Le système vestibulaire

Le système vestibulaire
2e volet cours Neurophysiologie
Pauline Neveu, PhD
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Plan «Le système vestibulaire»
1-Centre de gravité et équilibre
2-Situation et structure du système vestibulaire
3-Plages sensorielles
4-Fonctionnement et rôle des organes otolithiques
5- Fonctionnement et rôle des canaux semi-circulaires
6- Fonctionnement intégré
7- Réflexes vestibulaires
8- Voies vestibulaires
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1-Centre de gravité et équilibre
1.1-Notion de centre de gravité
Le centre de gravité (CG) d’un solide correspond à un
point où serait concentrée toute la masse du solide et
où s’applique la résultante des forces de gravité
Le centre de gravité (CG) est le barycentre d’un solide
Le centre de gravité (CG) est un point d’équilibre
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1-Centre de gravité et équilibre
1.2-Force de gravité
force avec laquelle un corps en attire un autre
Tous les objets s’attirent:
-proportionnellement au produit de leurs masses
-de façon inversement proportionnelle au carré de la
distance qui les sépare
(-à une constante près)
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1-Centre de gravité et équilibre
1.3-Recherche du CG: la méthode des suspensions
Un corps suspendu est soumis à deux forces:
-la force de gravité
-la force de suspension
il y a équilibre quand le CG est à la verticale du
point de suspension
pour trouver l’emplacement du CG, il suffit de
suspendre le corps par deux ou trois points différents
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1-Centre de gravité et équilibre
1.4-Emplacement du CG chez l’humain
en avant de la 1ère/2e vertèbre sacrée
Sa position varie en fonction de différents paramètres
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1-Centre de gravité et équilibre
1.4-Emplacement du CG chez l’humain
L’emplacement du CG varie en fonction:
-du type morphologique
-du degré d’adiposité
-du sexe:
plus bas chez la femme que chez l’homme
-de la croissance:
plus haut chez l’enfant que chez l’adulte
-de l’attitude:
le CG s’élève si on lève les bras
le CG se déplace dans le même sens que le segment qui bouge, d’une
quantité proportionnelle au rapport des masses: segment/corps
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1-Centre de gravité et équilibre
1.5-Ligne de gravité, base de sustentation et équilibre
La ligne de gravité:
c’est la verticale qui passe par le CG
La base de sustentation:
c’est la surface d’appui au sol
Un corps est en équilibre:
quand sa ligne de gravité coupe sa base de sustentation
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1-Centre de gravité et équilibre
1.5-Ligne de gravité, base de sustentation et équilibre
Un corps sera d’autant plus stable:
-que la hauteur de son centre de gravité est faible
-que sa base de sustentation est grande
l’angle de stabilité renseigne sur la stabilité d’un corps
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1-Centre de gravité et équilibre
1.5-Ligne de gravité, base de sustentation et équilibre
Un corps peut avoir:
-un équilibre stable
-un équilibre instable
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2-Localisation et structure
2.1-Localisation
-situé au niveau de la tête
-au sein de l’os temporal
-dans ce que l’on appelle l’oreille interne
-les systèmes vestibulaires sont pairs: un dans chaque
oreille
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2-Localisation et structure
2.1-Localisation
L’oreille comprend trois parties:
-l’oreille externe:
séparées
par le
tympan
-pavillon
-conduit auditif
-l’oreille moyenne : trois osselets:
-marteau
-enclume
-étrier
-l’oreille interne ou labyrinthe:
-la cochlée ou limaçon, c’est l’oreille auditive
-le système vestibulaire, c’est l’oreille de l’équilibre
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2-Localisation et structure
2.1-Localisation
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2-Localisation et structure
2.1-Localisation
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2-Localisation et structure
2.2-Structure
L’oreille interne, ou labyrinthe, est constituée:
-d’une coque osseuse:
le labyrinthe osseux
-d’une structure creuse membraneuse:
le labyrinthe membraneux
périlymphe
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2-Localisation et structure
2.2-Structure
Le système vestibulaire correspond à une partie de l’oreille interne
et comprend deux parties:
-deux sacs qui sont les organes otolithiques:
-utricule
-saccule
-trois canaux semi-circulaires:
-canal semi-circulaire antérieur
-canal semi-circulaire postérieur
-canal semi-circulaire latéral ou horizontal
Ces structures sont creuses et remplies d’un liquide:
l’endolymphe
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3-Plages sensorielles
Les récepteurs sensoriels du système vestibulaire se trouvent dans
chacune des cinq structures creuses:
-plages sensorielles des deux sacs ou organes otolithiques:
-macula utriculaire
-macula sacculaire
- plages sensorielles des trois canaux semi-circulaires:
-crête ampullaire du canal semi-circulaire antérieur
-crête ampullaire du canal semi-circulaire postérieur
-crête ampullaire du canal semi-circulaire horizontal
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3-Plages sensorielles
Dans ces plages sensorielles, on trouve des cellules sensorielles:
cellules ciliées
kinocil
Deux types de cils:
-un unique kinocil de grande taille
-une multitude de stéréocils rangés par ordre de taille
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3-Plages sensorielles
Fonctionnement des cellules ciliées:
-les cellules ciliées au repos, cils non inclinés, ont une activité
spontanée: fréquence de décharge de repos
-lorsque les cils s’inclinent, l’activité se modifie:
une inclinaison à
l’opposé du kinocil
entraîne une
diminution de
l’activité: la fréquence
de décharge diminue
une inclinaison vers
le kinocil entraîne une
augmentation de
l’activité: la fréquence
de décharge augmente
terminaison nerveuse
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4-Fonctionnement et rôle des organes otolithiques
Les cils des cellules ciliées des organes otolithiques
(utricule et saccule):
sont enchâssés dans une masse gélatineuse contenant
des petites pierres
cupule à otolithes
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4-Fonctionnement et rôle des organes otolithiques
Exemple: cellules ciliées dont les cils sont orientés vers le haut
lorsque la tête est droite
La tête est inclinée vers
l’arrière
La tête est inclinée vers
l’avant
Position neutre: tête droite
cils non inclinés
activité de repos
tête inclinée en arrière
tête inclinée en avant
la cupule glisse et entraîne
les cils qui s’inclinent vers
le kinocil:
l’activité augmente
la cupule glisse et entraîne
les cils qui s’inclinent à
l’opposé du kinocil:
l’activité diminue
les cellules ciliées des organes otolithiques renseignent sur les
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inclinaisons de la tête
4-Fonctionnement et rôle des organes otolithiques
Exemple: cellules ciliées dont les cils sont orientés vers le haut
lorsque la tête est au repos
La personne accélère
vers l’arrière (décélère)
La personne accélère
vers l’avant
Position neutre: tête droite
la cupule, qui a de l’inertie,
conserve sa vitesse initiale
tandis que les corps des
cellules ciliées vont plus
vite : les cils se retrouvent
transitoirement inclinés
vers le kinocil:
l’activité augmente
cils non inclinés
activité de repos
la personne roule
à vitesse
constante
la cupule, qui a de
l’inertie, conserve sa
vitesse initiale tandis que
les cellules ciliées des les corps des cellules
ciliées vont moins vite : les
organes otolithiques
cils se retrouvent
renseignent sur les
transitoirement inclinés à
l’opposé du kinocil:
accélérations linéaires
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l’activité diminue
4-Fonctionnement et rôle des organes otolithiques
Dans les maculas, les cellules ciliées ont diverses orientations
saccule
vertical
haut
face
médial
utricule
horizontal
nuque
bas
latéral
Les cellules ciliées sont à même de détecter toutes les accélérations
linéaires, quelle que soit leur direction
C’est l’encéphale qui reçoit l’ensemble des informations,
via les voies vestibulaires, et qui les intègre
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5-Fonctionnement et rôle des canaux semi-circulaires
Les ampoules des canaux semi-circulaires ont deux côtés:
-côté utricule
-côté canal
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5-Fonctionnement et rôle des canaux semi-circulaires
Les cellules ciliées des ampoules des canaux semi-circulaires:
-ont toutes la même orientation:
-kinocil côté utricule
-stéréocils côté canal
-sont enchâssées dans une masse gélatineuse sans otolithe
cupule gélatineuse
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5-Fonctionnement et rôle des canaux semi-circulaires
Exemple: cellules ciliées d’un canal semi-circulaire dont les cils sont
droits dans la cupule lorsque la tête est au repos rotatoire
La tête subit une
accélération angulaire
cils non inclinés
activité de repos
les cellules ciliées des canaux
semi-circulaires renseignent sur les
accélérations angulaires
la cupule se déforme et entraîne,
ici, une inclinaison des cils vers
le kinocil:
l’activité augmente
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5-Fonctionnement et rôle des canaux semi-circulaires
Les canaux semi-circulaires sont placés dans les trois plans de
l’espace
Leurs cellules ciliées sont à même de détecter toutes les
accélérations angulaires, quelle que soit leur direction
C’est l’encéphale qui reçoit l’ensemble des informations,
via les voies vestibulaires, et qui les intègre
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6-Fonctionnement intégré
 en théorie, on peut envisager le fonctionnement des organes
otolithiques et des canaux semi-circulaires de façon isolée
 physiologiquement, les organes otolithiques et les canaux des
systèmes vestibulaires droit et gauche sont à l’origine de nombreux
signaux d’excitation et d’inhibition que le SNC intègre
 nos mouvements sont à l’origine
d’accélérations linéaires et angulaires
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7-Réflexes vestibulaires
Réflexes vestibulo-oculaires (RVO):
permettent de garder le regard
fixé sur une cible en dépit des
mouvements de l’organisme
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7-Réflexes vestibulaires
Réflexes vestibulo-cervicaux (RVC) Réflexes vestibulo-spinaux (RVS)
permettent de maintenir la
posture (et le tonus musculaire) en dépit
de perturbations
contrôlent la position de la tête
via une action réflexe sur les
muscles de la nuque
contrôlent la position du corps
via une action réflexe sur les
muscles du corps
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8-Voies vestibulaires
Les informations vestibulaires gagnent les centres vestibulaires (4
noyaux vestibulaires et cervelet) via le nerf VIII (vestibulo-cochléaire / stato-acoustique)
système
vestibulaire
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8-Voies vestibulaires
Les noyaux vestibulaires:
reçoivent des informations:
-du système vestibulaire ipsilatéral
-des noyaux vestibulaires controlatéraux
-du système visuel
-du système somesthésique
-du cervelet
-du cortex cérébral
envoient des informations dans plusieurs voies:
-voies vestibulo-spinales latérales
-voies vestibulo-spinales médiales
-voies vestibulo-réticulo-spinales
-voies vestibulo-oculaires
-voies vestibulo-cérébelleuses
-voies vestibulo-thalamo-corticales
tonus + équilibration corps (RVS)
tonus + équilibration cou (RVC)
tonus + équilibration corps
ajustements oculaires (RVO)
régulation tonus / équilibre / posture
sensibilité consciente: orientation corps
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8-Voies vestibulaires
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