Contrôle nerveux de la respiration - L’automatisme respiratoire est lié à des réseaux de neurones, très peu de pace maker. Inspiration : ACTIF Expiration : PASSIF I. Les phases du cycle respiratoire. - L’activité électrique du diaphragme permet de définir 3 phases : o I=Inspiration. o E1=Expiration précoce ou post-inspiratoire : Diaphragme encore un peu actif. Muscles constricteurs se contractent (n. récurrent) o BUT : éviter le collapsus des voies aériennes par une relaxation brutale E2=Expiration tardive Activité des muscles abdominaux si phase expiratoire active. II. Construction du schéma général du contrôle nerveux de la respiration. - Nerf phrénique (C4): Diaphragme. Nerf récurrent : muscles constricteurs des voies aériennes Nerf abdominal : muscles abdominaux expiratoires. Nerfs intercostaux (T1 à T7) : grille thoracique. II.1. Contrôle moteur spécifique. - Il se fait par le biais des centres respiratoires dans le tronc cérébral : o Contrôle des motoneurones phréniques et intercostaux. o 2 types de neurone : Inter-neurones (axone reste dans le tronc cérébral) Neurones bulbo-spinaux (axone sort du bulbe pour exercer le contrôle) o Pour remplir sa fonction, le centre respiratoire doit être informé : De l’état du système : Etat de distension des voies aériennes : nerf vague Etat de distension des muscles respiratoires : afférences phréniques et intercostales Des besoins du système : Apport en O2 et expulsion de CO2 : chémosensibilité : o Chémorécepteurs à l’O2 : Périphérique +++ : glomus carotidien + crosse de l’aorte Central : tronc cérébral o Chémorécepteurs au CO2 : Centrale +++ : face ventrale du bulbe Des caractéristiques de l’air inspiré : Mécanorécepteurs et thermorécepteurs : afférences trigéminales o La respiration a un rôle dans la thermo-régulation : hyperventillation quand on a chaud II.2. Contrôle moteur non spécifique. Typeurs : Martin Stein, Baptiste Monnier / Correcteur : Yeznig Rasho QE++ - Action mise en place par le cortex : o Fonctions non spécifiques par la ventilation : posture, expulsion (toux, éternuement), vocalisation, etc. III. L’automatisme respiratoire. III.1. Les expériences de sections étagées. - Elles suggèrent que les structures neuronales responsables de l’automatisme respiratoire sont situées dans le bulbe. o Une section spinale C1-C2 : coup du lapin = mort sauf si on est ventilé o Une section thoracique T1 : ne se passe rien, au dessus 4 silence, en dessous de C6 on a une activité diaphragmatique o Une section des tubercules quadrijumeaux ne perturbe pas la respiration. o Une section pontique basse : petite inspiration. Il manque un input tonique. o Bivagotomie (section du N. vague) : apneuse = Crampe inspiratoire, l’inspiration à du mal à se terminer. o Une section du N. vague et du pont : grande apneuse. - Dans le pont et le vague on retrouve ce qui permet d’arrêter l’inspiration. Le cortex n’est pas indispensable à la respiration III.2. Les expériences d’enregistrements extracellulaires. - On va enregistrer des neurones dans le tronc cérébral en même temps que le diaphragme. On peut regarder les neurones qui ont une activité en phase inspiratoire avec les 2. On va pouvoir faire des cartographies des neurones qui participent au cycle respiratoire. - Les centres respiratoires : o GRP : groupe respiratoire pontique (noyau para-nucléaire médian NPBM) o GRD : groupe respiratoire dorsal (noyau tractus solitaire NTS) => sert à l’inspiration o GRV : groupe respiratoire ventral (noyau ambigüe NA) => inspiration + expiration D’autres structures participent à l’élaboration du rythme respiratoire : o Cortex o Hypothalamus o Noyau rétro-trapézoïde (RTN) Notion de réseau : comment ça marche ? o Il y a un renforcement tonique et des inhibitions successives pour contrôler le rythme respiratoire o I-Aug et E-Aug donnent la tonicité o Inter-contrôle des neurones : Early-I : inhibe tous les autres au départ I-Aug : inhibe expi, post I et I early Late-I :inhibe I-Aarly et I-Aug : Arrête l’inspiration - - Post-I : inhibe tout le monde E-Aug : inhibe tout le monde Expiration o Après isolement du tronc cérébral, il persiste une activité automatique rythmique du nerf phrénique. Notion de pace maker : neurones de Botzinger => activé en cas de gasps respiratoires IV. Rôle des afférences vagales. - Renseignent sur l’état de distension des voies aériennes par la fréquence des PA (+ on a de distension + la fréquence sera élevé) : o L’↑ distension des voies aériennes (par l’insufflation d’air) ↓l’ action du Dɸ VAGUE= FREIN A LA RESPIRATION o Si l’insufflation est brutale il y a une apnée - 2 types de mécanorécepteurs qui codent les changements de distension : Typeurs : Martin Stein, Baptiste Monnier / Correcteur : Yeznig Rasho o o RAR : adaptation rapide RAL : adaptation lente Donne l’information de ce qui a été réalisé 4 Interrupteur off switch / ! \ Crampe respiratoire (apneuse) par section du nerf X car l’intégrateur n’aura plus d’information => le centre respiratoire va continuer à envoyer Inhibe Génère le rythme Sensible à l’hypoxie 1 0 3 CHEMORECEPTEUR Compte rendu sur les besoins 2 Compte rendu de ce qui s’est produit RAL + RAR - Modèle de Von Euler : o o o o - Générateur de rythme envoie une info aux motoneurones diaphragmatiques et envoie une copie à l’intégrateur (réseau de neurones) Afférences vagales = RAR et RAL => renseignent sur l’état de distension thoracique Comparateur ou intégrateur excite l’IOS IOS = interrupteur de l’inspiration Clinique : o Stimulation vagale utilisé comme TTT pour ↓ le nombre de crise d’épilepsie chez l’enfant Mise en place d’un pace maker pour stimuler le Vague => on modifie la FR ce qui peut être dangereux chez les personnes âgées. o Hypertonie vagale et mort subite du nouveau né Arrêt respiratoire=> il faut le secouer pour le faire repartir V. Le rôle du cortex. - Respiration et sommeil - Respiration et absence (= épilepsie absence => parle et d’un seul coup s’arrête) - Respiration et convulsion o Une crise sur le cortex peut induire des arrêts respiratoires. - En changeant le stade de vigilance, on change le rythme respiratoire. VI. Synthèse et complexité. - Mettre schéma (ou pas :P) - Réseau qui s’adapte extrêmement bien. - Réseau immature chez le nouveau né. - Réseau respiratoire et éternuement => rôle dans les défenses Typeurs : Martin Stein, Baptiste Monnier / Correcteur : Yeznig Rasho