Notes de cours
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Chapitre 8.3 La structure du système nerveux Biologie 12 STSE , Chapitre 8.3 p.363 Biologie 12, Chapitre 5-1 p.138 1 Biologie 12 STSE , Chapitre 8.3 p.363 Biologie 12, Chapitre 5-1 p.138 Système nerveux Central (SNC) Mots clefs : à définir Encéphale Méninges Cervelet Bulbe rachidien Pont de Varole Mésencéphale Thalamus Hypothalamus Cerveau Barrière hémato-encéphalique Liquide céphalorachidien (LCR) Cortex cérébral Corps calleux Lobe occipital Lobe temporal Lobe Pariétal Lobe Frontal 2 Le système nerveux central Le système nerveux humain est un ensemble de systèmes interreliés. Il se divise en deux grandes divisions : 1) système nerveux centrale (SNC) et 2) système nerveux périphérique. (SNP) Le système nerveux central (#2) est composé de l’encéphale (#1) et de la moelle épinière (#3). Dans le système nerveux central, les neurones myélinisés forment la matière blanche et les neurones démyélinisée forment la matière grise. Matière grise : contient surtout des corps cellulaires, des dendrites et des axones démyélinisée courts qui lui donnent sa couleur caractéristique. Située dans les zones externes de l’encéphale et constitue le centre en forme de H de la moelle épinière. Matière blanche : Elle tire sa couleur des axones myélinisé regroupés en faisceaux qui la composent. On la retrouve à l’intérieur de certaines zones de l’encéphale et sur la face externe de la moelle épinière. http://www.bougepourtaplanete.fr/schema-systeme-nerveux-central.html 3 L’encéphale et l’homéostasie Biologie 12 STSE , L’encéphale Chapitre 8.3 p.363 (vert) Biologie 12, L’encéphale et l’homéostasie, Chapitre 5-1 p.138 L’encéphale coordonne l’homéostasie du corps. Il traite l’information transmise par les sens, afin que le corps puisse réagir aux changements dans les environnements externe et interne. Il contient 15% du volume sanguin et consomme 20% de l’oxygène et du glucose sanguins. Il contient environ 100 milliard de neurones (vs 1 milliard dans livre rouge) Ne contient pas de récepteurs de douleurs L’encéphale est fragile et possède une consistance gélatineuse. Le crâne forme une armure osseuse qui couvre et protège l’encéphale. Les méninges entourent l’encéphale et la moelle épinière. Les méninges sont trois membranes de tissu solide et élastique situées à l’intérieur du crâne et de la colonne vertébrale. Électroencéphalographe (EEG) : inventé en 1924 par Hans Borger mesure l’activité électrique de l’encéphale. Le EEG produit un tracé qui permet aux médecins de diagnostiquer des troubles, tels que l’épilepsie, et de situer les tumeurs. Stimulation électrique La stimulation électrique directe de parties de l’encéphale est une autre méthode de recherche. Il est utilisé pour cartographier les fonctions des diverses parties de l’encéphale. 1950, le neurochirurgien canadien, Wilder Penfield, a été le premier à utiliser cette méthode de cartographie des fonctions de l’encéphale. Il a gagné le prix Nobel pour ses recherches. Lecture Maladie de Parkinson: des électrodes contre les tremblements 4 Les parties et les fonctions de l’encéphale L’encéphale se divise en trois grandes régions Le rhombencéphale, Le mésencéphale et le prosencéphale Rhombencéphale : bulbe rachidien, Cervelet, Pont de Varole Mésencéphale : Prosencéphale : Thalamus, hypothalamus, hypophyse, Cerveau 5 6 Le rhombencéphale : Coordination et homéostasie B) Bulbe rachidien : relié à la moelle épinière la base de l’encéphale, accomplit plusieurs fonctions. -Le centre cardiaque commande la fréquence cardiaque et la force des contractions cardiaques. -Le centre vasomoteur régule la tension artérielle en modifiant le diamètre des vaisseaux sanguins. -Le centre respiratoire régule la fréquence et la profondeur des respirations. -Le centre réflexe du vomissement, de la toux, du hoquet et de la déglutition A) Cervelet Il commande la coordination musculaire volontaire et involontaire. 10% de l’encéphale 50% des neurones de l’encéphale Contrôle l’apprentissage des habiletés physiques. C) Pont de Varole Il est situé au-dessus du bulbe rachidien et à l’avant du tronc cérébral. Il assure la communication entre les neurones des moitiés droites et gauche du cerveau, du cervelet et du reste de l’encéphale. Le mésencéphale (D) : Traitement des influx nerveux Le mésencéphale est situé au-dessus du pont de Varole, dans le tronc cérébral. Il participe au traitement de l’information provenant des neurones sensitifs des yeux des oreilles et du nez. Il transmet l’information visuelle et auditive entre les régions du rhombencéphale et du prosencéphale. Il joue un rôle important dans les mouvements oculaires et le contrôle des muscles squelettiques. Le prosencéphale : Pensée, apprentissage et émotions (E)Thalamus Le centre de retransmission sensorielle. Il reçoit les sensations du toucher, de la douleur, de la chaleur et du froid. Il reçoit l’information des muscles. Si les sensations sont faibles, le thalamus retransmet l’information à la partie appropriée du cerveau. Si les sensations sont fortes, le thalamus stimule une réaction immédiate tout en transférant les sensations au centre de commande homéostatique : l’hypothalamus. (F) Hypothalamus Commande le système hormonal endocrinien. Régule les concentrations d’eau dans le corps en libérant de l’ADH. Régule les sensations de satiété par la concentration de glucose sanguin (glycémie) Il régule la température corporelle et peut stimuler les réactions qui font augmenter ou diminuer la température du corps humain. Il régule l’horloge biologique; journée de 24 hrs. Elle détermine à quel moment nous sommes fatiguées ou à quel moment nous sommes alertes. Il surveille toutes nos fonctions biologiques et nous en informe. Il sert donc de centre homéostatique à notre corps. 7 Hypophyse Aussi appelée glande pituitaire L’hypophyse est reliée à l’hypothalamus. L’hypophyse produit des hormones qui régulent de nombreuses autres glandes endocrines. Ex : TSH, thyréostimuline qui entraîne la fabrication t la sécrétion de l’hormone thyroxine par la glande thyroïde. Est en réalité deux glandes commandées par l’hypothalamus. o Le lobe arrière (postérieur) : produit les hormones ADH et Ocytocine. o Le lobe frontal (antérieur) : Ce lobe est commandé par des facteurs stimulants des produits chimiques sécrétés par l’hypothalamus. Le Cerveau (G) Il est la partie de l’encéphale où toute l’information de nos sens est triée et interprétée. Il est divisé en deux hémisphère; gauche et droite. Chaque moitié du cerveau est constituée d’une masse interne de matière blanche et d’une mince couche externe de matière grise appelée Cortex cérébral. En générale l’hémisphère droit est dominant en ce qui a trait à la pensée holistique et intuitive ainsi qu’aux aptitudes spatiovisuelles et artistiques. L’hémisphère gauche est associé à un mode de pensée segmenté, séquentiel et logique ainsi qu’aux aptitudes linguistiques et mathématiques. Le cerveau stimule les muscles volontaires qui commandent les mouvements et la parole. La mémoire La prise de décision. Il est le centre de la conscience humaine : ce qui nous distingue des autres animaux Le cerveau est divisé en quatre lobes. Chaque lobe est associé à des fonctions particulières. La surface de chaque lobe est couverte de circonvolutions qui augmentent sa surface. 8 Les lobes du cerveau Lobe frontal : commande les muscles et l’intégration de l’information qui provient d’autres parties de l’encéphale et nous aide à raisonner. Ce lobe nous permet de faire des réflexions critiques et de planifier nos actions. Lobe pariétal : il reçoit l’information sensorielle de la peau et des muscles squelettiques. Il est associé au sens du goût. Lobe Occipital : Reçoit l’information de nos yeux. Lobe temporal : Reçoit l’information de nos oreilles. 9 Le cortex cérébral Est la mince couche qui couvre chaque hémisphère de l’encéphale Il a une épaisseur de 5 mm et est très plissé ce qui a pour effet d’augmenter la quantité de matière grise à l’intérieur de la boîte crânienne. En effet, ses plis et ses sinuosités augmentent beaucoup sa superficie. Il a une superficie d’environ 0.5m2, équivalente à l’aire d’un journal ouvert. Est le siège du langage, de la mémoire, de la personnalité, de la vision, de la pensée consciente et les sentiments. Le cortex contient plus d’un milliard de cellules. Conscience : cette couche nous permet d’avoir des sensations, d’effectuer des mouvements volontaires et d’accomplir tous les processus de réflexion que nous associons à la conscience. La surface du cortex est faite de matière grise, principalement formée de corps cellulaires et de Figure 1 : La région colorée en violet foncé est le dendrites bien serrés afin de maximiser les cortex cérébral. interactions. Le corps calleux Il relie les deux hémisphères du cerveau. Il est une couche de matière blanche formée d’axones. Il transfère les influx d’un hémisphère à l’autre pour renseigner chaque moitié du cerveau sur ce que l’autre fait. L’isolation chirurgicale des deux hémisphères dur cerveau est un traitement possible de l’épilepsie. 10 La barrière hémato-encéphalique Les méninges protègent le système nerveux central. Elles empêchent la circulation directe du sang à travers les cellules de l’encéphale et de la moelle épinière. Cette séparation entre le sang et le SNC est la barrière hémato-encéphalique (BHE) Les capillaires sanguins qui irriguent l’encéphale sont composés de cellules épithéliales étroitement fusionnées. Certains types de cellules gliales, les astrocytes, sont aussi présents en grand nombre autour des capillaires. On pense que les astrocytes laissent passer certaines substances du sang dans les tissus cérébraux, mais inhibent le passage d’autres substances. Ex : laisse passer le glucose et l’oxygène et les nutriments mais bloque le passage de substances dangereuses comme les toxines et les agents pathogènes. Substances liposoluble (hydrophobe) : La caféine, la nicotine et l’alcool, traversent directement la bicouche lipidique de la membrane cellulaire des capillaires de l’encéphale. Cela explique la rapidité de leurs effets sur le fonctionnement de l’encéphale. 11 Le liquide céphalorachidien (LCR) Le liquide céphalorachidien est un liquide dense et clair qui est issu du plasma sanguin et qui est présent dans les ventricules de l’encéphale, dans le canal central de la moelle épinière et en association avec les méninges. Il circule dans les espaces internes de l’encéphale et de la moelle épinière. Il transporte les hormones, les globules blancs et les nutriments à travers la barrière hémato-encéphalique jusqu’aux cellules de l’encéphale et de la moelle épinière. Il agit comme un amortisseur de choc pour protéger l’encéphale. Volume d’un adulte moyen est de 150mL LCR se renouvelle 4 fois par jour, donc le corps en produit environ 500mL 12 La moelle épinière p.363 La structure de la moelle épinière Dans une coupe transversale de la moelle épinière nous retrouvons la matière grise et la matière blanche. La moelle épinière est protégée par le liquide céphalorachidien, des membranes de tissus et la colonne vertébrale (vertèbres). Les lésions à différents vertèbres peuvent entraîner différents traumas au niveau du système nerveux. (voir tableau) Matière blanche : neurones myélinisées. Matière grise : forme de papillon neurones spinaux, neurones démyélinisée 13 14 15 16 17 Révision de la section 8.3 Biologie 12 STSE p.369 (vert) 18 19 Chapitre 8.4 Système nerveux Périphérique (SNP) Biologie 12 STSE , Chapitre 8.4 p.370 Biologie 12, Chapitre 5-1 p.138 Mots clefs : à définir Système somatique Système autonome Système nerveux sympathique Noradrénaline Système nerveux parasympathique Vérifie tes connaissances #25 à 30 p.372 Tableau 8.3 p.373 ‘Les fonctions des systèmes nerveux sympathique et parasympathique’ Révision de la section 8.4 p.373 20
