La moelle épinière
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Anatomie de la moelle épinière Attention, à ne pas confondre avec la moelle osseuse qui fabrique les globules et autres cellules sanguines !! • Au point de vue anatomique, on distingue -Le système nerveux central, ou névraxe, comprenant l'encéphale et la moelle épinière -Le système nerveux périphérique, comprenant des nerfs et des ganglions • Le névraxe est logé dans la cavité crânienne et dans le canal rachidien (moelle épinière). Il est protégé et nourri par les méninges et le liquide céphalo-rachidien. Les méninges sont au nombre de trois : la dure-mère est une membrane épaisse et résistante, appliquée contre la paroi osseuse ; L'arachnoïde, filamenteuse, est baignée de liquide céphalo-rachidien; la pie-mère, fine et richement vascularisée, est appliquée contre les centres. La moelle épinière est un cordon blanc de 1 cm de diamètre et de 50 cm de longueur. Elle présente deux renflements correspondant à l'émergence des membres et se termine en pointe au niveau de la deuxième vertèbre lombaire. A la moelle épinière sont reliés les nerfs rachidiens, qui comptent 31 paires. Chaque nerf présente deux racines : l'une, postérieure : sensitive, comprend le ganglion spinal ; l'autre, antérieure : motrice, est dépourvue de ganglion. Tous les nerfs rachidiens sont donc mixtes : moteurs et sensitifs. Ils s'unissent souvent en un fouillis inextricable en formant des plexus (plexus cervical, dorsal, lombaire, sacré). On comprend donc que la section de la moelle entraîne une paralysie et une insensibilité en dessous du niveau de la section. • en coupe transversale, la moelle épinière montre deux régions -Au centre, la substance grise forme, autour du canal de l'épendyme, une colonne ininterrompue dont la section a la forme d'un H bosselé avec des cornes antérieures larges et courtes, des cornes postérieures longues et effilées et des cornes latérales à peine développées. -Autour, la substance blanche est divisée en deux moitiés symétriques par deux sillons : l'un, antérieur, large ; l'autre, postérieur, prolongé en profondeur par une mince cloison. L'émergence des nerfs rachidiens divise chaque moitié en trois cordons antérieur, latéral et postérieur. La substance grise et les ganglions renferment les corps des cellules nerveuses, tandis que la substance blanche et les nerfs sont formés uniquement de fibres. La moelle épinière : disposition générale dans le canal vertébral Forme, divisions et limites • • • • • La moelle est un long cordon aplati d'avant en arrière. Elle débute au dessus de l'émergence de la première racine cervicale, environ au niveau du trou occipital (milieu de l'arc postérieur de l'atlas). Elle mesure en moyenne : 1 cm de diamètre 42 cm de longueur Elle est contenue dans le canal rachidien qui mesure environ 70 cm La limite inférieure de la moelle se situe entre la 1ère et la 2ème vertèbre lombaire. Application : la ponction lombaire (PL : prélèvement de LCR dans l'espace sous arachnoïdien fait au dessous de L2, en général entre L3 et L4) Elle présente 2 renflements qui correspondent à une plus grande densité de neurones destinés aux membres : – – • • • • renflement cervical (segment médullaire C5 à D1), d'où naissent les nerfs destinés aux membres supérieurs. renflement lombaire (segment médullaire D10 à L5), d'où naissent les nerfs destinés aux membres inférieurs. Entre ces deux renflements on trouve la moelle thoracique contenant moins de neurones et donc de diamètre plus réduit. En bas se trouve l'épicone (segment médullaire L5 à S2), partie de la moelle située sous le renflement lombaire correspondant à l'innervation des membres inférieurs et petit bassin... Le cône terminal (segment médullaire S3 au coccyx) fait suite à l'epicone. Il répond aux vertèbres L1 et L2 et correspond à l'innervation du périnée. C'est l'extrémité inférieure de la moelle Le filum terminal atteint le cul de sac dural (extrémité inféieure de la dure mère rachidienne). Plus bas, il se poursuit par le ligament coccygien jusqu'à la base du coccyx. Les racines • Les racines des nerfs rachidiens se forment à partir de l'ensemble des radicelles qui émergent des sillons collatéraux ant et post. • Les racines ant issues du sillon collatéral antérieur sont motrices (elles sont formées par les axones des motoneurones) • Les racines postérieures pénètrent dans le sillon collatéral postérieur. Elles véhiculent les informations sensitive. Les corps cellulaires des neurones sensitifs (pseudo-unipolaires ou en « T ») se regroupent dans le ganglion spinal de chaque racine postérieure. • • • De part et d'autre de la moelle, la réunion des racines ant et post forme les nerfs rachidiens. Les nerfs rachidiens émergent du canal rachidien par les trous de conjugaison. Chaque nerf se divise ensuite en une petite branche post (innervation sensitivo-motrice du dos) et en une grosse branche antérieure (innervation du tronc et des membres). Au niveau des membres, ces branches antérieures s'anastomosent pour former des plexus (plexus brachial et plexus lombaire). Ceux-ci redistribuent les fibres en tronc nerveux qui partent dans les membres. • Segment médullaire : l'origine de chaque nerf rachidien s'étend sur une certaine hauteur de moelle ou segment médullaire. Un segment et ses racines prend en charge un territoire sensitif ou dermatome, un territoire moteur ou myotome. Il existe 31 segments médullaires : • 8 paires de nerfs cervicaux C1 à C8 • 12 paires de nerfs thoraciques D1 à D12 • 5 paires de nerfs lombaires de L1 à L5 • 5 paires de nerfs sacrés S1 à S5 • 1 paire de nerfs coccygiens • Tous les nerfs rachidiens sont donc mixtes : moteurs et sensitifs. Ils s'unissent souvent en un fouillis inextricable en formant des plexus (plexus cervical, dorsal, lombaire, sacré). On comprend donc que la section de la moelle entraîne une paralysie et une insensibilité en dessous du niveau de la section. La moelle épinière • La moelle épinière est un gros cordon nerveux d'environ 42 cm de longueur et de 1,8 cm d'épaisseur (grosseur d'un pouce), de consistance molle qui prolonge le tronc cérébral vers le bas à travers la colonne vertébrale. Elle est, tout comme l'encéphale, protégée par des méninges et elle renferme une cavité, le canal de l'épendyme, dans lequel circule du liquide céphalo-rachidien. • Chaque nerf rachidien est composé d'une racine dorsale et une racine ventrale. Les racines ventrales transmettent les informations de la moelle vers la périphérie, tandis que les racines dorsales et le ganglions rachidiens (qui contiennent les corps cellulaires des neurones sensoriels) reçoivent l'information de la périphérie. Les racines dorsales et ventrales forment ensembles les nerfs spinaux. La moelle épinière elle achemine les influx nerveux moteurs en provenance de l'encéphale vers les effecteurs du corps (faisceaux descendants) et, les influx sensitifs initiés par les récepteurs, vers l'encéphale (faisceaux ascendants). A la moelle épinière sont reliés les nerfs rachidiens, qui comptent 31 paires. Chaque nerf présente deux racines : l'une, postérieure : sensitive, comprend le ganglion spinal l'autre, antérieure : motrice, est dépourvue de ganglion. Matière blanche Matière grise Nerf rachidien Ganglion spinal Racine postérieure Racine antérieure Nerf rachidien Racines ventrales: moelle --> périphérie moteur Racines dorsales: moelle <--- périphérie sensitif Corne postérieure (dorsale) Corne antérieure (ventrale) Les deux régions • La moelle épinière est constitué de substance grise (les cornes) regroupée au centre dans une structure qui ressemble à un papillon. Cette substance grise renferme les corps cellulaires des neurones moteurs des nerfs rachidiens, des interneurones et des neurones moteurs du système nerveux autonome (sympathique • La substance blanche (les cordons) qui entoure les cornes, est constituée par les neurofibres (axones) regroupées en faisceaux des neurones moteurs en provenance de l'encéphale et de neurones sensitifs qui transportent l'influx sensitif jusqu'à l'encéphale. • • De forme cylindrique, les cordons de la moelle épinière sont constitués de substance blanche et contiennent les faisceaux de neurones ascendants et descendants. Anatomie La moelle épinière permet d'acheminer les influx nerveux dans les deux sens : De la périphérie de l'organisme vers le système nerveux central constitué de l'encéphale (ce qui est à l'intérieur du crâne) et la moelle épinière (située à l'intérieur de la colonne vertébrale) De la moelle épinière, et du système nerveux central vers la périphérie du corps. Quand on sectionne la moelle épinière transversalement on remarque que celle-ci se présente sous la forme d'un H. Les cornes ventrales (situées en avant de la moelle épinière) contiennent des neurones moteurs dirigés vers les muscles. Les cornes latérales situées en arrière de la moelle épinière contiennent des neurones moteurs destinés aux viscères. Les axones des neurones des cornes latérales et ceux des cornes ventrales vont émerger de la moelle épinière en utilisant les racines ventrales. À leur tour les axones des neurones sensitifs (leurs corps cellulaires sont situés dans les ganglions spinaux c'est-à-dire de la moelle épinière) entrent dans la partie arrière la moelle épinière constituant ainsi les racines dorsales. C'est l'association des racines ventrales et des racines dorsales qui forme les nerfs spinaux. • De chaque côté de la moelle épinière on distingue des zones blanches qui se répartissent en cordon réparties en 3 paires dans la moelle épinière : Le cordon spinal dorsal (situé à la partie postérieure de la moelle épinière) Le cordon spinal ventral (situé à la partie antérieure de la moelle épinière) Le cordon spinal latéral (situé sur les côtés de la moelle épinière). Chacun d'entre eux contient des axones (partie centrale d'un prolongement d'une cellule nerveuse ou neurone qui conduit l'influx nerveux) dont la destination et les fonctions sont semblables. Ces cordons relient l'encéphale (intérieur de la boîte crânienne) avec la périphérie du corps où sont situés les récepteurs et les muscles. Il s'agit des voix ascendantes (qui montent) et descendantes (qui descendent) et qui contiennent non seulement les axones des neurones de la moelle épinière mais aussi des portions d'axone de neurones qui sont situées en périphérie, et enfin des portions des neurones situés dans le système nerveux central à l'intérieur même de l'encéphale. La plupart de ces cordons vont se croiser au niveau de la ligne médiane à un niveau ou à notre de la moelle épinière. On distingue 2 types de faisceau : Les faisceaux ascendants ou sensitifs représentés par le faisceau gracile et le faisceau cunéiforme (permettant le toucher et la sensibilité consciente des articulations). Parmi les faisceaux ascendants on distingue le tractus spinothalamique (allant de la moelle épinière au le thalamus qui correspond à une zone du cerveau bien précise). Un tractus nerveux est un ensemble de fibres formant un réseau de tissu nerveux. Ce faisceau de neurones transporte la douleur, " la température " et le toucher. Dans le faisceau ascendant se localise également le tractus spinocérébelleux transportant la sensibilité proprioceptive et inconsciente des muscles et des tendons. La proprioception ou sensibilité proprioceptive correspond à la sensibilité nerveuse à divers stimuli comme la pression ou la tension qui affecte les muscles, les os, les tendons et les articulations. Les faisceaux descendants sont moteurs et correspondent aux tractus corticospinaaux. Ces faisceaux de neurones sont situés dans le cordon ventral et latéral. Ils prennent naissance dans la partie motrice primaire (zone du cerveau d'où partent les ordres moteurs), ils prennent également naissance dans les noyaux moteurs qui sont dispersés dans la substance blanche en dessous de la substance grise constituant le cortex du cerveau (couche de cellules correspondant au corps des neurones). Remarque Ces cordons de substance blanche de la moelle épinière ne doivent pas être confondus avec les cordons médullaires du système lymphatique et plus précisément ceux du système lymphatique qui n'ont pas de rapport avec la moelle épinière. Ce sont les prolongements minces et profonds du cortex (couche de cellules superficielles) constituant des ganglions lymphatiques qui comprennent également une zone médullaire à l'intérieur du cortex lui-même. À l'intérieur de cette zone médullaire sont situés les cordons médullaires. Ils abritent des lymphocytes et les plasmocytes qui sont une variété de globules blancs. Organisation générale du système nerveux • Introduction • Système nerveux = Unité de traitement de l'information. • Origine embryologique commune avec la peau : le neurectoblaste. • Développement majeur au cours de l'évolution : encéphalisation (développement des hémisphères) corticalisation (migration des précurseurs des neurones vers la surface du télencéphale pour former le cortex cérébral). • Soumis en permanence à des stimuli externes et internes. • 2.2 Les grandes fonctions du système nerveux • Réception des stimuli et transformation en un signal nerveux. • Conduction de l'influx nerveux vers le névraxe par les nerfs constituant le système nerveux périphérique (système nerveux périphérique). • Intégration des informations afférentes pour fournir une réponse adaptée. • Transmission de la réponse aux effecteurs. 2.3 Trois subdivisions anatomiques • 2.3.1 Le système nerveux central • Bien que le traitement de l'information commence dès le récepteur, les grandes fonctions nerveuses sont réalisées par le névraxe ou système nerveux central. L'encéphale et la moelle épinière forment le névraxe, véritable axe de symétrie du corps : • le cerveau ou encéphale comprend : – Deux hémisphères cérébraux (télencéphale, cerebrum) réunis par les commissures interhémisphériques. – Le diencéphale, région médiane, profonde et impaire communiquant avec les deux hémisphères. – Le tronc cérébral réalisant la jonction entre le cerveau et la moelle épinière. – Le cervelet en arrière du tronc cérébral. • la moelle épinière, long cordon blanc situé dans le canal rachidien, donne naissance aux nerfs rachidiens. • 2.3.2 Le système nerveux périphérique • Formé par • Les nerfs rachidiens issus de la moelle épinière. Ils sont destinés au tronc et aux membres. • Les nerfs crâniens issus du tronc cérébral. Douze paires de nerfs innervant l'extrémité céphalique. • Selon le type d'information qu'ils véhiculent, on distingue : • Les nerfs afférents, sensitifs véhiculent les informations de la périphérie vers la moelle épinière ou le tronc cérébral. • Les nerfs efférents, moteurs véhiculent les informations du névraxe vers les effecteurs. • Les nerfs périphériques sont souvent mixtes (moteurs et sensitifs) et végétatifs. • • • • • • • • • • 2.3.3 Le SN végétatif ou autonome (SNV) Ensemble des centres et des nerfs contrôlant les viscères, les vaisseaux sanguins et les glandes. Récepteurs et effecteurs profonds dans les viscères, vaisseaux et glandes. Régule la constance du milieu intérieur (homéostasie) Système inconscient. Deux composantes antagonistes et complémentaires agissent en général simultanément sur les organes cibles : parasympathique : régule le milieu intérieur en situation basale. sympathique : agit en situation de stress, mobilise l'énergie nécessaire en réponse aux situations de stress. Les centres sympathiques sont situés dans la moelle (D1-L2), les centres parasympathiques sont dans le tronc cérébral (noyau des nerf crâniens) et dans la moelle sacrée. Une partie des nerfs végétatifs cheminent avec les nerfs périphériques. 2.4 Deux subdivisions fonctionnelles • • • • • • • • • • • • 2.4.1 Système somatique Système conscient Ouvert sur l'extérieur (vie de relation). Comprend : les efférences somatiques générales : nerfs somatomoteurs cible : muscles squelettiques ou striés d'origine somitique. les afférences somatiques générales : nerfs somatosensitifs innervation sensitive des muscles et des dermatomes d'origine somitique. 2.4.2 Système viscéral Inconscient Concerne le milieu intérieur (vie végétative) Comprend : les afférences viscérales générales : nerfs viscero-sensitifs. Elles ont pour cible les centres végétatifs (moelle, tronc cérébral) les efferences viscérales générales : nerfs viscéro-moteurs cible : viscères d'origine endodermique ou mesodermique (muscles lisses) • En jaune les centres nerveux: encéphale et moelle épinière. Les centres nerveux commandent aux muscles par l'intermédiaire des nerfs (en rouge). Ils peuvent envoyer des messages qui déclenchent leur contraction. Cette contraction peut résulter de la volonté de faire un mouvement ou d'une stimulation extérieure reçue par un organe des sens. En rouge le système nerveux cérébro-spinal. En vert et bleu le système neurovégétatif. Ces nerfs sont reliés aux muscles lisses comme ceux de l'appareil digestif et aux fibres musculaires striées comme ceux qui commandent l'ouverture et la fermeture de la pupille. En bleu sont représentés les nerfs craniens. anat • • • • • • • • • • • • C’est une structure qui assure la jonction entre l’encéphale et le nerf périphérique. Elle se présente comme un long cordon blanc d’environ 45 cm de long et de 1 à 2 cm de diamètre. Cette moelle épinière est à l’intérieur de la colonne vertébrale, dans un canal appelé canal rachidien. Ce canal rachidien est constitué du corps vertébral en avant, des pédicules latéralement, des lames et de l’épineuse en arrière. La moelle épinière va du trou occipital au bord inférieur de la 2e vertèbre lombaire (L2), c’est à dire qu’en dessous de L2, il n’y plus de moelle épinière, mais elle est accrochée au coccyx par un cordon fibreux : le filum terminal. La moelle épinière va donner naissance à 31 pairs de nerfs rachidiens (nerfs périphériques) qui se subdivisent en 8 nerfs cervicaux, 12 nerfs • • • • • • • • • dorsaux, 5 nerfs lombaires, 5 nerfs sacrés et un nerfs coccygien. Ces nerfs rachidiens sortent de la colonne vertébrale par un orifice appelé trou de conjugaison qui est délimité par la partie inférieure de pédicule de la vertèbre de dessus et par la partie supérieure du pédicule de la vertèbre du dessous. L’orientation des nerfs rachidiens est horizontale pour la moelle cervicale, légèrement oblique pour la moelle dorsale et franchement verticale pour la moelle lombaire, où ils sont ramassés en un faisceau, qu’on appelle queue de cheval. • • • • • • • • • • • • • Le nerf rachidien naît de la moelle épinière par deux racines : une racine postérieure où l’on trouve le ganglion rachidien et une racine antérieure (motrice). Les 2 racines se rejoignent avant la sortie du canal rachidien pour donner un nerf périphérique mixte. Le nerf rachidien une fois sortie du canal se divise à nouveau en deux branches mixtes : une branche antérieure innervera la partie antérieure du tronc et les membres en fonction du niveau de l’étage considéré et une branche postérieure innervera la partie postérieure du tronc. ¨ de C1 à C4 : muscle du cou et du diaphragme • ¨ de C5 à C8 : muscles des membres supérieurs • ¨ de D1 à D12 : tronc • ¨ à partir de L1 : membres inférieurs. • • • • • • • • • • • • • • • La moelle épinière présente une partie centrale en forme de H, composé de substance grise qui se divise pour chaque hémi-moelle en 2 cornes : antérieure et postérieure. Au centre de cette substance grise le canal de l’épendyme permet l’écoulement du liquide céphalo-rachidien (LCR). Autour de cette substance grise, on trouve la substance blanche subdivisée en cordon. Chaque hémi-moelle est séparée de l’autre par un sillon postérieur et par un sillon antérieur (+ large). La moelle et ses racines sont protégées jusqu’au trou de conjugaison par des enveloppes qu’on appelle les méninges. Au nombre de 3, de la superficie vers la profondeur, on va trouver : ¨ la dure-mère • ¨ l’arachnoïde • ¨ la pie-mère • Physiologie médullaire a) Moelle épinière = centre réflexe. • • • • • • • • • • Réflexe : réponse motrice involontaire à une stimulation de nature sensitive. - Réflexe d’axone : il ne fait appel qu’à une partie d’un seul neurone. Chaque fibre sensitive présente des branches collatérales (¡Ö100) ; certaines d’entre elles sont reliées à un réseau vasculaire. Par exemple, si on réalise une stimulation cutanée (grattage) l’influx nerveux part de la zone cutanée, remonte le neurone vers les moelle épinière, en chemin emprunte une branche collatérale et aboutit à une artériole provoquant ainsi une vasodilatation. a) Moelle épinière = centre réflexe. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • - Réflexe mono-synaptique : il prend son origine au niveau des récepteurs tendineux de Golgi et au niveau de structures internes aux muscles, appelées fuseaux neuro-musculaires. Il renseigne sur l’état de tension de l’appareil musculo-tendineux et provoque une réponse motrice involontaire adaptée à cette tension. Info sensitive sur Golgi • ¨ influx nerveux jusqu’à la corne postérieure de la moelle épinière puis jusqu’à la corne antérieure où on trouve une synapse avec un moto-neurone á qui déclenche sur le muscle une réponse motrice adaptée à l’étirement. L’étirement de la partie centrale d’un fuseau neuromusculaire entraîne influx nerveux vers la corne postérieure de la moelle épinière, puis vers la corne antérieure où il fait synapse avec 2 neurones moteurs : un neurone moteur á qui déclenche une réponse motrice du muscle et un neurone moteur ã qui déclenche une réponse motrice sur les 2 extrémités contractiles du fuseau neuro-musculaire. Cette contraction des extrémités induits un étirement de la partie centrale qui déclenche à nouveau une information sensitive. L’entretien de cette boucle réflexe (boucle ã) participe au tonus musculaire. Ce tonus musculaire peut être réduit par des neurones inhibiteurs venant de l’encéphale. a) Moelle épinière = centre réflexe • • • • • • • • • - Réflexe poly-synaptique : c’est un réflexe à point de départ cutané, qui est emmené à la corne postérieure de la moelle épinière où il fait synapse avec des inter-neurones qui véhiculent l’information jusqu’à la corne antérieure de la moelle épinière concernée mais également aux cornes antérieures des étages médullaires voisins. Les différents neurones moteurs activés vont déclencher une réponse motrice complexe, intéressant plusieurs muscles travaillant sur une même chaîne fonctionnelle (réflexe de défense, triple retrait). b) Moelle épinière = réseau de conduction nerveuse • • • • • • • • • • • • • On va trouver dans la moelle épinière des voies de conduction ascendantes (vers le cerveau) et des voies descendantes (vers les organes effecteurs). Tous ces axones ascendants et descendants se trouvent dans la substance blanche de la moelle épinière. - Les voies ascendantes : elles regroupent tous les influx sensitifs. Ces voies sont regroupées par spécialités : on trouvera donc une zone médullaire regroupant les informations : ¨ du tact fin • ¨ du tact grossier • ¨ de la sensibilité thermique • ¨ de la sensibilité algésique (douleur) • ¨ de la sensibilité proprioceptive consciente et • inconsciente b) Moelle épinière = réseau de conduction nerveuse • • • • • • • • • • • • • • • • • • - Les voies descendantes : elles sont constituées de fibres motrices qui partent de l’encéphale et qui se terminent dans les cornes antérieures de la moelle épinière. Elles sont réparties en 2 systèmes : ¨ système de motricité volontaire qu’on appelle le • système pyramidal : les fibres motrices de ce système sont regroupées en un faisceau appelé pyramidale. Ces fibres naissent dans un hémisphère cérébral au niveau d’une zone du lobe frontal appelée circonvolution frontale ascendante. Les neurones descendent verticalement jusqu’au bulbe rachidien. A ce niveau une décussation dite bulbaire fait que 9/10 des fibres du faisceau croisent la ligne médiane et forme le faisceau pyramidal croisé. Le dixième restant reste du même coté, chemine dans la moelle épinière au niveau du cordon antérieur : c’est le faisceau pyramidal direct ; ces fibres croisent la ligne médiane à chaque étage médullaire et retrouveront alors le contingent du b) Moelle épinière = réseau de conduction nerveuse • • • • • • • • • • • • • • • • faisceau pyramidal croisé et feront synapses avec les neurones moteurs. Donc, l’innervation motrice d’un coté du corps est gérée par l’hémisphère cérébral opposé. Le système pyramidal exerce une activité modératrice constante sur l’activité de la boucle ã (si interruption de la voie pyramidale, la boucle ã n’est plus sous contrôle et engendre une activité musculaire involontaire : hypertonie pyramidale). système de motricité involontaire (automatique) : système extra-pyramidal. Ces voies de la motricité automatique involontaire sont très complexes. Elles mettent en relation différentes structures anatomiques : le tronc cérébral, les noyaux gris centraux et une partie du cortex. Elles aboutissent finalement au même neurone moteur que ceux activés par la voie pyramidale.
