Le cours

Système nerveux végétatif
présentation
données anatomiques
données physiologiques
les neuromédiateurs
l'organisation synaptique
les récepteurs
les actions
les médicaments
PCEM II 2005
présentation
présentation
systéme nerveux végétatif
ou système nerveux autonome
innervation viscérale
•
•
•
•
•
décrit en 1800s par Claude Bernard
notion d’homéostasie
contrôle de l’activité des muscles et organes internes
viscères et muscles lisses
muscle cardiaque
présentation
Système nerveux végétatif
Quelle finalité ?
présentation
présentation
Au début de l’évolution de l’ humanité, nos ancêtres étaient soumis à des
situations extrêmes (se défendre contre un ours) et n’avaient que deux
possibilités: fuir ou combattre.
Le système nerveux autonome possède un versant permettant l’ adaptation
de l’ organisme à ces situations, et un versant organisé pour le régénération
de son potentiel.
anatomie
système nerveux végétatif
anatomie
Organisation anatomique
anatomie
anatomie
Σ
versant sympathique
anatomie
Σ
versant sympathique
organisation anatomique
12 racines dorsales
anatomie
Σ
centre médullaire dorsal
voie efférente sympathique
premier neurone court
deuxième neurone long
relais ganglionnaire
(chaîne latérovertébrale)
NA
dopamine
sérotonine
ACh
Noradrénaline
+ ATP
+ peptides
Ganglions
ACh : Réc.
nicotiniques
sympathique
Médullosurrénale
Adrénaline
+ NA
para Σ
versant parasympathique
para Σ versant parasympathique
organisation anatomique
iris
mucle ciliaire
centres cérébraux, sacrés,
voie efférente parasympathique
nerfs craniens (III,VII, IX, X)
nerfs sacrés (racines S2,S3,S4)
premier neurone long
deuxième neurone court
relais ganglionnaire proche des organes
oreillette
noeud sinusal
noeud A-V
système nerveux végétatif
physiologie
importance de la synapse, et de la médiation chimique,
versant sympathique (Σ )
voie efférente
récepteurs
nicotiniques
récepteurs
adrénergiques
récepteur
tissu cible
noradrénaline
ganglion
relais ganglionnaire:
neuromédiateur = acétylcholine
récepteurs nicotiniques
nicotiniques parce que
nicotine = agoniste
synapse terminale:
neuromédiateur = nor-adrénaline
versant sympathique (Σ)
voie efférente
récepteurs
nicotiniques
récepteurs
adrénergiques
récepteur
tissu cible
rôle paticulier de la
médullosurrénale qui
a la fonction d'un
second neurone Σ
noradrénaline
ganglion
récepteurs
nicotiniques
médullo
surrénale
adrénaline
noradrénaline
(4:1)
versant para-sympathique (para Σ )
récepteurs
muscariniques
voie efférente
récepteurs
nicotiniques
récepteur
tissu cible
relais ganglionnaire:
neuromédiateur = acétylcholine
récepteurs nicotiniques
muscariniques parce que
muscarine = agoniste spécifique
noradrénaline
ganglion
synapse terminale:
neuromédiateur = acétylcholine
biologie du neuromédiateur
Σ
para Σ
Σ
le neuromédiateur
Σ
neuromédiateur
biosynthèse
Tyrosine-hydroxylase
(étape limitante)
Σ
neuromédiateur
biosynthèse
cytosol
cytosol
vésicules
Tyrosine-hydroxylase
spécifique des neurones adrénergiques
étape limitante
DOPA décarboxylase
Non spécifique des neurones adrénergiques
Non spécifique de la DOPA ( 5HT)
DOPAMINE b-hydroxylase
Spécifique des neurones adrénergiques
Non spécifique de la dopamine
Σ
neuromédiateur
biosynthèse
Dans la médullosurrénale:
méthylation par phényléthanolamineN-méthyl transférase,
Adrénaline
Σ
neuromédiateur
stockage
Stockage de la nor adrénaline:
Dans les vésicules des terminaisons
nerveuses (granulations chromaffines)
NA complexée à ATP,chromogranines
(protéines solubles),Dopamine bêta
hydroxylase
Protection contre la dégradation
Σ
neuromédiateur
libération
Libération: potentiel d’ action, entrée de calcium,
fusion des vésicules avec la membrane de la
terminaison nerveuse
Σ
neuromédiateur
inactivation
Σ
neuromédiateur
inactivation
inactivation de la nor adrénaline:
Recapture +++
Présynaptique, neuronale, de type1, spécifique,
NA>>Ad.
Post synaptique, extraneuronale, de type2, NA
& Adrénaline
dégradation
Σ
neuromédiateur
inactivation
Dégradation (1):
Enzymatique
Étape 1:
-monoamine-oxydases MAO ( abondantes dans les
terminaisons adrénergiques, peu spécifiques,agissant
sur 5HT,dopamine)
-catéchol-O-méthyl-transférases COMT (présentes
dans les terminaisons nerveuses et les structures postsynaptiques, spécifiques des catécholamines)
Etape 2
Σ
neuromédiateur
inactivation
Dégradation (2):
Enzymatique
Etape 2
Aldéhyde déhydrogénase +++,
Prédominante en périphérie, conduit à l’ acide vanyl
mandélique VMA
Aldéhyde réductase
Prédominante dans le SNC, conduit au 3-méthoxy,4hydroxyphénylethylglycol MOPEG
VMA et MOPEG sont éliminés dans les urines
Σ
neuromédiateur
inactivation
Dégradation:
-monoamine-oxydases
MAO ( abondantes dans
les terminaisons
adrénergiques, peu
spécifiques,agissant sur
5HT,dopamine)
-catéchol-O-méthyltransférases COMT
(présentes dans les
terminaisons nerveuses et
les structures postsynaptiques, spécifiques
des catécholamines)
Σ
neuromédiateur
inactivation
VMA et MOPEG sont éliminés dans les urines
biologie du neuromédiateur
Σ
para Σ
para Σ
le neuromédiateur
para Σ
synthèse
enzymatique
Précurseur d’origine alimentaire,
Capturé par les neurones cholinergiques,
Par un transport spécifique
Qui est une étape limitante,
Acétylation par choline acétyltransférase
-spécifique des neurones cholinergiques
-donneur: acétyl Co A
-dans le cytosol
para Σ
stockage, libération
Stockage sous forme de vésicules dans la terminaison nerveuse
Libération
Potentiel d’ action
Entrée de calcium
Fusion des vésicules (quelques centaines) avec la membrane
De la terminaison nerveuse
para Σ
inactivation
Étape 1: hydrolyse de l’ acétylcholine
Acétylcholinestérase, dans la fente synaptique,
Production de choline et d’ acide acétique,
Etape 2 : recapture de la choline
50% de la quantité libérée par hydrolyse
système nerveux autonome
transmission ganglionnaire
Récepteurs nicotiniques sur la jonction neuromusculaire du muscle stié
Sous type N1
Récepteur ganglionnaire
Sous type N2
récepteurs nicotiniques
moelle épinière
ACh (r.nicotinique)
muscle squelettique
{
ACh
(r.nicotinique)
Sympathetic
Noradrenaline
vaisseau
sanguin
Ganglion
ACh (r.muscarinique)
{
Parasympathetic
ACh
(r.nicotinique)
glandes sudoripares
synapse Σ
Versant sympathique
La synapse sympathique
la synapse para
Σ
para Σ
les récepteurs
récepteurs Σ
récepteurs alpha et bêta postsynaptiques
récepteurs Σ
récepteurs alpha 1 post-synaptique et alpha 2 pré-synaptiques
Alpha 1 second messager IP3, DAG
Effecteur: PLC
stimulation
Alpha 2 second messager
AMPc
Effecteur adénylcyclase
Inhibition libération NA
Bêta second messager AMPc
Effecteur: adénylcyclase
récepteurs Σ
Alpha 2 second messager
Effecteur adénylcyclase
Inhibition libération NA
AMPc
récepteurs Σ
Bêta 1 stimulation
Bêta2
relaxation
(Bêta3
lipolyse)
para Σ
para Σ
parasympathique
récepteurs
Nicotiniques
stimulés par la nicotine
Localisation post synaptique au niveau du relais ganglionnaire
Muscariniques
Stimulés par la muscarine (extraite de anamita muscarina)
Localisation pré et post synaptique sur l’ organe cible et le
relais ganglionnaire
para Σ
parasympathique
Récepteurs muscariniques
Récepteur muscarinique M1
Dans les ganglions et glandes sécrétrices,
Action stimulante
Récepteur M2
Myocarde et muscle lisse
Situation présynaptique
Effet inhibiteur
Récepteur M3,
Muscle lisse et glandes sécrétrices, endothélium
Post synaptique, stimulant
M4, M5 existence dans le SNC
récepteurs para
Σ
r.muscariniques
agoniste naturel:acétylcholine
couplés à la protéine G
latence réponse (sec/min)
agoniste expérimental: muscarine
amanita muscaria
r.nicotiniques
agoniste naturel:acétylcholine
localisation ggl para Σ & Σ
voltage dépendants
latence réponse (msec)
agoniste expérimental: nicotine (tabac)
N
N
CH3
systéme nerveux autonome
actions
paraΣ
Σ
Système adrénergique
Σ
Σ
rencontre avec le
sympathique……
parasympathique
Organes innervés
actions
para Σ
M3
M3
M3
M2
M3
contraction
M3
M3
M3
Activation du parasympathique :
fonctions de restauration de l’individu... et de l’espèce
Broncoconstriction
Sécrétions 
Myosis
Accommodation
Tension intra-oc. 
Larmes
Salivation
sécrétion aqueuse, riche en
ions et enzymes, vasodilatation
Autres sécrétions 
muqueuses, pancréas etc...
Péristaltisme 
Tonus 
Sécrétions 
Sphincters 
Fréquence
Conduction a-v 
Tension art. 
Miction
Detrusor 
Sphincters 
Érection
(vasodilatation)
Les médicaments
Agonistes: sympathomimétiques directs,
Σ
Les médicaments
Σ
Sympathomimétiques directs
• agonistes alpha 1
adrénaline, noradrénaline, dopamine,
methoxamine, phényléphrine
• agonistes bêta 1
isoprénaline, dobutamine, dopamine,
orciprénaline
• agonistes bêta 2
isoprénaline, dopamine, salbutamol,
terbutaline, fénotérol, orciprénaline,
clenbutérol, salmétérol, formotérol
Système nerveux végétatif/sympathique
utilisations thérapeutiques
Σ
agonistes
Adrénaline, urgence extrême: choc
anaphylactique, arrêt cardiaque, asthme,
anesthésie locale (limite VD),
Dobutamine, choc cardiogénique
Salbutamol et b mim., asthme, tocolyse
a ag. (phényléphrine, méthoxamine, éphédrine)
décongestion nasale
Clonidine HTA
Amphétamine psychostimulant
Les médicaments
augmentation du neuromédiateur:
Sympathomimétiques indirects
Σ
Les médicaments
Σ
sympathomimétiques indirects
antagonistes alpha 2
(ils modérent l'effet inhibiteur des
alpha 2 sur la synthèse noradrénergique)
yohimbine, idazoxane
inhibiteurs de la recapture
imipramine, cocaïne
inhibiteurs de la Mono-Amine-Oxydase
phénelzine, pargyline, sélégiline, toloxatone
stimulants de la libération de noradrénaline
amphétamine, tyramine, éphédrine,
Les médicaments
Σ
Antagonistes : adrénolytiques, sympatholytiques
Sympatholytiques directs
Les médicaments
Σ
sympatholytiques directs
• antagonistes alpha 1
prazosine, doxazosine, terazosine,
phénoxybenzamine, phentolamine,
carvédilol, labétalol
antagonistes bêta 1
propranolol, alprénolol, oxprénolol,
aténolol, carvédilol, labétalol, métoprolol
• antagonistes bêta 2
propranolol, alprénolol, oxprénolol,
butoxamine, labétalol
Les médicaments
Diminution du neuromédiateur:
sympathoplégie, antiadrénergie
Sympatholytiques indirects
Σ
Les médicaments
Σ
• sympatholytiques indirects
• agonistes alpha 2
( ils majorent l'effet inhibiteur sur la
libération de médiateur)
phénoxybenzamine, phentolamine, alpha
méthylnoradrénaline (métabolite actif de
l'alpha méthyldopa), clonidine, méthoxamine
• inhibiteurs de la libération de noradrénaline
guanéthidine
• inhibiteurs du stockage granulaire
réserpine
Système nerveux végétatif/sympathique
utilisations thérapeutiques
Σ
Antagonistes
Phénoxybenzamine, phentolamine,
phéochromocytome,
Prazosin HTA
Propranolol et b bloquants, ischémie coronaire,
HTA, dysrythmies, anxiété, tremblement,
glaucome,
Méthyl DOPA, HTA
parasympathique
para Σ
Parasympathomimétiques
parasympathomimétiques indirects:
Anticholinestérasiques, prostigmine,
pyridostigmine, physostigmine, edrophonium
agonistes nicotiniques
parasympathomimétiques directs
(cholinergiques)
muscariniques:
carbachol, métacholine, bethanechol,
pilocarpine, oxotrémorine
nicotiniques
nicotine, lobéline
parasympathique
para Σ
Parasympatholytiques
parasympatholytiques directs:
antagonistes muscariniques
("atropiniques")
atropine, scopolamine, ipratropium,
tropicamide, cyclopentolate
parasympatholytiques indirects
Antagonistes nicotiniques
Parasympathique
Atropiniques:
para Σ
Œil : mydriatique,
Poumon: bonchodilatation dans l’ asthme,
BPCO (risque de difficulté expectoration)
Prémédication anesthésique (spasme,
sécrétions bronchiques)
Cœur: prévention de la syncope vagale,
Intestin: antispasmodique
Uretères: coliques néphrétiques
antinaupathique
Parasympathique
Mimétiques: prostigmine
para Σ
Œil :
Cœur: tachycardie supraventriculaire,
Intestin: atonie post opératoire
vessie: atonie vésicale post op (rétention)
Antidote poisons organophosporés
Parasympathique
para Σ
Atropine :
effets indésirables, contre indications
Œil : cycloplégie
CI glaucome aigu angle fermé,
Cœur: tachycardie,
digestif: sécheresse buccale
vessie:
CI prostatisme
Surdosage: délire atropinique
Systéme nerveux végétatif
Sympathique
Parasympathique
Qui fait quoi ?
Maintien d’une balance à l’ équilibre dans le cadre de l’homéostasie
Partage des rôles
• Sympathique = activateur
• Parasympathique = inhibiteur
Nombreuses exceptions
mydriase
lytique
myosis
circulation du liquide intra-occulaire
modification de la convexité du cristallin
modulation de la tension du cristallin
vision de loin
vision de près
ligt suspenseur
cristallin
cristallin
para Σ
contraction du muscle ciliaire
accomodation
muscle ciliare
Autonomic Control of Eye (i) Pupil
Parasympathetic Innervation
Sphincter (circular) muscle
Parasympathetic (ACh) input
Contracts in response to light
 constriction of pupil
(miosis)
Relaxes in dark
Sympathetic Innervation
Dilator (radial) muscle
Sympathetic innervation
Contracts in response to emotion/fright
 Pupil dilation (mydriasis)