Physiologie PHYSIO 016 15/11/05 Le système nerveux central Le

Physiologie
PHYSIO 016 15/11/05
Le système nerveux central
Le système nerveux central est responsable des relations entre le milieu extérieur et
l’organisme. Il a 3 rôles principaux :
- Rôle d’acquisition de l’information, de perception des sensations et de leur
transmission depuis les organes jusqu’au centre nerveux et leur impact au niveau des
structures cibles spécifiques. Ce rôle est assuré par les fibres centripètes (ou
sensitives).
- Rôle d’intégration de l’information : diffusion et convergence vers des structures non
spécifiques.
- Rôle effecteur qui traduit la réponse de système nerveux central à l’information qui l’a
sollicité. Ce rôle est effectué par les fibres motrices.
Le système nerveux regroupe les ‘centres nerveux’ avec l’encéphale et la moelle épinière, les
nerfs, les organes récepteurs et effecteurs de l’information. En faisant des coupes sur le tissu
nerveux, on recense une zone de substance grise et une zone de substance blanche (2 parties
des cellules de type neurone). La substance grise regroupe le corps cellulaire tandis que la
substance blanche regroupe les axones et les cellules gliales.
Les neurones : corps cellulaire de 5 à 120 microns avec des prolongements cytoplasmiques.
Le noyau est volumineux et comporte 1 à 2 nucléoles visibles. Dans le cytoplasme, on trouve
des organismes spécifiques comme les corps de Nissen, les régions déférentes du réticulum
endoplasmique se présentant sous la forme de rangées de vésicules allongées aux parois riches
en ribosomes (synthétise les protéines), on trouve des neurofilaments et des tubules à la
disposition régulière. Ils sont orientés suivant le grand axe des neurones.
Les prolongements :
- Les dendrites : prolongements courts (<1 micron), ils s’insèrent par leur masse
épaisse sur le corps cellulaire et s’affinent en s’éloignant. L’afflue circule en direction
cellulipète dans les dendrites qui libèrent des neuromédiateurs.
- L’axone : naissance au sommet du cône d’implantation (sur le corps cellulaire). Il
possède des ramifications qui donnent aux extrémités des boutons synaptiques (d’1
micron à 90cm chez le calamar géant). Les fibres nerveuses sont classées en 2
catégories : les amyélinisés et les myélinisés, ces derniers ayants 3 parties (4 ?) :
 Cylindraxe : cytoplasme, limité par la membrane du neurone.
 Gaine de myéline : matériel lipoprotéique qui s’enroule en spirale pour
former des fibres myélinisées qui s’attachent aux cellules de Schwann.
Cette gaine n’est pas continue et forme des nœuds de Ranvier. L’espace
(internaude) entre les 2 nœuds correspond à la taille des cellules de
Schwann. Les lamelles de la gaine s’écartent de manière ordonnée suivant
une direction oblique à la direction de la fibre. A ce niveau, il y a un peu de
cytoplasme.
 Gaine de Schwann ou neurilème

Plusieurs axones ou fibres sont enveloppées plus ou moins par une cellule de Schwann dont la
membrane est creusée de dépressions destinées à les recevoir ce qui conduit à une double
membrane axone + cellules de Schwann.
On dénombre 3 types de neurones classés selon leur nombres de prolongements puis la forme
de ceux-ci. Lorsqu’une distinction semble impossible, on parle de neurones isopolaires.
- Neurones unipolaires : Il y a un unique prolongement, comportant un ou plusieurs
bouquets de ramification, l’influe pouvant être centripète ou centrifuge mais le sens de
propagation dépend du site où il prend naissance.
- Neurones bipolaires : Constitue la majorité des cellules nerveuses sensorielles. Les 2
prolongements peuvent être en position opposées ou être côte à côte et se séparer
(exemple : cellules T des ganglions rachidiens).
- Neurones multipolaires : Les plus répandus. Ils sont constitués d’un prolongement
qui forme l’axone, les autres étant des dendrites. Leur dimension, leur nombre, leur
disposition et leur longueur (les prolongements) sont très variables en fonction des
zones concernées. Il y a des axones courts comme dans les cellules de Golgi de type II
(non myélinisés) avec fonction d’interneurone dans le cerveau. Il y a également des
axones longs myélinisés (jusqu’à plusieurs dm) qui établissent des connexions entre
les structures nerveuses ou constituent des ponts entre les centres nerveux et les
organes.
Les nerfs : Il y a de nombreuses fibres myélinisées ou non entourées par un tissu conjonctif
appelé l’endonèvre. Ces fibres se groupent en faisceau limité par un autre tissu conjonctif
appelé périnèvre. L’ensemble des nerfs est entouré de l’épinèvre. Dans ce tissu conjonctif, on
trouve des vaisseaux sanguins qui permettent une vascularisation. Lorsque les fibres
myélinisées sont à + de 50% dans la composition on parle de nerfs blanchâtres et lorsqu’ils
sont à – de 50% dans la composition on parle de nerfs gris.
Le transport axonique (axoplasmique) : Il y a 2 phénomènes divergents qui donnent le
mouvement de divers matériaux : les corps cellulaires vers l’axone ou l’axone vers les corps
cellulaires. Il existe un transport lent (1 à 10 mm/jour) et un transport rapide (100 mm/jour). Il
y a des vitesses intermédiaires. La vitesse de transport dépend de la nature de la substance
transportée ainsi que de l’activité du neurone. Plus il est stimulé plus le transport sera rapide.
On peut évaluer la vitesse en mettant des substances marquées (radioactives ou colorées) en
les plaçant à côté de l’axone. Ces substances sont des acides aminés ou des précurseurs de
protéines. Le transport se fait ainsi du corps cellulaire vers une terminaison. Des substances
bloquant le métabolisme cellulaire stoppent le transport qui nécessite de l’énergie pour être
actif (surtout le transport rapide). Des agents bloquant les neurotubules bloquent également le
transport (utilisation de cochicine, une plante toxique de part l’activité qu’elle a sur les
neurotubules) ce qui montre le caractère indispensable des neurotubules sur le transport. Les
molécules transportées se déplacent par glissement sur ces tubules.
Les substances transportées : On trouve des nutriments, des constituants de remplacement,
des enzymes (permettant la synthèse ou le stockage de médiateurs). La synthèse du médiateur
a lieu dans la terminaison et il est formé dans le corps. Ces médiateurs doivent être en
mouvement. On trouve du matériel nourrissant les neurones neuro-sécréteurs. Il existe un
transport rétrograde, très important pour les neurones en développement, et qui s’effectue de
l’extrémité vers le bouton synaptique (découvert par un étudiant qui effectuait sa thèse).

L’interruption de la continuité d’un axone : (section, compression) entraîne en aval de la
liaison des modifications de la structure. Lorsque la dégénérescence concerne des troncs
nerveux périphériques, on parle de dégénéresence Wallérienne. Le corps cellulaire du neurone
va subir des modifications de structure : dégénérescence rétrograde. On remarque que les
propriétés électrophysiologiques se modifient plus rapidement que les caractéristiques
structurelles. 12h après une section, on remarque les premier signes d’altération : gonflements
aux abords de la section. 48h après, zone d’étranglement puis apparition de discontinuités ce
qui entraîne une fragmentation puis une autolyse (destruction). La gaine de myéline
commence à se rétracter dans la portion la plus proche de la liaison. Elle se fragmente en
globules ellipsoïdes de plus en plus petits. Cette désorganisation n’est pas une destruction des
cellules de Schwann puisque ces dernières prolifèrent et constituent des fibres envahissants
l’ancien trajet de l’axone : bande de Bünger. Il y a une repousse du bout proximal puis
remyélinisation et régénération complète de la fibre nerveuse.