Le système nerveux intrinsèque

L’automatisme intestinale et le
contrôle nerveux des différentes
fonctions digestives
Update 11 septembre 2010
Régulation des fonctions digestives

Les fonctions de sécrétion, de motricité et d’absorption
doivent être intégrée pour assurer la digestion et
l’absorption optimale des aliments

Le tube digestif possède un système nerveux
intrinsèque qui lui donne une large autonomie (ex:
automatismes moteurs), le système nerveux
extrinsèque assurant les intégrations spatiales et
temporelles des fonctions.
Le système nerveux de l’intestin

Système nerveux intrinsèque
 Fait

partie du système nerveux autonome (SNA)
Parasympathique



Nerfs vagues et pelviens
Sympathique
Système nerveux extrinsèque (ou entérique)
Forment des réseaux dont les plexus myentérique et sousmuqueux sont les plus importants
 Sont interconnectés avec le système nerveux extrinsèque

1-Le système nerveux intrinsèque
La paroi musculaire digestive
1.
Deux couches musculaires de fibres lisses

Couche longitudinale


2.
3.
Manchon (IG) ou bande (Tenia coli)
Couche circulaire
Une Couches oblique supplémentaire dans
l’estomac
Muscle strié

Œsophage, sphincter anal externe
Les couches musculaires du tube
digestif
Epithelium
Muscularis
mucosa
Muscularis interna
Couche (fibres) circulaire
Muscularis externa
Couche (fibres) longitudinale
La fibre lisse intestinale




Petites fibres (10 µm de
diamètre, 50-200µm de long)
Possède beaucoup d’actine et
peu de myosine
Sont regroupées pour former
des faisceaux (fasciae)
entourés de conjonctif.
Les fasciae forment les
couches musculaires
Le système nerveux intramural: les
plexus sous-muqueux et
myentérique
Plexuses innervate
muscle & secretory cells
of the GI tract
2-Automatisme intestinal
Tension
Automatisme: mise en évidence in
vitro d’activité phasiques
temps
Contractions spontanées
Fragment isolé d’intestin
Les 2 types de fibres lisses:
Unitaires et multiunitaires
Fibres lisses unitaires et multiunitaires
varicosities
Synaptic
vesicles
Motor axon
Synaptic
vesicles
Motor axon
Unitaires
•la plupart des fibres lisses gastro-intestinales
Couplées entre-elles (assure la synchronisation)
avec des jonctions serrées ou nexus)
• Activité spontanée (myogénique)
• l’étirement provoque la contraction
• contraction indépendante d’une commande
nerveuse
•Pas de jonctions neuromusculaires
•Coordonnées par les cellules de Cajal
Multi-unitaire
.Réticulo-rumen, vessie
•Pas d’activité spontanée
•pas de réponse à l’étirement
• activation par des neurones moteurs
• présence de jonctions
neuromusculaires
Automatisme des fibres musculaires: rôle du
système nerveux

Fibre musculaire striées


pas d’automatisme mais commande nerveuse
Fibre lisse unitaire (ex. intestin)
 automatisme
 Genèse
de l’activité indépendante du système nerveux (origine
myogénique) mais contrôle (modulation) de l’activité motrice

Fibres lisses multi-unitaires (ex. réseau/rumen, vessie)
 Pas
d’automatisme
 Commande nerveuse
Les cellules de Cajal:
Cellules à l’origine de l’automatisme des fibres lisses
gastro-intestinales
Les cellules interstitielles de Cajal forment un réseau qui
interconnectent entre-elles les fibres lisses musculaires
• Les cellules de Cajal ne sont pas des cellules nerveuses mais
des cellules d’origine mésenchymateuse
•Le mésenchyme s'oppose au parenchyme qui désigne les tissus des
organes nobles. Le mésenchyme est un tissu considéré comme un tissu
de remplissage et de soutien.
• Elles jouent le rôle de pacemaker de l’intestin et elles assurent
la genèse des ondes lentes
• Elles contrôlent la fréquence et la propagation des contractions
intestinales car connectées aux fibres lisses qui elles-mêmes
sont interconnectées par des jonctions serrées (points de faible
résistance facilitant le passage de la dépolarisation entre 2
cellules)
Les contractions musculaires du tube
digestif

Contractions phasiques (fréquence de l’ordre de
le seconde ou de la minutes)
 Intestin

grêle, antre gastrique…
Contractions toniques (fréquence de l’ordre de
l’heure)
 Sphincter
œsophagien inférieur (LES), sphincters
iléo-caecal et anal.
3-Genèse des ondes lentes, ondes
rapides (potentiels de pointe) et
activité mécanique des fibres lisses
Contraction musculaire lisse et
mouvements des ions intracellulaires

Les contractions musculaires sont
associées à des mouvements
intracellulaires de calcium

On observe des variations régulières
du potentiel de membrane nommées
ondes lentes (OL); ces ondes lentes
ne sont associées à aucun
mouvement (pour l’intestin mais pas
l’estomac).

Des signaux électriques appelés
potentiels d’action ou potentiel de
pointe (PP) (spikes) se superposent
aux OL
Relation entre dépolarisation et activité
mécanique
Electrophysiologie de la cellule
intestinale

Ondes lentes
•
•
•
Potentiel de repos faible (-60 mV)
Dépolarisation partielle de 10-15 mV
Fréquence détermine le rythme électrique de base
(REB)



•
3/min au niveau du fundus
12-15/min: duodénum
8 /min :iléon
Ont pour origine une interaction entre les cellules de
Cajal et les autres cellules lisses (forment un cable)
Electrical activity occurs at different frequencies
in stomach, small intestine and colon
Electrophysiologie de la cellule
intestinale

Ondes rapides ou potentiels de pointes
•
•
•
•
Vrai potentiel d’action
Passe au dessus des - 40 mV pour atteindre
presque le 0
Durée d’un potentiel de pointe: 20 ms
Dépolarisation liée à des canaux calciques
(pénétration de Ca++) et très peu de Na+
Couplage des fibres lisses intestinales de la
couche longitudinale




Présence de jonctions serrées entre les cellules
(tight junctions) des fibres lisses
Assure une solution de continuité entre les cellules
Donne à l’ensemble des propriétés de syncytium
Le système nerveux n’est pas indispensable à la
propagation des OL
Ondes lentes (couche longitudinale) & activité rapide
(couche circulaire)

Pour l’intestin, le plateau de dépolarisation
des OL de la longitudinale n’est jamais
surchargé de potentiels rapides
(contrairement à ce qui est vu pour
l’estomac) mais l’activité électrique de l’OL
se propage de façon électrotonique à la
couche circulaire qui pourra ou non se
trouver dépolarisée par cette OL
L’onde péristaltique implique une propagation synchrone sur
une section intestinale des OL
OL
Temps zéro
5 secondes plus tard
Propagation électrotonique des OL sur la
longitudinale
Intestin grêle
Propagation synchrone des
OL sur une section :
péristaltisme
Colon
Propagation asynchrone des
OL sur une section: mixage
4-Système nerveux intramural
Les cellules de Cajal assurent le relais entre
l’innervation intrinsèque intramurale et la
musculature lisse
varicosités axonale
Innervation
extrinsèque
Cellule de Cajal
Muscle lisse
Les neurotransmetteurs diffusent à partir des varicosités axonales vers les cellules
interstitielles de Cajal (organisation synaptique dite en passage)
Les plexus

Le système nerveux entérique est constitué de deux
plexus ganglionnaires qui s'étendent sur toute la
longueur du tube digestif
 le plexus myentérique qui se trouve entre les
couches musculaires longitudinale et circulaire et
qui contrôle la motricité
 le plexus sous-muqueux situé entre la couche
musculaire circulaire et la muqueuse intestinale et
qui contrôle les sécrétions
Plexuses innervate
muscle & secretory cells
of the GI tract
le système nerveux intrinsèque: les
plexus
Les plexus sont des structures type système
nerveux central avec vésicules synaptiques, des
cellule gliales…
 d'où son nom anglais : brain gut axis
(littéralement : cerveau viscéral).
 Il est connecté au système nerveux central via
le nerf vague.

Les plexus de la paroi digestive sont contrôlés par
l’innervation extrinsèque
Plexus
Système nerveux
extrinsèque
Contrôle du système nerveux intrinsèque par le système nerveux extrinsèque
(parasympathique & sympathique)
Les neurones des plexus

Neurones cholinergiques
 Excitateur

Neurones inhibiteur non-adrenergique
 Purinergiques
(récepteurs à l’adénosine, ATP…)
 Présence d’un tonus inhibiteur permanent



le VIP & le l’oxyde nitrique (NO) sont les 2 principaux neuromédiateurs
des motoneurones inhibiteurs
Responsable de l’iléus paralytique
Ils représentent la voie terminale de l’innervation
extrinsèque
Rôle des neurones des plexus

Indispensable à la formation de l’onde
péristaltique c’est-à-dire à la coordination
temporelle des différents événements:

de contraction en amont
 de relâchement en aval
loi de l’intestin
5-Contrôle des fonctions digestives
(motricité, sécrétions…) par le
système nerveux périphérique
Système nerveux périphérique
Système nerveux
somatique
Système nerveux
autonome
Système nerveux
parasympathique
Muscle
squelettique
Activation
Selective
Système nerveux
sympathique
Activation
Diffuse
Glandes, Muscle lisse
& coeur
Organisation neuronale du
SNA
Axone myélinisé du motoneurone issu du SNC
(pas de ganglion)
Organisation du SNA avec ses 2 neurones: le premier,
préganglionnaire (1), est légèrement myélinisé; le second(2),
postganglionnaire n’est pas myélinisé..
1
1
2
Neurones pré- et postganglionnaires:
Parasympathique
Neurones pré- et postganglionnaires
sympathiques
Comparaison des systèmes nerveux somatique et autonome
Système nerveux extrinsèque du tube
digestif
 Double


innervation
Parasympathique
Sympathique
Parasympathique
Fibres
préganglionnaires
(longues, en bleues)
Fibres
postganglionnaires
(courtes, enrouges)
Sympathique
Fibres
préganglionnaires
(bleues)
Fibres
postganglionnaires
(rouges)
Innervation
extrinsèque et
couplage aux
plexus
Plexus myentérique
Plexus sous-muqueux
Le système parasympathique
Le système parasympathique:
fonctions
majeur dans l’inhibition de la motricité
(relaxation vagale de l’estomac, réflexe de
déglutition..) via par le système purinergique
 Rôle

Effets inotrope et chronotrope négatifs sur les contractions
de l’estomac
 Stimulation
de la motricité intestinal (rôle modeste ou
nul)
 Stimulation des sécrétions digestives
Le système sympathique
Le système nerveux sympathique
Inhibiteur
 Libère de la noradrénaline

action directe via les récepteur β
 Action indirecte par inhibition présynaptique des
fibres parasympathiques postganglionnaires


Nombreux réflexes inhibiteurs à point de
départ digestif
Le système sympathique inhibe la
motricité digestive et contracte les
sphincters
Réflexes intestinaux longs

Réflexe iléo-gastrique
 La

distension de l’iléon inhibe la motricité intestinale
Réflexe intestino-intestinal
 Iléus
paralytique
Iléus paralytique

Absence de toute activité motrice
 Ex. Après
une chirurgie abdominale
 Coliques de stase chez le cheval
 Péritonite
Inhibition ayant pour origine des nocicepteurs
intraparietaux
 Voie afférente et efférente splanchniques

Le système nerveux
afférent
Le système nerveux afférent

Nombreuses fibres nerveuses partent du TD
pour remonter vers le SNC
 80%
des fibres vagales sont sensitives
 Fibres afférentes du nerf splanchnique
Réflexes viscéraux



Visceral reflexes have
the same elements as
somatic reflexes
They are always
polysynaptic pathways
Afferent fibers are
found in spinal and
autonomic nerves
Figure 14.7