FYA / Pasc@l Anatomie fonctionnelle du système nerveux
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Le système nerveux Anatomie fonctionnelle FYA / Pasc@l Anatomie fonctionnelle du système nerveux Développement embryonnaire Le SNC se forme à partir d'un repli interne du tissu formant le dos de l'embryon. Ce tissu du dos (appelé plaque neurale) se replie vers l'intérieur jusqu'à se refermer complètement formant ainsi un tube. Embryon à 25 jours La plaque neurale est en vert. L'avant du tube neurale se divise en trois sections : cerveau antérieur, cerveau moyen et cerveau postérieur. Le cerveau antérieur se divise en télencéphale et diencéphale Le cerveau postérieur se divise en métencéphale et myélencéphale (ne retenez pas ces termes) Le télencéphale est énorme chez l'humain. Il recouvre presque toutes les autres structures. Télencéphale Chez l'humain, le télencéphale recouvre presque toutes les autres structures Cervelet Le télencéphale se divise en 2 hémisphères Télencéphale Diencéphale Mésencéphale Pont de Varole (protubérance) Bulbe rachidien Ces trois structures forment le tronc cérébral Cervelet On retrouve cette même organisation chez tous les vertébrés. Seules la taille et les proportions des différentes parties changent. L'encéphale humain, par exemple, est beaucoup plus gros que l’encéphale d'un requin de la même taille. Le télencéphale humain est aussi beaucoup plus gros, proportionnellement au reste de l'encéphale, que celui des poissons ou des reptiles. Humain Chat Singe C’est surtout le télencéphale qui augmente en taille au cours de l ’évolution des mammifères. Cas particulier de régression Les protections du SNC Le SNC est protégé par: • Les méninges, au nombre de trois: Dure-mère Arachnoïde Pie-mère • Le liquide céphalorachidien Les méninges La dure mère est formée de deux feuillets qui se séparent par endroit pour former des cavités qui s'emplissent de sang : les sinus veineux. L'arachnoïde se replie par endroit pour former des villosités qui pénètrent dans le sinus veineux. Notez l'espace entre l'arachnoïde et la piemère. C'est l'espace sous-arachnoïdien. Nous y reviendrons Sinus veineux Dure-mère Liquide céphalorachidien Ventricules latéraux (1 et 2) Le SNC contient des cavités, les ventricules, emplies d'un liquide : le liquide céphalorachidien. Il y a en tout quatre ventricules. Ventricule 3 Ventricule 4 Les ventricules 1 et 2 communiquent avec le 3 par de petites ouvertures, les foramens interventriculaires. Foramen interventriculaire Le ventricule 3 communique avec le 4 par l'aqueduc de Sylvius. Aqueduc de Sylvius Canal de l ’épendyme Le ventricule 4 se poursuit dans la moelle épinière par le canal de l'épendyme. De petits conduits permettent au liquide du ventricule 4 de se répandre à la surface de l'encéphale (dans l'espace sous-arachnoïdien). Vers la surface du SNC Le liquide céphalo-rachidien se forme à partir du sang au niveau des plexus choroïdes. Les plexus choroïdes sont formés d'un dense réseau de fins vaisseaux sanguins. On en retrouve dans les ventricule latéraux et dans le quatrième ventricule. Moulage des cavités de l'encéphale. Localisez : • les ventricules latéraux • le 3e ventricule • le 4e • l'aqueduc de Sylvius • le canal de l'épendyme • Le liquide céphalo-rachidien est produit par les plexus choroïdes. • Il remplit les ventricules • Il s’écoule dans l ’espace sousarachnoïdien par des ouvertures au niveau du 4e ventricule. • Il remplit l’espace sousarachnoïdien où il forme un coussin liquide Le liquide emplissant les ventricules est renouvelé environ 3 à 4 fois par jour • Il est réabsorbé par le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes. Villosité arachnoïdienne Sinus veineux Le liquide céphalo-rachidien retourne dans le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes Une obstruction de la circulation du LCR peut provoquer l'hydrocéphalie. L'hydrocéphalie peut survenir avant la naissance ou après. Chez les bébés, les plaques osseuses formant la boîte crânienne ne sont pas encore soudées entre elles. Les ventricules gonflent sous l'effet de la pression du liquide céphalorachidien qui s'y accumule. Les plaques osseuses du crâne s'écartent. La tête grossit. À gauche, une radiographie d'un encéphale normal. À droite la radiographie de l'encéphale d'un hydrocéphale. Notez la taille des ventricules cérébraux. Hydrocephalus On peut traiter l'hydrocéphalie en installant un drain qui permet au liquide céphalorachidien de s'épancher dans la cavités abdominale où il peut être réabsorbé. La moelle épinière et l’arc réflexe La moelle épinière a deux fonctions • Lien entre l’encéphale et tous les organes reliés aux nerfs rachidiens. • Intégration de certaines fonctions : réflexes simples. Les nerfs rachidiens se divisent en deux branches à leur jonction avec la moelle. Ponction lombaire se fait dans la cavité subarachnoïdienne. Anesthésie par épidurale se fait dans la cavité épidurale. Ponction lombaire La ponction lombaire permet de prélever un peu de liquide céphalorachidien pour analyse (déterminer s'il y a présence de bactéries ou de virus, par exemple). La moelle épinière se termine au niveau de la vertèbre L1 (1ere vertèbre lombaire). La ponction se fait sous la L1 afin d'éviter de léser la moelle. Anesthésie épidurale On injecte un produit anesthésiant dans le coussin graisseux situé entre la vertèbre et la dure mère (espace épidural). Espace épidural On introduit un cathéter (mince tube de plastique) par l'aiguille qui a été enfoncée jusque dans l'espace épidural. Une fois le cathéter en place, on retire l'aiguille (en laissant le cathéter en place). Le produit anesthésiant est ensuite injecté sur demande par le cathéter. L'anesthésie épidurale est surtout utilisée pour diminuer les douleurs de l'accouchement. On l'utilise aussi pour les césariennes. Elle n'entraîne aucune complication. Réflexes spinaux Réflexe = comportement automatique involontaire. Plusieurs réflexes dus à des circuits de neurones de la moelle épinière. Réflexe : relie neurone sensitif à un ou plusieurs neurones moteurs. Le coup sur le tendon de la rotule étire soudainement le muscle extenseur. Stimulation du récepteur sensible à l’étirement dans le muscle extenseur. Stimulation du neurone moteur du muscle extenseur. Il n’y a pas de neurone d’association dans ce réflexe. Le système nerveux autonome = portion du système nerveux assurant la régulation du milieu interne (contrôle des organes végétatifs) Formé de deux ensembles de fibres nerveuses: • Système sympathique • Système parasympathique La plupart des organes reçoivent des terminaisons sympathiques et des terminaisons parasympathiques. Fibres sympathiques: proviennent de la moelle épinière. Fibres parasympathiques: La plupart sont dans des nerfs crâniens (le nerf vague, no. X, surtout). Le lien entre le SNC et l'organe se fait par deux neurones Neurone sympathique préganglionnaire Neurone sympathique postganglionnaire Neurone parasympathique préganglionnaire Neurone parasympathique postganglionnaire Sympathique: • Neurone préganglionnaire court • Neurone postganglionnaire long long court Parasympathique: • Neurone préganglionnaire long • Neurone postganglionnaire court long court La synapse entre le préganglionnaire et le post se fait dans un petit renflement : le ganglion Ganglion sympathique Ganglion parasympathique Les ganglions sympathiques sont pour la plupart regroupés en une chaîne le long de la moelle épinière (retournez voir la figure du système nerveux autonome). Les ganglions parasympathiques sont situés près de l'organe ou dans l'organe innervé. Neurotransmetteurs du système nerveux autonome Sympathique Ganglion Organe Noradrénaline Acétylcholine (récepteurs muscariniques et nicotiniques) Parasympathique Pourquoi la nicotine du tabac faitelle augmenter la fréquence cardiaque? On connaît deux types de récepteurs à l'acétylcholine: les récepteurs nicotiniques et les muscariniques. L'acétylcholine peut agir sur chacun des deux récepteurs, mais certaines drogues n'agissent que sur un type. La nicotine du tabac, par exemple, agit sur les récepteurs nicotiniques, mais pas sur les muscariniques. Ganglion Acétylcholine (récepteurs muscariniques et nicotiniques) Organe Acétylcholine (récepteurs muscariniques) Système sympathique: • Actif en cas d’urgence. • Prépare l’organisme à affronter un danger : attaque ou fuite. Système parasympathique: • Actif au repos. En pratique, les deux systèmes sont toujours actifs (annulent leurs effets respectifs). Le tronc cérébral Formé de : Mésencéphale Pont de Varole (protubérance) Bulbe rachidien Formé de substance blanche contenant des amas de matière grise (noyaux) • Substance blanche: Fibres myélinisées : liaison entre moelle et structures supérieures et avec cervelet. • Substance grise: activités réflexes Centre de contrôle respiratoire Centre cardio-vasculaire Déglutition et vomissement Réflexes auditifs et visuels Certains noyaux du tronc = système modulateur diffus Aussi appelé le cerveau hormonal = ensemble de neurones dont les longs axones se ramifient en milliers de branches dans tout le cerveau Interviennent dans: • Mouvements (neurones à dopamine) • Régulation des états émotionnels (neurones à dopamine, à sérotonine et à adrénaline) • Activation de toute l ’activité du cerveau: système réticulaire activateur Le cerveau à tous les niveaux Le cerveau à tous les niveaux Noyaux dopaminergiques du tronc cérébral. Les neurones de ces noyaux libèrent de la dopamine dans les zones supérieures. Noyaux noradrénergiques du tronc cérébral. Les neurones de ces noyaux libèrent de noradrénaline dans les zones supérieures. Noyaux sérotonergiques du tronc cérébral. Les neurones de ces noyaux libèrent de la sérotonine dans les zones supérieures. Le cervelet • 10% du volume, mais 50% des neurones • Coordination des mouvements complexes • Maintien de l’équilibre • Agit sur les centres moteurs du cortex qui, lui, agit sur les muscles. Le diencéphale Formé de: • Épiphyse • Thalamus • Hypothalamus Épiphyse (ou glande pinéale) • Sécrète l’hormone mélatonine • Rôle dans la régulation du cycle circadien Thalamus • Centre de relais : presque toutes les informations sensorielles y font relais • « Tri » de l ’information • Rôle dans les émotions Hypothalamus • Contrôle de tous les organes végétatifs par le SNA (para et sympa) • Contrôle du système hormonal (par le contrôle de l’hypophyse) • Contrôle de la fonction sexuelle • Régulation de la température • Régulation de la faim et de la soif • Régulation cycle veille-sommeil • Rôle dans les émotions Le télencéphale (cerveau) 2 hémisphères reliés par un ruban de matière blanche : corps calleux Formé: • Écorce de substance grise = cortex Plus le cortex a une grande surface, plus il est plissé (circonvolutions et sillons) • Recouvrant de la substance blanche • Et des amas de substance grise: noyaux gris centraux Fonctions du cortex: • Perception et intégration des informations • Élaboration et contrôle des mouvements • Aire motrice • Langage (à gauche seulement en général) • Mémorisation et intégration des informations : aires associatives non spécifiques En blanc : aires non spécifiques Intelligence, créativité, etc. Cerveau gauche et cerveau droit Toutes les fibres nerveuses sensorielle et motrices se croisent dans le SNC Hémisphère gauche : relié au côté droit du corps Hémisphère droit : relié au côté gauche du corps Hémisphère gauche: • Contrôle côté droit du corps • Plus habile que le droit (90% = droitiers) • Langage parlé (aire de Broca, entre autre) • Raisonnement analytique, logique, séquentiel Hémisphère droit: • Contrôle côté gauche du corps • Perception 3D meilleure que le gauche • Intuition plus que logique • Sensibilité musicale, artistique Patients « split-brain » = section du corps calleux On place dans la main gauche d ’un patient « splitbrain » un objet qu’il ne peut pas voir. Si on lui demande ce qu’il a dans la main, que va-t-il répondre ? Le sommeil et l’éveil Cycle généré par l ’hypothalamus. SRA serait responsable des modifications de l ’activité du cerveau au cours de l ’éveil et du sommeil. Deux types de sommeil : • Sommeil lent : divisé en 4 stades (1 à 4) (0 = éveil) caractérisé par une faible activité du cerveau • Sommeil paradoxal caractérisé par une intense activité du cerveau correspond aux périodes de rêve Alternance sommeil lent et sommeil paradoxal au cours de la nuit : Cycles d’environ 90 min. Importantes modifications de l’électroencéphalogramme (EEG) au cours du sommeil. EEG = enregistrement de l’activité électrique des neurones à la surface du cortex. Chaque électrode enregistre l’activité simultanée de millions de neurones. Modifications de l’EEG selon l’état de conscience: • Sommeil lent caractérisé par ondes delta • Sommeil paradoxal ET éveil caractérisés par ondes alpha et bêta Sommeil lent : • activité du cerveau ( consommation O2 et glucose) • EEG à ondes delta • Perte de sensibilité aux stimulis (informations sensorielles n’atteignent presque plus le cortex) • générale du métabolisme (respiration, cœur, tension, etc.) • 4 stades (stade 0 = éveil) Sommeil paradoxal : • Intense activité du cerveau (parfois plus qu ’à l ’éveil) • Ondes alpha et bêta • Correspond au rêve en général (90% des gens éveillés pendant le paradoxal disent qu’elles rêvaient) • Mouvement rapide des yeux (REM) • Perte de tonus musculaire, paralysie complète (moins à la tête) • Augmentation des rythmes cardiaque et respiratoire par rapport au sommeil lent • Érection (pénis, clitoris) • Durée: 5 à 50 minutes Durée du sommeil paradoxal diminue avec l’âge: FIN
