Quelques données anatomiques et physiologiques

Mise au point
Quelques données anatomiques
et physiologiques rendant compte
de la symptomatologie observée
en phase aiguë
At/t/. Kit/ésilhér.,
1977.4.263·272.
P. ROSAT*
Les éléments du syndrome de décérébration
: altération de la conscience, hypertonie, état neuro-végétatif
et atteinte des nerfs crâniens, sont
sous la dépendance de lésions des formations du tronc cérébral.
Nous en rappellerons
fonction.
1. -
tout d'abord
la localisation
et secondairement
la
TRONC CÉRÉBRAL
Localisation (fig 1 et 2)
Formé de bas en haut par le bulbe, la protubérance
et les pédoncules
cérébraux, le tronc cérébral forme une sorte de grosse tige prolongeant
la
moelle vers le haut et pénétrant le cerveau par la région médiane de sa
face inférieure. La face postérieure
du tronc cérébral est cachée par le
cervelet qui s'y amarre. La moitié supérieure de sa face antérieure et de
ses faces latérales est en grande partie cachée par "épanouissement
des
hémisphères cérébraux, Seule la moitié inférieure de sa face antérieure et
de ses faces latérales est extérieurement
bien visible,
1) Il est entouré d'espaces liquidiens: les citernes antérieures
prépédonculaire et pré-pontique,
en arrière la grande citerne; mais également
d'un espace liquidien interne, le Ive ventricule qui a la forme d'un losange
situé entre, en arrière, la toile choroïdienne
recouverte du cervelet, et. en
avant, les faces dorsales du bulbe et de la protubérance.
Le IVe ventricule
se continue en bas avec le canal de l'épendyme et en haut avec l'aqueduc
de Sylvius,
•
Docteur en Médecine,
Chef de clinique-Assistant,
Service de Neurochirurgie,
CH U, F 80000
Amiens.
263
Crâne
--
Cervelet
Protubèra
n ce
FIG. 1. - Coupe sagittale médiane du crâne (en grisé, les cavités
Cambier J. et coll. Propédeutique neurologique, Masson, édit., Paris.
Corps
Hypophyse
ventriculaires)
d'après
calleux
- -1-0
n
-Cervelet
lNeventricule
FIG. 2. - Coupe sagittale médiane du tronc cérébral et du di-encéphale
Voies et centre nerveux, Masson, édit., Paris.
264
d'après
Delmas A.,
2) Outre ces espaces liquidiens, il contient des amas de substance
grise qui sont:
· Les noyaux des 10 dernières paires crâniennes qui sont répartis
dans la substance grise formant le plancher du Ive ventricule.
· Les noyaux propres du tronc cérébral.
Intervenant dans le contrôle des fonctions sensitives et motrices, ils se
rencontrent au niveau du bulbe (noyau gracilis et cuneatus, olives
bulbaires) de la protubérance (noyaux du pont) et du mésencéphale
(tubercules quadrijumeaux supérieurs et inférieurs, noyaux rouges et locus
niger).
· La formation réticulée (fig 3).
Il s'agit sur le plan structural d'un mélange assez lâche de cellules
parfois regroupées en noyaux (noyaux du raphé médian) et de fibres
CORTEX
THALAMUS
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Voies
somesthésiques
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pyramidaux
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MŒLLE
FIG. 3. - Diagramme anatomo-fonctionnel
du tronc cérébral, d'après Poirier J., Ribadeau
Dumas J.L., Cahiers intégrés de médecine, Neurologie, IX, 85, 1973, Masson, édit" Paris.
265
nerveuses. On lui réunit le locus ceruleus et la substance grise périaqueducale.
Située sur toute la hauteur du tronc cérébral, la formation réticulée y
occupe une position centrale. Lieu de convergence, d'afférences issues de
toutes les modalités sensitives et sensorielles, elle reçoit aussi des
afférences du cortex, du rhinencéphale, du cervelet. Système à voie de
projection diffuse, elle présente des connections ascendantes vers le
thalamus et le cortex et des connections descendantes: faisceaux réticulospinaux directs et croisés.
3)
Les faisceaux de substance blanche
. Les nerfs crâniens
Entre leurs noyaux et leur émergence du tronc cérébral, les fibres qui
les constituent
sont schématiquement
disposées dans des plans
transversaux et vont du plancher ventriculaire à la face antéro-Iatérale du
tronc cérébral. La bandelette longitudinale postérieure, située près de la
ligne médiane, sous le plancher ventriculaire, est en grande partie formée
de fibres reliant entre eux les noyaux des nerfs crâniens: constituants
vestibulaires reliant les noyaux du VIII aux noyaux oculo-moteurs;
constituants inter-nucléaires reliant les noyaux oculo-moteurs entre eux et
aux noyaux inférieurs du spinal.
. Les connections cérébelleuses
Elles relient le cervelet aux trois étages du tronc cérébral. Le
pédoncule cérébelleux inférieur longue la partie latérale du bulbe. Le
pédoncule cérébelleux moyen contribue en grande partie à la formation du
pont de la protubérance. Le pédoncule cérébelleux supérieur monte vers le
noyau rouge et croise la ligne médiane (décussation de Wernecking à la
partie basse des pédoncules cérébraux) .
. Les fibres de direction verticale
Certaines venant de la moelle ou s'y rendant, traversent le tronc
cérébral (voies longues). D'autres ont leur origine dans les formations
grises du tronc cérébral ou y présentent des connections synaptiques.
- Parmi les voies ascendantes, certaines assurent la somesthésie:
système lemniscal constitué par les axones des neurones des noyaux
gracilis et cuneatus du bulbe, croisant la ligne médiane pour former le
lemniscus médian qui monte près de la ligne médiane puis s'étale
latéralement; système extra-Iemniscal formé par le faisceau spinothalamique qui, latéralement situé au niveau du bulbe, se trouve accolé en
arrière du lemniscus médian au niveau des pédoncules cérébraux. Il est
rejoint par un contingent de fibres quinto-thalamiques qui lui apportent les
informations venant de la face.
D'autres voies assurent le transport vers les centres supérieurs
d'informations sensorielles: voies du goût, voies cochléaires centrales.
266
- Parmi les voies descendantes, le faisceau pyramidal est concentré
dans les 3/5 internes du pied pédonculaire, puis se sépare dans le pont en
plusieurs fascicules dispersés entre les noyaux de cette formation. Ils se
retrouvent bien individualisés dans les pyramides bulbaires avant de
décusser pour gagner la moelle. Les fibres destinées aux noyaux moteurs
des nerfs crâniens (faisceau géniculé) sont médiale ment placées. Il est
~,)ngéen dedans et en dehors jusqu'à la protubérance par les fibres corticopontiques qui font relais dans les noyaux du pont.
Les voies extra-pyramidales sont nombreuses et non systématisables.
Schématiquement, la plupart des noyaux propres du tronc cérébral sont
réunis entre eux, aux noyaux gris de la base du cerveau, à la substance
réticulée et à la moelle.
" peut s'agir de voies directes ou de voies à multiples relais
synaptiques. Seul le faisceau central de la calotte a une individualité
anatomique au niveau du tronc cérébral: formé de fibres venant des
noyaux gris et de la région des noyaux rouges, il descend en arrière et en
dehors du pédoncule cérébelleux supérieur, gagne le tegmentum pontique, et représente la voie afférente de "olive bulbaire qu'il aborde par
l'extérieur.
Fonction
Malgré la complexité structurale du tronc cérébral, on peut schématiquement considérer qu'il constitue un organe à la fois segmentaire et
supra-segmentaire.
1) Organe segmentaire
C'est à son niveau qu'arrivent les informations somesthésiques
sensorielles venues de la face (à l'exclusion de la vision ou de l'olfaction)
c'est de lui que partent les ordres pour les organes effecteurs
l'extrémité céphalique. Cette activité segmentaire est concrétisée par
nerfs crâniens.
2) Organe supra-segmentaire
ou
et
de
les
de conduction et de contrôle
" transmet au niveau sus-jacent les informations médullaires complétées des afférences céphaliques ou apporte aux structures sous-jacentes les éléments de la réponse motrice. Ces informations, ces ordres
peuvent ou non être modifiés au cours de leur trajet dans des relais
nucléaires. Cet organe de conduction comprend les voies longues, les
noyaux propres du tronc cérébral et certaines de leurs connections. La
substance réticulée représente le support anatomique des mécanismes
régulateurs d'activité réflexe (intégration sensitivo-motrice)
ou indispensables à la vie (respiration ou circulation par exemple), de la vigilance et de l'éveil cortical. Enfin, les connections unissant la mœlle et
le cerveau au cervelet doivent obligatoirement passer par le tronc cérébral
puisque ce dernier organe y est appendu par ses trois paires de pédoncules.
267
II. -
PHYSIOPATHOLOGIE
C'est en fonction de ces données anatomiques que nous étudierons
maintenant les conséquences des lésions traumatiques du tronc cérébral.
1) Les troubles du tonus
Le tonus est sensible à toutes les stimulations
descendantes
atteignant le motoneurone gamma au niveau de la corne antérieure de la
moelle.
Rappelons:
· Le rôle inhibiteur des faisceaux:
- rubro-spinal;
- rétuculo-spinal latéra 1 issu des noyaux réticulaires
centraux
bulbaires.
· Le rôle faci/itateur des faisceaux:
- vestibulo-spinal;
~ réticulo-spinal médian issu des noyaux réticulaires
centraux
pontiques et mésencéphaliques.
· Le rôle modérateur du cervelet branché sur cet ensemble.
Toute rupture d'équilibre entre ces différents influx provoquera des
troubles du tonus, Ainsi, tout comme chez l'animal, une section haute
libère les stimuli facilitateurs sous-jacents et provoque l'hypertonie de
décérébration.
Il faut signaler l'hypertonie de décortication qui correspond à une
lésion di-encéphalique et entraîne une rigidité avec les membres supérieurs en flexion,
2)
Les troubles de la vigilance
Nous avons vu le rôle du système réticulaire ascendant dans l'alternance veille-sommeil. Toute rupture des liaisons entre les formations
réticulaires et les hémisphères cérébraux, provoquera l'état de coma. La
plupart des comas traumatiques sont ainsi sous la dépendance d'une
atteinte du tronc cérébral. Il peut s'agir d'un simple ébranlement, d'une
commotion, le coma se dissipe très rapidement; par contre une lésion plus
durable laissera persister des troubles de la vigilance,
Une particularité à signaler, une fois la phase aiguë passée, les lésions
bulbaires ou de la partie caudale de la protubérance pourront laisser
subsister une hypertonie caractéristique sans trouble de la conscience.
3)
Les troubles neuro-végétatifs
L'équilibre neuro-végétatif est sous la dépendance du système réticulé en liaison par la bandelette de Schultz avec les formations supérieures
hypo-thalamiques. De récentes études (Plum et Posner) ont tenté de
préciser le niveau lésionnel en fonction des troubles observés:
268
. En ce qui concerne les troubles respiratoires:
lors d'une lésion diencéphalique, on observera un rythme de Cheynes Stokes; lors d'une
lésion du pédoncule cérébral, on observe une hyper-ventilation neurogène;
lors d'une lésion protubérantielle on observe une respiration apneustique;
enfin, au niveau des lésions bulbaires, on peut observer une respiration
ataxique. Les modifications pupillaires sont de la nature suivante: lors de
lésion di-encéphalique pupille petite réactive, lors de lésion du pédoncule
cérébral, on observe une aréflexie pupillaire avec des pupilles dilatées,
lorsqu'il s'agit d'une lésion tectale, en position moyenne, lorsqu'il s'agit
d'une lésion de la calotte. Au niveau de la protubérance, on observe un
myosis bilatéral serré. Lors des lésions bulbaires, il s'agit d'une mydriase
bilatérale.
Outre ces modifications pupillaires, on observe au niveau du
syndrome de décérébration des modifications de :
. La motricité oculaire:
La motricité oculaire proprement dite ne peut être explorée au cours
du coma mais on observe cependant quelques anomalies susceptibles de
renseigner sur le niveau lésionnel. La déviation conjuguée des yeux peut
correspondre à une lésion protubérantielle unilatérale, les yeux élalil-aiors
déviés vers le côté opposé à la lésion. Un strabisme
externe,
éventuellement associé à une mydriase aréactive homolatérale correspond
à une atteinte du III. Par ailleurs l'étude des réflexes oculo-céphaliques et
oculo-vestibulaires est riche d'enseignements sur la motricité oculaire .
. Réflexes pathologiques:
a) Le réflexe cornéo-ptérygoïdien:
normalement, les stimulations
cornéennes provoqueront la fermeture des yeux, occlusion palpébrale et
ascension des globes oculaires. L'arc réflexe met en jeu les fibres sensitives du V, les fibres motrices du VII annexées à l'orbiculaire des
paupières ainsi que certaines fibres du III. Le centre réflexe est
protubérantiel. En cas de lésion protubérantielle haute, les transmissions
rostrales du réflexe ne peuvent s'effectuer de telle sorte que l'influx
nerveux né de la stimulation cornéenne et initialement destiné au III est
dévié vers le noyau moteur du V et il en résulte à la périphérie un
déplacement latéral de la mâchoire inférieure, c'est ce mouvement de la
mâchoire en réponse à une stimulation cornéenne qui caractérise le réflexe
cornéo-ptérigoïdien.
----
b) Le réflexe oculo-céphalique ou phénomène des yeux de poupée,
correspond à une déviation conjuguée des yeux du côté opposé à une
rotation ou à une flexion passive de la tête. Il existe deux sortes
d'afférences: vestibulaire en rapport avec les otolithes du système
labyrinthique et proprioceptives issues des muscles du cou sollicités dans
les mouvements de la tête. Les muscles effecteurs sont les muscles oculomoteurs. Chez le sujet conscient, le phénomène des yeux de poupée
269
n'existe pas, par contre chez le sujet comateux, dont le tronc cérébral est
intact, ce phénomène est souvent retrouvé.
Les diverses anomalies observées lors de la recherche de ce réflexe
peuvent donner des précieuses indications sur le niveau lésionnel:
- Une lésion du tegmentum ou du tectum mésencéphalique abolit les
mouvements réflexes vers le haut.
- Une destruction des noyaux du III abolit toutes les réponses oculocéphaliques homo-latérales à l'exception de celles effectuées par le
muscle droit externe.
- Les lésions rnésencéphaliques ou protubérantielles intéressant la
bandelette longitudinale postérieure donnent une ophtalmoplégie internucléaire.
- Une déviation conjuguée des yeux qui ne peut être réduite par voie
réflexe est certainement d'origine protubérantielle.
Les anomalies retrouvées lors de l'étude de ce réflexe sont le plus
souvent identiques à celles qui sont retrouvées avec le réflexe oculovestibulaire.
c) Le réflexe oculo-vestibulaire
:
Les afférences vestibulaires sont en rapport, cette fois, avec des
courants de convexion dans les canaux endo-Iymphatiques déclenchés par
des injections d'eau glacée dans le conduit auditif externe. De la même
façon que précédemment, les efférences sont oculo-motrices; toutes les
anomalies qui ont été décrites lors de l'étude du réflexe oculo-céphalique
peuvent s'appliquer à ce réflexe calorique puisque les voies réflexes sont
identiques. Ce n'est qu'en cas de destruction bilatérale des noyaux
vestibulaires que les réflexes caloriques sont abolis tandis que le
phénomène des yeux de poupée pourra être retrouvé en raison de la
persistance des afférences proprioceptives du cou.
En cas de lésion grave du tronc cérébral, ces deux séries de réflexes se
détériorent parallèlement, les réflexes deviennent paresseux avant de
disparaître totalement.
III. - MÉCANISMES
PATHOGÉNIQUES
qui rendent compte des lésions
traumatiques primitives du tronc cérébral.
Il s'agit essentiellement
mécanismes sont de 2 types:
de mécanismes
de déplacement.
Ces
1) Déplacement linéaire:
- dans les déplacements transversaux, le tronc cérébral est projeté
contre le bord libre de la tente du cervelet lésant les pédoncules cérébraux correspondants;
270
- dans les déplacements verticaux,
cérébral s'écrase sur la gouttière basilaire;
la face antérieure
du tronc
- c'est dans les chocs antéro-postérieurs que se produisent les
tiraillements vasculaires périphériques dus à la différence d'inertie entre
les hémisphères cérébraux et la tige cérébrale: le cerveau bascule d'arrière
vers l'avant entraînant le tronc basilaire qui arrache les fines petites
artères par lesquelles il est amarré au tronc cérébral.
2) Le déplacement rotatoire
La tête est souvent propulsée en rotation, le crâne et son contenu
subisssent un mouvement rotatoire. Les lésions sont dues à un effet de dislocation par glissement d'une couche sur une autre. Ces tiraillements
provoquent également des ruptures vasculaires au niveau des artères
perforantes, de la face antérieure du tronc cérébral.
3) A ces lésions anatomiques il convient d'ajouter le rôle de l'anoxie
qui est souvent fréquente à un degré variable et qui va modifier souvent dans
le sens de la gravité les constatations faites lors du 1er examen mais qui ne
semblent pas influer surtout chez l'enfant sur le pronostic fonctionnel à
long terme.
IV. - CONSTATATIONS
ANATOMO-PATHOLOGIQUES
DES LÉSIONS PRIMITIVES DU TRONC CÉRÉBRAL
1. Pour une large part, les lésions traumatiques du tronc cérébral
sont des lésions hémorragiques d'importance 8t de localisation très
variables:
- Ruptures artérielles visibles au microscope siégeant à la périphérie
du tronc cérébral. Essentiellement
dans la région du pied de la
protubérance (point de pénétration de l'artère perforante antérieure.
- Infiltrations hémorragiques dans le territoire vasculaire (l'infiltration
linéaire antéro-postérieure et para-médiane de la protubérance haute est
retrouvée dans quelques cas).
- Déchirements veineux péri-ventriculaires (en rapport avec les déplacements plutôt du liquide céphalo-rachidien).
- Hématomes intra-parenchymateux
niveau de la calotte pédonculaire.
collectés, préférentiellement
au
2. La contusion par écrasement de la partie antérieure du tronc
cérébral est retrouvée dans quelques cas: il s'agit de foyers de nécrose
hémorragique constamment associés à des lésions semblables au niveau
des pôles frontaux et des pôles temporaux.
271
3. Congestions et œdèmes sont fréquemment retrouvés lors des examens microscopiques, leur siège est variable: localisé à un seul, étage,
bulbaire, protubérantiel, pédonculaire ou diffus. Dans quelques cas, non
exceptionnels, on retrouve des déformations œdémateuses considérables
du tronc cérébral avec aspect de protubérance en barillet: il s'agit vraisemblablement de lésions primitives minimes aggravées secondairement par
l'œdème post-traumatique.
Bibliographie
DELMAS A.. Voies et centres nerveux. Masson, édit.. Paris, 1974.
MORIN G.. Physiologie du système nerveux central. Masson, édit., Paris, 1972.
PLUM F. et POSNER J.B., Diagnostic de la stupeur et des comas. Masson, édit., 1974.
RUCH et PATTON. Neurophysiology. Saunders, édit., Londres, 1969.
POIRIER J. et RIBADEAU-DUMAS
J.L.. Anatomie fonctionnelle du tronc cérébral. pages 1 à 11,
Cahiers intégrés de Médecine, Neurologie, IX. nO85, 6 octobre 1973. Masson. édit., Paris .
ment minimal (1,35 m x 0,62 x 0,28), complété par
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complet de instantanés.
musculation
montage
et démontage
palier rilsané à 10 barres, planà
fessiers,
toraux, dorsaux et qui possède 2 rouleaux en