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L ’hypothalamus
Plancher et parois du III ème ventricule
Entre le chiasma optique et
les corps mamillaires
L ’hypothalamus
chiasma
optique
Corps mamillaires
L ’hypothalamus
Les fonctions de l ’hypothalamus
• Organe endocrine
• Régulateur des fonctions endocrines de
l ’adénohypophyse
• Transducteur sensoriel (température, faim,
soif etc.)
• Centre d ’intégration et de régulation du
système nerveux autonome
• Mémoire (corps mamillaires)
L ’hypothalamus est en général
divisé en 3 régions
La région périventriculaire comprend 3 grands groupes de neurones
1/ les neurones sécréteurs qui descendent vers la tige pituitaire, 2/ noyau suprachiasmatique et
3/les neurones qui contrôlent les système nerveux autonome
Relations hypothalamohypophysaires
• Contrôle hypothalamique du lobe postérieur
de l ’hypophyse (neurohypophyse).
Système dit magnocellulaire
• Contrôle hypothalamique du lobe antérieur
de l ’hypophyse (adénohypophyse)
Système dit parvocellulaire
Neurones sécrétant des peptides
Neurone sécrétoire: morphologie d ’un cellule
neuroendocrinienne sécrétant des peptides
Schéma du système
hypothalamo-hypophysaire
Éminence médiane
Les 2 grands systèmes
hypothalamo-hypophysaires
Chiasma optique
Magnocellulaire (neurohypophyse postérieure) et parvocellulaire
Noyaux sécréteurs de
l ’hypothalamus
Fornix
thalamus
Corps mamillaires
Commissure blanche
antérieure
Chiasma optique
Noyau paraventriculaire, noyau supraoptique, noyau préoptique, noyau
Les neurones magnocellulaires des noyaux
supraoptiques et paraventriculaires de
l ’hypothalamus sécrétent 2 neurohormones
• L ’ocytocine
• La vasopressine ou hormone antidiurétique
Noyau paraventriculaire
Noyau supraoptique
Interaction rein et cerveau par
l ’angiotensine II et la vasopressine
La vasopressine ou hormone antidiurétique
contrôle le volume du sang et la concentration
en sels
Si l ’organisme manque d ’eau, le volume du sang
diminue et la concentration en sels augmente
Ces modifications sont détectées par
l ’hypothalamus qui répond en sécrétant
la vasopressine.
La vasopressine agit directement sur le rein en
provoquant une rétention d ’eau et une diminution
de production d ’urine
Faible pression artérielle
Libération de rénine par le rein
L ’ocytocine sécrétée au moment de la
naissance provoque la contraction utérine
Sécrétion d ’ocytocine stimulée
par la succion
La succion du mamelon entraîne une sécrétion
d ’ocytocine et de prolactine
L ’ocytocine provoque la contraction des
cellules myothéliales des canaux galactophores
La prolactine déclenche la sécrétion de lait
Sécrétion d ’ocytocine lors de la
lactation
La succion du mamelon par le bébé peut stimuler
la libération d ’ocytocine mais la vue ou le cri
d ’un bébé peuvent aussi déclencher une montée
de lait incontrôlable chez la mère. Dans chaque
cas l ’information concernant un stimulus
sensoriel (somatique, visuel, auditif) atteint le
cortex par le trajet normal (thalamus) et le cortex
stimule en retour l ’hypothalamus pour déclencher
la libération d ’ocytocine
Les neurones parvocellulaires de la région
périventriculaire de l ’hypothalamus sécrétent
les hormones hypophysiotropes dans un
réseau de capillaires spécialisés dénommé
système porte hypothalamo-hypophysaire de
l ’éminence médiane
• Ces hormones, ainsi introduites dans la
circulation sanguine atteignent le lobe
antérieur de l ’hypophyse où elles stimulent
ou inhibent la sécrétion des hormones
hypophysaires
Cellules neurosécrétoires parvocellulaires de
l ’hypothalamus
Corps
mamillaire
Chiasma optique
Facteurs hypothalamiques inhibant ou stimulant
l ’adénohypophyse
(dopamine)
Hormones de l ’hypophyse
antérieure
• HORMONES
• CIBLES
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
LH
FSH
ACTH
GH
Prolactine
Gonades
Gonades
Cortex surrénalien
Toutes les cellules
Glandes mammaires
Réponse au stress
• Dans des conditions de stress physiologique
émotionnel ou psychologique, le système
périventriculaire de l ’hypothalamus libère
• le CRF (corticotropin-releasing factor)
Réponse de l ’hypothalamus au
stress
Cortisol:
mobilise les réserves d ’énergie
réduit l ’action du système immunitaire
4 groupes de neurones dits noyaux interstitiels
(INHA) de l ’hypothalamus antérieur dans le
noyau préoptique antérieur
Dimorphisme sexuel:
Chez le rat:taille 5 à 8 fois plus
importante chez le mâle que chez la
femelle
La destruction de ce noyau
interrompt le cycle oestral chez la
femelle et réduit la fréquence de la
copulation chez le mâle
Chez l ’homme: NAH-2 et INAH -3
sont de taille 2 fois plus importante
chez l ’homme que chez la femme
Noyaux hypothalamiques intervenant
dans le contrôle de l ’appétit
Ces noyaux contiennent des peptides anorexigènes et des peptides orexigènes
a/ coupe sagittale
b/ coupe frontale
3 des principaux noyaux impliqués dans
la prise alimentaire
1/ le noyau arqué
2/ le noyau paraventriculaire
3/ l ’aire hypothalamique latérale
Neurones à orexine dans l ’aire
hypothalamique latérale du rat
Orexine: un des peptides de l ’hypothalamus latéral qui stimule l ’appétit
Syndrome hypothalamique
latérale (anorexie) et
ventromédian (obésité)
Stimulation de l ’hypothalamus latéral
prise alimentaire excessive
Stimulation de l ’hypothalamus ventromédian
satiété
Chez le chat , la lésion ventromédiane
se complique d ’obésité et d ’agressité
La stimulation de la région ventromédiane
se complique d ’anorexie et de docilité
La soif
• La nécessité de boire dépend de deux
signaux
• 1/ diminution du volume sanguin (hypovolémie)
Soif volumétrique
• 2/ hypertonicité du sang (hypertonicité)
•
Soif osmotique
Mécanismes de la soif volumétrique
L ’organe subfornical et le noyau du faisceau solitaire
vont détecter la diminution du volume sanguin.
Le noyau du faisceau solitaire est informé de
l ’hypovolémie par les mécanorécepteurs des
principaux vaissaux et du coeur innervés par le nerf
vague
L ’organe subfornical est informé de l ’hypovolémie
par l ’angiotensine II libérée par la diminution
du flux sanguin dans le rein
Le noyau du faiseau solitaire et l ’organe subfornical
vont activer l ’hypothalamus
1/réponse humorale: libération vasopressine par
les neurones sécrétoires magnocellulaires
2/réponse comportemental: soif par activation de
L ’hypothalamus latéral
Hypovolémie
soif
(diminution du volume
sanguin)
Le système magnocellulaire des
noyaux supraoptiques et
paraventriculaires
Assure la libération de vasopressine
Mécanisme de la soif osmotique
L ’hypertonicité est détectée par les
cellules de l ’OVLT (organe
vasculaire de la lame terminale).
L ’OVLT active les cellules neurones
magnocellulaires qui sécrétent
la vasopressine et des neurones
de l ’hypothalamus latéral ce qui
déclenche une soif irrésistible
soif
Hypertonicité
(augmentation de la concentration
des subtances dissoutes dans le sang)
Le noyau suprachiasmatique
Noyau suprachiasmatique de
l ’hypothalamus
Noyau
suprachiasmatique
Les rythmes circadiens
vigilance
température
hormone de croissance
cortisol
potassium sanguin
Noyau tubéromamillaire de
l ’hypothalamus
Corps cellulaires des neurones
À histamine
Système nerveux autonome
(SNA)
• La partie périventriculaire de
l ’hypothalamus contrôle aussi le SNA qui
comprend deux systèmes:
• 1/ le système orthosympathique
• 2/ le système parasympathique
Nerfs périphériques du système
nerveux autonome
Les 3 types de nerfs moteurs
périphériques
Les systèmes moteurs
périphériques
Ortho: noradrénaline; para: acétylcholine
Le système orthosympathique
de T1 à L3 dans la corne intermédiolatérale
SCG:ganglion cervical supérieur
MCG: ganglion cervical moyen
St. G: ganglion stellaire
TG: ganglion thoracique
LG: ganglion lombaire
SG: ganglion sacré
TSN: nerf splanchnique thoracique
LSN: nerf splanchnique lombaire
DR: raçine dorsale
VR: reçine ventrale
DRG: ganglion spinal
SG: ganglion sympathique
Innervation des organes internes:
afférences et efférences
orthosympathiques
Noyaux parasympathiques du
tronc cérébral
• Noyau du nerf III,
• noyau d ’Edinger-Westphal: pupille
• Noyau du nerf VII,
• noyau salivaire supérieur: glandes lacrimales, nasales et
salivaires
• Noyau du nerf IX,
• noyau salivaire inférieur: glande parotide
• Noyau du nerf X,
• noyau dorsal du vague: poumons, coeur, estomac, intestin
grêle, pancréas, vaisseaux sanguins
Composante parasympathique
des nerfs crâniens III, VII, IX, X
CG: ganglion ciliaire
PtG: ganglion ptérygopalatin
SG: ganglion submandibulaire
OG: ganglion otique
HG: ganglion cardiaque
IG: ganglion intramural
Les neurones parasympathiques de la corne
intermédiolatérale de la moëlle sacrée
(segments S2-S4) contrôlent
• 1/ le rectum
• 2/ la vessie
• 3/ les organes sexuels
Neurotransmetteurs et récepteurs
du SNA
: noradrénaline
: acétylcholine
Ach: acétylcholine
NE: noradrénaline
N: récepteurs nicotiniques
M: récepteurs muscariniques
Les cellules chromaffines de la
médulo-surrénale
20% des cellules sécrétent de la
Noradrénaline
80% des cellules sécrétent de
l ’adrénaline
Le réflexe à la lumière
Nerf III
Nerf optique ou nerf II
Voie orthosympathique de l ’oeil
Les sphincters de la pupille
Syndrome de Claude Bernard
Horner
Ptose et myosis (constriction de la pupille) à droite
La pupille atteinte réagit à la lumière
Le réflexe à la lumière lors de
l ’atteinte du nerf III (droit)
Pupille en mydriase (dilatée)
Réflexe à la lumière lors de
l ’atteinte du nerf optique (droit)
Réponse sexuelle mâle
• Para: érection
• Ortho: orgasme et éjaculation