odorat, audition, langage, mémoire à court terme. Occipital : vision Fonctions corticales Fonctions corticales Homunculus Diencéphale Thalamus hypothalamus noyaux gris centraux capsule interne hypophyse Noyaux gris centraux 1. noyau caudé 2. noyau lenticulaire 3. claustrum Fonction : • centres sous-corticaux de la fonction motrice • responsables de la motricité automatique • accompagnent l’exécution du mouvement volontaire Thalamus Substance grise hétérogène grand carrefour auquel aboutissent toutes les sensibilités et les impressions sensorielles centre de triage qui répartit les informations sur les différentes zones du cortex Hypothalamus Cerveau végétatif mouvements de l’eau intra et extra- cellulaire métabolisme des glucides, des protides et des lipides, régulation thermique régulation de l’émotivité fonctions sexuelles Sommeil Commande de l’hypophyse Hypophyse Anté-hypophyse hormone de croissance (GH) prolactine hormone folliculo-stimulante (FSH) hormone lutéinisante (LH) thyréostimuline (TSH) hormone adrénocorticotrope (ACTH) mélano-stimuline (MSH) et endorphines qui dérivent de L'ACTH par clivage enzymatique de cette hormone. Posthypophyse Ocytocine vasopressine Le tronc cérébral situé à la base du cerveau, formé par: mésencéphale pont bulbe rachidien Le bulbe: centre respiratoire et cardiovasculaire système réticulaire activateur (état d ’éveil ) nerfs crâniens V,VI,VII,VIII Le cervelet Sous la tente, dans la fosse postérieure centre nerveux régulateur de la fonction motrice mouvement posture Équilibre Reçoit projections de toutes zones du névraxe SNC : la moelle épinière La moelle épinière Protégée par: la colonne vertébrale: 7 cervicales, 12 thoraciques, 5 lombaires, sacrum et coccyx. Le canal rachidien est délimité par le corps vertébral et l’arc vertébral. Elle baigne dans le LCR et est entourée par les méninges comme le cerveau. Moelle épinière Couches ( depuis la peau du dos ): ligament jaune espace péridural ( graisse, veines ) dure-mère espace sous-dural ( virtuel ) arachnoïde espace sous-arachnoïdien ( LCR ) ligament dentelé ( amarrage de la pie-mère ) Pie-mère Moelle Moelle épinière Moelle épinière La substance grise se trouve au centre de la moelle. Elle est organisée en « H », La substance grise est divisée en trois parties: corne dorsale contient les neurones et fibres sensitives (afférentes ). zone ventrale contient les neurones motrices ( efférentes ). Elles donnent lieux aux colonnes dorsales et ventrales. corne latérale seulement au niveau thoracique et contient les neurones du système sympathique. Forme de la moelle selon le niveau Vascularisation médullaire 3 artères: art.spinale antérieure dans le sillon médian antérieur 2 art. spinales postéro-latérales Le réseau coronaire périmédullaire= anastomose des précédentes artères. Les artères centrales naissent de l’artère spinale antérieure et vascularisent les 4/5 antérieurs de la moelle Vascularisation médullaire Il y a 3 territoires artériels: Le territoire supérieur, de C1 à Th2, vascularisé par les branches de l’artère sous-clavière. Le territoire dorsal supérieur et moyen, de Th2 à Th7 Le territoire inférieur dorso-lombosacré, de Th8 au cône terminal qui est irrigué par une artère radiculomédullaire: l’artère d ’Adamkiewicz. SYSTEME NERVEUX PERIPHERIQUE Le système nerveux périphérique Il comprend: 12 paires de nerfs crâniens 31 paires de nerfs spinaux Ces nerfs sont composées de fibres: sensitives motrices végétatives Les 12 paires crâniennes I II III IV V VI VII N olfactif N optique N oculomoteur N trochléaire N trijumeau N abducens N facial sensitif (odorat) sensitif ( vision) moteur moteur moteur et sensitif moteur moteur,sensitif,parasympathique VIII N vestibulocochléaire sensitif IX N glossopharyngé sensitif,parasympathique X N vague moteur,sensitif, parasympathique XI N accessoire moteur XII N hypoglosse moteur Emergence Nerfs Crâniens Les nerfs spinaux Des fibres nerveuses émergent des deux côtés, ce sont les racines dorsales ( sensitives ) et ventrales ( motrices ), qui se réunissent pour former les nerfs spinaux. Les nerfs rachidiens périphériques contiennent des nerfs sensitifs et moteurs. Les racines dorsales portent les ganglions rachidiens qui renferment les corps cellulaires des neurones sensitives. Ces fibres sensitives innervent des bandes cutanées que l’on appelle dermatomes. La racine ventrale renferme les axones des neurones efférentes dont le corps cellulaire se trouve dans la corne ventrale. Dermatomes Grande variation anatomique interindividuelle ! C8 auriculaire (5e doigt) T4 mamelon T10 ombilic T12 taille (bassa) SYSTEME NERVEUX AUTONOME Système nerveux végétatif Innervation du milieu intérieur Viscères Glandes exo et endocrines Vasomotricité Sensitif et moteur via musculature lisse involontaire Système sympathique et parasympathique Système nerveux autonome Sympathique Ergotrope = assume la dépense d’énergie, le stress Neurotransmetteur : Nor, Adrénaline Parasympathique Trophotrope = anime les fonctions métaboliques, restauratrices d’énergie Neurotransmetteur : Acétylcholine Système nerveux autonome Sympathique Thoracique T1-L3 Parasympathique Cervical sacré Centres végétatifs Ce sont des noyaux gris situés dans la partie la plus profonde du névraxe. L’hypothalamus substance réticulée du tronc cérébral contient les noyaux étagés du para - sympathique crânien, dont le très important noyau cardio - pneumo - entérique qui est à l’origine du nerf vague (ou pneumogastrique). Dans la région centrale de la moelle se trouvent les noyaux étagés de la partie sympathique, disposés en deux colonnes parallèles : colonne intermédio - médiale et intermédio - latérale. Centres du renflement lombaire : noyau du para - sympathique pelvien. Voies végétatives para - sympathique nerfs crâniens puis ganglions pré - viscéraux de la tête et du cou. Au niveau du renflement lombaire, les fibres des noyaux du para - sympathique pelvien se rendent, par les troncs du plexus sacré, au ganglion pré- viscéral du bassin ( ganglion hypogastrique ). sympathique ganglions de la chaîne sympathique latéro - vertébrale. rameaux communicants blancs (car myélinisés) nerfs splanchniques rameaux communicants gris, qui retournent aux nerfs spinaux, pour être distribués dans les régions somatiques du corps (innervation artérielle des membres et des parois du tronc). Récepteurs cholinergiques Dans le système nerveux végétatif, les récepteurs cholinergiques sont nicotiniques au niveau du ganglion, pour le sympathique et le parasympathique muscariniques au niveau de la cible du parasympathique Effets Acétylcholine Tissu Effet de l'acétylcholine Récepteurs impliqués Système nerveux Mémorisation et apprentissage M1 Coeur Bradycardie M2 Vaisseaux Vasodilatation, baisse de la pression artérielle M3 Poumon Contraction des bronches, sécrétion M3 Intestins, Estomac Contractions, sécrétions M3 Glandes salivaires Sécrétion M3 Œil Contraction de la pupille, larmes M3 Glande médullosurrénale Libération d'adrénaline N muscle squelettique Contraction N Métabolisme cérébral 20% besoins corporels Glucidique exclusif !!! Voilà le mot de la faim, euh de la FIN Merci pour votre attention ! Bonus : leçon par le son
