Contrôle nerveux de la respiration L`automatisme respiratoire est lié

Contrôle nerveux de la respiration
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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.
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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.
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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.
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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++
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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