3-Le système nerveux autonome Conclusion
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LE SYSTEME NERVEUX : Introduction : I-HISTOLOGIE DU SYSTEME NERVEUX : 1-Définitions : 2-Les gliocytes 3-Les neurones : 3-a-Généralités : 3-b-Le corps cellulaires (péricaryon) 3-c-Les prolongements neuronaux 3-c-1-Définitions 3-c-2 Les dendrites 3-c-3-L'axone 3-d- La gaine de myéline 3-e-Classification des neurones 3-f-Les connexions des cellules nerveuses 3-g- Développement et vieillissement des neurones II- PHYSIOLOGIE DU NEURONE : 1-Le potentiel de repos : Rappel 2-Le potentiel d’action : 2-a-Définition: 2-b-Génèse et propagation du PA le long de l’axone : 3-La transmission de l’information aux autres neurones ou cellule effectrice 3-a-Les synapses: définitions et fonctionnement 3-b-Les neurotransmetteurs III-LE SYSTEME NERVEUX CENTRAL : 1-Généralités 2-Formation et développement du SNC 3-L’éncéphale : 3-a-Généralités : 3-b-Le cerveau : 3-b-1-Le télencéphale : 3-b-2-Le diencéphale 3-b-3-Le système limbique 3-c-Le mésencéphale 3-d-–Le métencéphale 3-e-Le myélencéphale 3-f-Le système ventriculaire 3-g-Les systèmes de l'encéphale 3-g-1-Le système limbique 3-g-2-La formation réticulaire 3-h-Déséquilibres homéostatiques de l'encéphale 3-h-1-Traumatismes de l'encéphale 3-h-2-Accidents vasculaires cérébraux 3-h-3-Maladies dégénératives de l'encéphale 4-La moelle épinière 4-a- Généralités 4-b-Morphologie interne 4-c-Physiologie de la moelle épinière 4-d-Traumatismes de la moelle épinière 5-Protection du SNC: 5-a- Les méninges 5-b-La barrière hémato-encéphalique 5-c-Le liquide céphalo-rachidien IV-LE SYSTEME NERVEUX PERIPHERIQUE : 1-Généralités 2-Le système nerveux somatique : 2-a-Les nerfs spinaux 2-b-Les nefs crâniens 2-c-Les plexus 3-Le système nerveux autonome Conclusion LE SYSTEME NERVEUX : Introduction : Vous roulez sur une autoroute quand un avertisseur retentit à votre droite : vous donnez un coup de volant vers la gauche. Vous somnolez quand votre bébé crie : vous vous réveillez aussitôt . Qu’ont en commun ces évènements banals ? Ils témoignent tous du fonctionnement de votre système nerveux , le responsable de l’activité incessante des cellules. I-HISTOLOGIE DU SYSTEME NERVEUX : 1-Définitions : Le tissu nerveux se compose de cellules qui sont : - des neurones où cellules nerveuses , -des cellules de la névroglie ou gliocytes (cellules gliales ou névroglie) , L’ensemble forme un tissu compact avec des espaces intercellulaires d’environ 20 nm. On estime le nombre de neurones à 10 (exposant 13) , et les cellules gliales qui constituent le reste du tissu nerveux sont deux fois plus nombreuses. Le tissus nerveux est divisé en deux grandes parties : le SNC et du SNP. 2-Les gliocytes : Petites cellules qui entourent et protègent les neurones. Elles occupent les espaces libre entre les neurones. Ce sont des cellules non excitables dont il existe 6 types. Quatre de ces types se trouvent dans le système nerveux central (astrocyte , microglie, épendymocytes , oligodendrocytes), deux dans le système nerveux périphérique ( gliocytes, neurolemmocytes) .Chaque type de gliocyte remplit une fonction particulière : rôle de protection , contrôle de la composition du milieu extra-cellulaire , d’autres favorisent la croissance et l’intégrité des neurones. Les astrocytes sont les cellules les plus abondantes du SNC . Ils ont comme leur nom l’indique une forme étoilée. Ils participent à la régulation de la composition du liquide extracellulaire dans le SNC (en retirant les ions potassium et les neurotransmetteurs du liquide extracellulaire autour des synapses). Du point de vue métabolique, ils aident à soutenir les neurones, par exemple en fournissant le glucose ou en éliminant l'ammoniac. Dans l'embryon, les astrocytes guident les neurones dans leur migration au cours du développement neural. De plus, ils stimulent la croissance des neurones et la formation de leurs axones et de leurs dendrites en sécrétant des facteurs de croissance . Les microglies sont de petites cellules ovoïdes dotés de prolongements épineux relativement longs . Lorsque les microglies détectent que certains neurones sont endommagés ou présentent certaines anomalies , elles se rassemblent et migrent dans leur direction . Si des microbes étrangers se présentent ou que des neurones meurent, les microglies se transforment en macrophages d’un type particulier : elles phagocytes alors les microbes et les débris de neurones morts. Le rôle des microglies revêt une grande importance , car les cellules du système immunitaire n’ont pas accès au SNC. Les épendymocytes ont une forme variable et nombre d’entre eux sont ciliés. Ils constituent une barrière perméable entre le liquide cérébro-spinal qui remplit ces cavités et le liquide interstitiel ou baignent les cellules du SNC. Les oligodendrocytes sont des petites cellules présentant peu de prolongements. . Etymologiquement, le terme signifie « cellules avec peu « (oligo) de ramifications (dendro). Les oligodendrocytes sont alignés le long des neurones du SNC , et leurs prolongements cytoplasmiques s’enroulent fermement autour de ceux-ci (axones); ils constituent ainsi des enveloppes isolantes appelées gaine de myéline. Les gliocytes ganglionnaires , de forme aplatie, entourent le corps cellulaire des neurones situés dans les ganglions . On pense qu’ils participent d’une manière ou d’une autre à la régulation du milieu chimique des neurones auxquels ils sont associés. Les neurolemnocytes , ou cellules de Schwann , constituent les gaines de myéline qui enveloppent les neurones (axones) dans le SNP ; ils sont donc semblables aux oligodendrocytes sur le plan fonctionnel . 3-Les neurones : 3-a-Généralités : Encore appelées cellules nerveuses, les neurones sont les unités fonctionnelles du système nerveux. Ces cellules hautement spécialisées acheminent les messages sous forme d’influx nerveux entre les parties du corps. Les neurones possèdent d’autres caractéristiques : -ils ont une longévité extrême . Ils peuvent vivre et fonctionner de manière optimale pendant toute une vie (plus de 100 ans) s’ils reçoivent une bonne nutrition, -ils sont amitotiques . Les neurones ont perdu leur aptitude à la mitose , incompatible avec leurs fonctions de liens de communication du système nerveux. Comme ils sont incapables de se reproduire , ils ne sont pas remplacés s’ils sont détruits , mais certains seraient capables de régénérer sortis de leur état naturel (inhibition par les cellules gliales) -la vitesse du métabolisme des neurones est exceptionnellement élevée. De ce fait , les neurones requièrent un approvisionnement continuel et abondant en oxygène et glucose. Ils ne peuvent survivre plus de quelques minutes sans oxygène. Les neurones sont des cellules complexes et longues .Ils peuvent présenter quelques variations , mais ils comprennent généralement un corps cellulaire et un ou plusieurs fins prolongements (issus du corps cellulaires) qui sont les axones et les dendrites . -ils peuvent réagir à divers stimuli (de l'environnement ou venant d'autres neurones): ce sont des cellules excitables. 3-b-Le corps cellulaires (péricaryon) : Comme dans toutes les cellules, le corps cellulaire du neurone contient le noyau et les ribosomes et est, par conséquent, le siège de l'information génétique et de la synthèse des protéines. Le cytoplasme (=le soma) ,limité par une membrane cytoplasmique contient les organites habituels à l’exception des centrioles (qui joue un rôle important dans formation du fuseau mitotique –car neurone amitotique) . On trouve ainsi de nombreux RE rugueux (appelés corps de Nissl) , et de nombreux appareils de golgi, des mitochondries, des lysosomes et des microtubules. On y trouve aussi des filaments intermédiaires spécifiques : les neurofilaments qui jouent un rôle important dans le transport intracellulaire ainsi que dans le maintien de la forme et de l’intégrité de la cellule . Dans la plupart des cas , le corps cellulaire situé dans le SNC est protégé par les os du crâne et de la colonne vertébrale. Les regroupements des corps cellulaires dans le SNC sont appelés noyaux, tandis que les regroupements des corps cellulaires situés dans le SNP (en nombre beaucoup moins grand) sont appelés ganglions. La forme du corps du neurone est variable suivant la région, mais assez constante dans une région déterminée : cellules piriformes au niveau du cervelet , cellules pyramidales au niveau de l'écorce cérébrale. 3-c-Les prolongements neuronaux : 3-c-1-Généralités: Ils prennent naissance dans le corps cellulaire du neurone. Dans le SNC, on trouve à la fois des corps cellulaires et leurs prolongements . Le SNP, à l’exception des ganglions est composé uniquement de prolongements neuronaux . Un groupe de fibres nerveuses cheminant ensemble dans le SNC porte le nom de faisceau (=fibres), de voie ou de tractus et, quand il relie les partie droite et gauche de commissure.; un regroupement de prolongements neuronaux est appelé nerfs dans le SNP. Il existe deux types de prolongements neuronaux, les dendrites et les axones . 3-c-2- Les dendrites :Les dendrites (ainsi que le corps cellulaire) sont les structures réceptrices qui réceptionnent l'influx nerveux et le conduisent de la périphérie vers le corps cellulaire. Ce sont des prolongements implantés sur le corps cellulaires qui se présentent sous forme d’arborisations fines et courtes , disposées irrégulièrement et se terminant en de très nombreuses ramifications. Le nombre de dendrites varie selon chaque type de cellules, certaines possèdent plusieurs dendrites , d’autres n’en possèdent qu’un seul . Plus un neurone a de dendrites, plus il peut communiquer avec les autres neurones. Il possède les mêmes organites que le corps cellulaire lui-même (mis-à-part le noyau). 3-c-3-Axone : Encore appelé fibre nerveuse, c'est un prolongement unique du corps cellulaire, qui peut-être court ou très long. Il conduit l'influx nerveux du corps cellulaire vers la périphérie. Ainsi, les axones des neurones moteurs régissant les muscles squelettiques du gros orteil s’étendent de la région lombale de la colonne vertébrale jusqu’au pied , soit sur une distance de 1 m ou plus , ce qui fait de ces neurones les plus longues cellules du corps humain. Tout axone long est appelé neurofibre. On donne le nom de cône d'implantation à la première partie de l'axone et à la partie du corps cellulaire dont il est issu. Le cône d'implantation est le site de production des signaux électriques qui sont ensuite propagés à partir du corps cellulaire le long de l'axone . L'axone peut donner naissance à des ramifications, appelées « branches collatérales » , le long de son parcours. Près de leurs extrémités , l'axone et les branches collatérales se ramifient encore plus. Plus le degré de ramification d'un axone est grand , plus la sphère d'influence du neurone est grande. Chaque ramification se termine par une terminaison axonale , qui est le siège de libération de messagers chimiques par l'axone. L’axone contient la plupart des substances présentent dans le corps (mais pas de noyau) ; sa membrane plasmique est appelée axolemne. Afin de maintenir la structure et le fonctionnement de l'axone , particulièrement lorsqu'il est long, il faut que divers organites et divers substances soient transportés depuis le corps cellulaire où ils sont formés jusqu'à l'axone et à ses terminaisons. Ce processus porte le nom de transport axonal. Parmi les structures qui se déplacent vers l’extrémité de l’axone, on trouve les mitochondries , les éléments du cytosquelette, les composants membranaires qui serviront au renouvellement de la membrane plasmique de l’axone (sens antérograde). Le transport axonal de certaines substances s'effectue aussi dans le sens opposé , c'est-à-dire depuis les terminaisons axonales jusqu'au corps cellulaire. Les substances qui sont transportés dans le sens inverse sont principalement des organites renvoyés dans le corps cellulaire pour y être dégradés ou recyclés (sens rétrograde) . Cela permet aux facteurs de croissance et aux autres messagers chimiques captés par les terminaisons d'influencer la morphologie , la biochimie et la connectivité du neurone. C'st aussi la voie qu'empruntent les toxines, comme la toxine botulique,et les virus , comme ceux de l'herpès et de la polio , lorsqu'ils sont captés par les terminaisons des neurones périphériques , pour pénétrer dans le système nerveux central. Par contre le message nerveux ne se propage que dans un sens : du dendrite vers l’axone. 3-d- La gaine de myéline : Les axones de nombreux neurones, et en particulier ceux qui sont longs ou de diamètre important, sont recouvert d’un enveloppe blanchâtre , lipidique (lipoprotéine) et segmentée appelée gaine de myéline . La myéline protège les axones et les isole électriquement les uns des autres ; de plus elle accroît la vitesse de transmission des influx nerveux . La myéline ne recouvre que les axones. Les dendrites sont toujours amyélinisées. Dans le SNC, ce sont les oligodendrocytes qui fabriquent des expansions membranaires qui s’enroulent autour des axones constituant la gaine de myéline . Les prolongements des oligodendendrocytes peuvent s’enrouler autour de plusieurs axones et à mesure que les prolongements s’enroulent autour de l’axone, le cytoplasme est repoussé vers le centre de la cellule où se trouve le noyau ; les neurones sont dits amyélinisés si les prolongements des oligodendrocytes les touchent sans les envelopper . Dans le SNP ce sont les cellules de Schwann en entier qui s’enroulent elles-mêmes autour de l’axone ; une cellule de Schwann ne forme une gaine de myéline qu’autour d’un seul axone et l’épaisseur de la gaine dépend du nombre de couche concentriques ; le noyau et la majeure partie du cytoplasme re retrouvent juste en dessous de la couche la plus externe de sa membrane plasmique, c’est-à-dire à l’extérieur de la gaine de myéline, cette portion est appelée gaine de Schwann. La gaine de myéline s’interrompt le long de l’axone en des points particulier appelés nœuds de ranvier. Les nœuds de ranvier sont beaucoup plus espacés dans le SNC que dans le SNP. Les régions de l’encéphale et de la moelle épinière qui comportent des axones myélinisées forment la substance blanche ; ces régions sont principalement constitués de faisceaux de neurofibres ; la substance grise contient surtout des corps cellulaires et des axones amylinisées. 3-e-Classification des neurones : On peut classer les neurones selon leur structure ou leur fonction.. * La classification structurale distribue les neurones en trois groupes principaux selon le nombre de prolongement qui émergent du corps cellulaires . On distingue ainsi : -les neurones multipolaires qui possèdent 3 prolongements ou plus . Ce sont les neurones les plus abondants dans l’espèce humaine , et ils sont particulièrement nombreux dans le SNC . La plupart des neurones multipolaires présentent de nombreuses dendrites ramifiées et un axone, mais certains ne sont pourvus que de dendrites . -les neurones bipolaires ont deux prolongements , soit un axone et une dendrite , qui sont issus du côté opposé du corps cellulaire . Les neurones bipolaires sont peu nombreux dans l’organisme adulte ; on en trouve que dans certains organe des sens , notamment dans la rétine et dans la muqueuse olfactive , où ils jouent le rôle de cellules réceptrices. -les neurones unipolaires , comportant un prolongement unique qui émerge du corps cellulaire . Un seuls axone et seul dendrite , mais avant d’aborder le corps cellulaire le dendrite et l’axone s’accolent l’un à l’autre sur une courte distance. * Classification fonctionnelle : Elle classe les neurones selon le sens de propagation de l’influx nerveux par rapport au SNC. C’est ainsi que l’on trouve des neurones sensitifs, des neurones moteurs et des inter-neurones . Les neurones sensitifs ou neurones afférents sont des neurones qui transmettent des influx à partir des tissus et des organes du corps vers le SNC .A l’exception des neurones bipolaires situés dans certains organes des sens , la quasi totalité des neurones sensitifs sont unipolaires et leur corps cellulaires sont logés dans les ganglions sensitifs, à l’extérieur du SNC. Les neurones moteurs ou neurones efférents transmettent les influx hors du SNC jusqu’aux organes effecteurs (muscles et glandes) situés à la périphérie du corps. Les neurones moteurs sont multipolaires et, exception faite de certains neurones du système nerveux autonome , leur corps cellulaires sont logés dans le SNC . Les inter-neurones ou neurones d’association sont situés entre les neurones sensitifs et les neurones moteurs à l'intérieur du SNC. Ils servent de relais aux influx nerveux qui sont acheminés vers les centres du SNC où s’effectue l’analyse des informations sensorielles. Les inter-neurones sont le plus souvent multipolaires , et , pour la plupart, l’ensemble de leurs parties se trouve dans le SNC : ils représentent plus de 99 % des neurones de l’organisme . 3-f-Les connexions des cellules nerveuses : Les neurones sont articulés : entre eux, avec des cellules sensibles (cellules chargées de percevoir l’information) et avec des cellules musculaires (au niveau de plaque motrice) au niveau de structure appelée synapse. 3-g- Développement et vieillissement des neurones Le système nerveux se développe à partir de l’ectoderme superficiel . Dès la 4ème semaine du DE , des cellules appelées cellules neuroépithéliales se spécialisent . Elles entreprennent alors un processus de différenciation en trois temps. Dans un premier temps , elles prolifèrent jusqu’à ce que soit atteint le nombre de cellules nécessaire au développement du système nerveux . A la fin de cette phase , les neurones potentiels deviennent amitotiques . La deuxième phase se caractérise par la migration des cellules jusqu’à des localisations précises dans le système nerveux en formation. La troisième phase est celle de la différenciation des cellules amitotiques qui prennent alors le nom de neuroblastes . Les différents types de neurones doivent se former , les jonctions synaptiques doivent s’établir correctement entre ces derniers er les neurotransmetteurs appropriés doivent être synthétisés . Les neurones qui n’ ont pu établir de contact synaptiques appropriés ou participer à la circulation des influx nerveux se comportent comme s’ils avaient été privés d’un nutriment essentiel et ils meurent . On estime que 2/3 des neurones formé pendant la période embryonnaire meurent avant la naissance de l’enfant . Ceux qui subsistent constituent le capital neuronal que l’individu gardera toute sa vie . II- PHYSIOLOGIE DU NEURONE : 1-Le potentiel de repos : Rappel : Dans toutes les cellules vivantes, il existe une différence de charge, donc de potentiel électrique entre le milieu extracellulaire et le cytoplasme. Ce potentiel de membrane est crée par les différences de composition ionique entre les liquides intra et extra-cellulaire , et il existe parce que la membrane cytoplasmique , qui constitue la barrière entre ces deux milieux est sélective . Cette différence de charge qui peut se mesurer à l’aide de microélectrode reliée à un voltmètre constitue le potentiel de membrane ou potentiel de repos. Chez une cellule animale , il oscille entre –50 et –100 mv . Lorsqu’on insère une électrode dans le cytoplasme d’un neurone et qu’on place l’autre électrode sur sa face externe , on enregistre un voltage d’environ –60 mv à travers la membrane . La mesure du potentiel de repos varie entre –40 à –90 mv selon le type de neurone. Le PR n ‘existe qu’à travers la membrane ; autrement dit , les solutions se trouvant à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule sont électriquement neutres. Le signe – signifie que le cytoplasme est chargé négativement par rapport au milieu extra-cellulaire . 2-Le potentiel d’action : 2-a-Définition: Bien que toutes les cellules aient un potentiel de membrane (PR), seules certaines d’entre elles, les neurones et les cellules musculaires ont la capacité de modifier activement leur PR suite à des stimuli divers ( mécaniques, thermiques, chimiques, électriques) . Ces cellules sont dites excitables . Ceci est due à la présence sur leur membrane de canaux voltages – dépendants , c’est -à –dire de canaux sensibles aux variations du potentiel électrique. Deux types de canaux contribuent au changement du PR : les canaux à sodium et les canaux à potassium .Ces canaux s’ouvrent et se ferment , comme des vannes , en réponse à des stimuli. Le stimulus peut provenir de l’environnement extérieur (par exemple, la lumière dans le cas des photorécepteurs de l’œil, ou les vibrations de l’air dans le cas des récepteurs de l’oreille) ou d’autres neurones. 2-b-Génèse et propagation du potentiel d'action: En réponse à un stimulus, il y a modification transitoire de la perméabilité de la membrane (à cause de l'ouverture ou de la fermeture des canaux voltages- dépendants) et naissance d'un PA. On parle d’hyperpolarisation se produit lorsque le potentiel de membrane (ou voltage) augmente et devient plus négatif que le PR. Il y a par exemple sortie de K+. On parle de dépolarisation lorsqu’il y a réduction du potentiel de membrane : la face interne devient moins négative que le PR. Il y a par exemple entrée de Na+. Dès qu’un PA est déclenché, le PR passe par une séquence déterminée de changements : -une importante phase de dépolarisation , -puis aussitôt après une repolarisation abrupte , -une période d’hyperpolarisation, -puis le retour au PR. La phase de dépolarisation est due est due à l’ouverture des canaux voltages-dépendants au sodium, qui provoque un afflux de sodium dans la cellule ((selon gradient de concentration, il y en a plus à l’extérieur) ; la phase de repolarisation est due à la fermeture des canaux sodium voltages dépendants et à l’ouverture des canaux K+ dépendants (sui sorte de la cellule selon gradient ) ; l’excès de sortie de K+ est à l’origine de l’hyperpolarisation observée ensuite ; puis le retour au PR à la fermeture des canaux K+ voltage-dépendants. L’ensemble de ces évènements dure habituellement quelques millisecondes. Si un deuxième stimulus dépolarisant survient lors de l’hyperpolarisation, il ne peut pas y avoir PA car les canaux voltage-dépendants NA+ sont fermés et inactivables. Ceci constitue la période réfractaire. Les stimulus hyperpolarisants ne déclenche pas de PA ; au contraire, ils rendent moins problable l’apparition d’un PA parce que, en sa présence, un stimulus dépolarisant atteindra plus difficilement le seuil d’excitation. Le neurone excité au niveau de son dendrite le plus souvent , produit un influx nerveux au niveau de son axone (généralement) qui se propage suivant un sens déterminé sur toute la longueur de l’axone . Il n’existe qu’un sens de propagation de l’influx nerveux : du corps de la cellule nerveuse vers les arborisations terminales de l’axone (direction dite cellulifuge) (pourquoi ? A cause de la période réfractaire qui empêche le PA de faire marche arrière) . Comment le PA se transmet-il ? Lorsqu’ un PA survient à une extrémité du neurone, sa forte dépolarisation provoque la dépolarisation de la région voisine au-dessus du seuil d’excitation , ce qui déclenche un nouveau PA à cet endroit . Par conséquent, la région suivante de la cellule parviendra également au seuil d’excitation , et ainsi de suite .Il n’existe qu’un sens de propagation de l’influx nerveux : du corps de la cellule nerveuse vers les arborisations terminales de l’axone (direction dite cellulifuge) . Chaque neurone possède un seuil d’excitation . Au-dessous de ce seuil, l’excitation est inefficace et ne crée pas d’influx nerveux (PA) ; au-dessus, elle est d’emblée maximale. Le neurone répond à la loi du tout ou rien. Les PA ont donc toujours la même amplitude quelle que soit l’intensité de la stimulation qui leur a donné naissance. En réalité , le codage de l’intensité du stimulus est un codage en « modulation de fréquence » : plus les stimuli sont intenses , plus les PA sont fréquents. Au niveau du nerf (ensemble d’axones), la réponse est graduée en fonction de l’intensité de l’excitation , car il y a recrutement progressif des différentes fibres nerveuses suivant leur seuil d’excitation. Au cours du PA, un deuxième stimulus ne peut produire un deuxième PA , car la membrane est en période réfractaire .Les périodes réfractaires correspondent au temps lis parles canaux voltages-dépendants pour reprendre leur configuration originelle de repos. Elles limitent le nombre de PA qu'une membrane excitable peut produire dans un intervalle donné. Les facteurs qui influencent la vitesse de propagation du PA au sein de l’axone sont : -le diamètre de l’axone . Plus l’axone a un grand diamètre, plus la transmission est rapide. La raison est qu'une grosse fibre offre moins de résistance au courant local et qu'ainsi les zones voisines de la membrane sont amenées plus rapidement au seuil.Ce phénomène résulte du fait que la résistance à un courant électrique est inversement proportionnelle à la surface de la section transversale du « fil « conducteur . La vitesse de transmission va de quelques centimètres par seconde dans des axones très fins à environ 100 mètres par seconde dans lers axones géants de certains invertébrés , dont les Calmars et les Homards, -la présence ou nœud de myéline au niveau de l’axone. .Au niveau des neurones myélinisés, les PA ne se produisent pas le long de la gaine de myéline en raison de son caractère isolant; ainsi les PA sautent littéralement d'un noeud deranvier à l'autre au cours de leur propagation le long de la fibre myélinisée . C'est la raison pour laquelle on donne le nom de conduction saltatoire (du latin « salter « = sauter) à ce processus. Les axones myélinisés ( enveloppés d’une gaine de myéline ) conduisent les influx nerveux rapidement (jusqu’à 150 m/s) ; les axones amyélinisés les transmettent très lentement ( moins d’1m/ s) car les PA sont produits en vagues tout au long de l'axone. Lien avec la pathologie L’importance de la myéline est évidentes chez les malades atteints de sclérose en plaque . Cette maladie auto-immun provoque la démyélinisation des cellules nerveuses. Les symptômes les plus courants sont des troubles de la vision , une perte de la maîtrise musculaire et l’incontinence urinaire . La disparition de la myéline provoque un ralentissement dans la transmission de l’influx . En revanche, les axones intacts augmentent leurs canaux voltage –dépendants à calcium . Ce phénomène explique peut-être les cycles si variables d’aggravation et de rémission caractéristiques de cette maladie. Les injections d’interféron béta réduisent la fréquence des crise (= hormone semblable à une hormone et sécrétée par les cellules immunitaires) . Un bon nombre de facteurs chimiques et physiques peuvent entraver la propagation de l’influx . Suivant des mécanismes d’action différentes , l’alcool, les sédatifs et les anesthésiques bloquent les influx nerveux en réduisant la perméabilité de la membrane aux ions sodium. 3-La transmission de l’information aux autres neurones ou cellule effectrice : 3-a-Les synapses: définitions et fonctionnement: Les signaux nerveux passent d’un neurone à un autre ou d’un neurone à une cellule effectrice en franchissant une zone de contact ou synapse. La cellule d’où vient le message porte le nom de cellule pré-synaptique , et la cellule qui reçoit le message porte le nom de cellule post-synaptique. Il existe deux types de synapses : les synapses électriques et les synapses chimiques. Les synapses électriques sont les moins abondantes . A leur niveau, les membranes plasmiques des cellules pré et post-synaptiques sont reliées par des jonctions communicantes. Ces jonctions permettent aux courants locaux qui résultent des PA dans le neurone présynaptique de passer directement dans la cellule post-synaptique . Selon la nature de la synapse , la communication peut-être uni ou bi-directionnelle. La transmission à travers ces synapses est très rapide . Elles sont fréquentes dans les circuits nerveux qui contrôlent les mouvements rapides d’un organisme, mais sont rates dans le SN des mammifères. Les synapses chimiques : Dans une synapse chimique, la membrane du neurone pré-synaptique est séparée de celle du neurone post-synaptique par un espace de 20 à 50 nm de large, la fente synaptique. Cet espace est suffisant pour assurer une isolation entre les deux membranes ; un PA atteignant cette zone ne peut donc pas être transmis directement à la cellule voisine par des courants locaux. Alors comment passe l’info? Lorsque l’influx nerveux atteint l’extrémité de l’axone de la cellule pré-synaptique , il provoque l’entrée de calcium dans la cellule (dans les canaux voltage-dépendants) , ce qui entraîne la libération dans la fente synaptique d’une substance chimique appelée neurotransmetteur ou neuromédiateurs (=une substance jouant le rôle de messager intra-cellulaire) accumulée dans des vésicules du neurone présynaptique. Il s’agit là d’une véritable transmission chimique du message, d’où le nom de ce type de synapse. Le neurotransmetteur libéré se fixe ensuite sur des récepteurs spécifiques portés par la membrane postsynaptique. Ces récepteurs commandent l’ouverture de canaux protéiques spécifiques , les canaux chimio-dépendants ( car leur ouverture dépend de la liaison d’une substance chimique avec un récepteur protéique) . Selon le neurotransmetteur libéré , le type de récepteurs et les canaux protéiques qu’ils commandent, les neurotransmetteurs peuvent soient exciter cette membrane et induire un influx nerveux ( en rapprochant son potentiel du seuil d’excitation) (synapse excitatrice) , soit avoir une action inhibitrice (synapse inhibitrice) sur la cellule post-synaptique. Puis, le message induit par la libération du neurotransmetteur ne se maintient pas car celui-ci est ensuite rapidement détruit. Dans une synapse excitatrice, les récepteurs commandent un type de canaux chimiodépendants qui permet au Na + de rentrer dans la cellule et au K+ d’en sortir ; dans une synapse inhibitrice, la liaison du neurotransmetteur et des récepteurs provoquent la sortie de K+ ou l’entrée de Cl-.Puis, le neurotransmetteur est éliminé . Les PPSE (potentiel post-synaptiques excitateurs ) sont produits dans les synapses excitatrices et les PPSI sont produit dans les synapses inhibitrices. Un tel mécanisme a deux propriétés importantes : -le message ne peut passer que dans un seul sens (de la cellule pré à post-synaptique), -la transmission est lente (en effet, alors que la vitesse du message nerveux est de 1 à 150 m/.s suivant les fibres , le franchissement des 50 nm de la fente synaptique demande 0,5 milliseconde , soit une vitesse de l’ordre de 0,1 mm/s). Un même neurone reçoit des informations provenant de ses nombreux voisins par l’intermédiaire des milliers de synapses localisés au niveau de ses dendrites , de son corps cellulaire ou même de son axone . Certaines de ces synapses sont excitatrices et d’autres, inhibitrices. A tout instant, la corps cellulaire du neurone « intègre » ces informations multiples . Si le résultat global de cette intégration entraîne une excitation suffisante , le neurone émet un influx nerveux qui se propage le long de son axone . Sinon, le neurone reste au repos . Cette fonction intégratrice (on parle de sommation ) des neurones joue un rôle essentiel dans l’aiguille des messages qui transitent dans un centre nerveux et notamment dans le plus complexe d’entre eux, le cerveau. 3-b-Les neurotransmetteurs: On connaît actuellement une vingtaine de molécules qui jouent le rôle de neurotransmetteurs , et des douzaines d’autres qui pourraient bien s’ajouter à la liste . Par exemple, l’acétylcholine est un neurotransmetteur libérée dans les terminaisons neuro--musculaire , c’est-à-dire la synapse entre un neurone moteur et une cellule du muscle squelettique ; la libération de ce neurotransmetteur dépolarise la cellule musculaire post-synaptique . Dans d’autres cas, l’Ach à un effet inhibiteur : elle ralentit par exemple la fréquence cardiaque . Les amines biogènes sont de neurotransmetteurs dérivant d’AA. Ce groupe comprend l’adrénaline, la noradrénaline et la dopamine , la sérotonine . La plupart des amines biogènes sont des neurotransmetteurs du SNC. La noradrénaline joue aussi un rôle dans le système nerveux autonome. Les endorphines et les enképhalines sont des neuropeptides qui jouent le rôle d’analgésiques naturels : elles diminuent la perception de la douleur par le SNC . Certains troubles neurologiques s’avèrent liés à des déficiences en certains neurotransmetteurs (voir plus loin): maladie d'alzeihmer, maladie de parkinson. Enfin , certaines drogues (dont le LSD) et certains médicaments psychotropes provoquent des hallucinations car elles miment les mécanismes naturels de communication entre les cellules nerveuses mais elles les amplifient et les dérèglent dangereusement. Certaines dépressions sont dues à une mauvaise transmission d’informations entre deux neurones (dysfonctionnement dans la production de substance chimique par exemple) . Pour combattre de telles dépressions , ou d’autres troubles nerveux, les médecins peuvent être amenés à prescrire soit des antidépresseurs , soit des tranquillisants , médicaments qui compensent ces troubles. III-LE SYSTEME NERVEUX CENTRAL : 1-Généralités: Le SNC est composé de l’encéphale et de la moelle épinière (spinale). Le SNC assure une fonction de relation permettant les échanges avec le monde extérieu, l'adaptation au monde extérieur , la coordinationn des différents organes . Il est le siège de nombreuses fonctions: cognitives (langage , mémoire, l'idéation...) , praxiques , exécutives... Sur le plan macroscopique , le SNC est formé de deux substances distinctes: -la substance grise, correspondant à l'accumulation des corps cellulaires des cellules nerveuses, -la substance blanche correspondant aux prolongements des cellules nerveuses constituant des fibres ou des faisceaux de conduction. 2-Formation et développement du SNC : Dès la troisième semaine de grossesse, l’ectoderme (un des trois feuillets embryonnaires) se différencie , c’est la neurulation . Il s’épaissit et forme la plaque neurale , d’où émergera tout le tissu nerveux . Puis cette plaque neurale évoluera pour former dès la 4ème semaine de grossesse le tube neural . La partie antérieure du tube neural deviendra l’encéphale , et la partie postérieure (ou caudale ) la moelle épinière. Puis, dans la partie antérieure , des constrictions apparaissent et délimitent les trois vésicules primitives , soit le prosencéphale,( cerveau antérieur), le mésencéphale (cerveau moyen ) , et le rhombencéphale (cerveau postérieur). A la 5ème semaine , 5 régions encéphaliques secondaires apparaissent . Le prosencéphale se divise en télencéphale et en diencéphale ; le mésencéphale ne se divise pas ; le rhombencéphale se divise en métencéphale et myélencéphale .Chacune de ces 5 vésicules encéphaliques croît ensuite rapidement ; elles constitueront les principales structures de l’encéphale adulte. Télencéphale : hémisphères cérébraux Diencéphale : thalamus , hypothalamus, épithalamus, hypophyse Mésencéphale : tronc cérébral Métencéphale : tronc cérébral (pont ou protubérance) et cervelet Myélencéphale : tronc cérébral (bulbe rachidien ou moelle allongée) Des cavités se forment dans le SNC et forme le système ventriculaire . 3-L’éncéphale : 3-a-Généralités : Bien à l’abri dans la boite crânienne et enveloppé par les méninges , la masse de l’encéphale est d’environ 1600 g chez l’homme adulte moyen et 1450 g chez la femme , ce qui , proportionnellement à la masse corporelle totale, correspond à des dimensions équivalentes. De toute manière, il semble que ce ne soit pas le volume mais la complexité des connexions neuronales qui détermine la puissance du cerveau. Albert Einstein, avaient un cerveau de taille moyenne et l’homme de Néanderthal possédait un cerveau plus gros que l’homme d’aujourd’hui . L'encéphale est subdivisé en différentes parties: le télencéphale , le diencéphale, le mésencéphale, métencéphale et le myélencéphale. Dans l'encéphale , la substance grise est périphérique et profonde (noyaux gris centraux ) , la substance blanche est centrale. 3-b-Le cerveau : Il est constitué du télencéphale et du diencéphale. 3-b-1-Le télencéphale : Il est constitué essentiellement des des hémisphères cérébraux droit et gauche (83 % de sa masse)et de certaines structures sous-corticales. Chaque hémisphère cérébral est composé de substance grise en périphérie (le cortex) et en profondeur (noyaux gris sous-corticaux) et de substance blanche centrale. Le cortex est composé de substance grise , il a une épaisseur moyenne de 3 mm seulement, mais il représente 46% du volume du télencéphale. Le cortex est très replié , ce qui augmente la surface accessible aux cellules sans accroître de façon appréciable le volume de l'encéphale. Le plus souvent, les cellules corticales ont une distribution typique en 6 couches. Les neurones corticaux comprennent deux types fondamentaux: les cellules pyramidales et les cellules non pyramidales. Les cellules pyramidales , caractérisées par leur forme, constituent la principale efférence du cortex , projetant leur axone sur les autres parties du cortex et sur les autres parties du SNC. Le cortex comprend: -4 lobes apparents : le lobe frontal (à l’avant du cerveau), pariétal (derrière le lobe frontal) , occipital (à l’arrière du cerveau) et temporal (au-dessous des autres régions), -un lobe caché: le lobe enfoui de l'insula. Chaque lobe comprend en surface des sillons (sulci) qui délimitent des circonvolutions (gyri) , témoins de la plissation du cortex. La surface du cortex est presque entièrement parcourues de saillies de tissu appelées gyrus , ou circonvolutions , qui sont séparées par des rainures. Les rainures profondes qui partagent le cortex en plusieurs parties sont appelées fissures , tandis que les fissures superficielles séparant les gyrus sont appelées sillons. Les gyrus et les sillons les plus prononcés constituent d'importants points de repères anatomiques car on les retrouve chez tous les individus. Le cortex cérébral est l'aire d'intégration la plus complexe du système nerveux. Mais, on peut énumérer quelques génréalités du cortex: -Le cortex est organisé en aires . Selon leurs fonctions , on distingue différents types d’aires. Parmi elles , on peut définir : les aires sensitives (=sensorielles) , spécialisées dans la réception et le traitement des messages provenant des récepteurs sensoriels , les aires motrices , qui élaborent et envoient les ordres nerveux commandant les mouvements volontaires ; les aires associatives qui intègrent l’information provenant de plusieurs sources. Aucune aire du cortex n’intervient isolément ; le comportement conscient fait agir d’une façon ou d’une autres plusieurs aires du cortex. En effet, les aires corticales de chaque hémisphère communiquent entre elles et avec les noyaux sous-corticaux par l'intermédiaire de la substance blanche cérébrale . Les aires motrices sont situés dans la partie postérieure des lobes frontaux : aire motrice du language (aire de Broca) (qui commande muscle langue , gorge et lèvres) , aire motrice primaire (commande muscle squelettique) , prémotrice, aire oculo-motrice (qui commande les muscles de l’œil) Des lésions de l’aire motrice primaire (comme celle que provoque un accident vasculaire cérébral) entraînent la paralysie des muscles de cette aire . Si la lésion touche l’hémisphère droit, le côté gauche du corps est paralysé , et vice versa . Toutefois, seuls les mouvements volontaires sont impossibles, les muscles demeurant aptes aux contractions réflexes dont la plupart sont commandés par la moelle épinière. La destruction de l’aire pré-motrice entraîne la perte de habilités qui y sont programmées , sans diminuer la force des muscles squelettiques , ni la capacité d’accomplir les mouvements individuels. Les aires sensitives sont situées dans lobe pariétal, temporal, occipital. Ex : aire visuelle , auditive, gustative qui reçoivent les informations en provenance de récepteurs sensorielles spécifiques . Les aires associatives entourent les aires sensitives, communiquent entre elles et avec l’aire motrice de manière à reconnaître les informations sensitives , à les analyser et à réagir . Par exemple si l’aire visuelle associative qui entoure l’aire visuelle est abîmé ;: je vois mais je ne reconnais pas ce que je vois (personne, fleur..) -La structure du cortex des 2 hémisphères est presque symétrique, mais les hémisphères ne sont pas égaux sur le plan fonctionnel et on observe une latéralisation, c'est-à-dire une spécialisation du cortex de chaque hémisphère par rapport à certaines fonctions cérébrales . L'hémisphère gauche (spécialisé dans le langage et les habiletés mathématiques ) est dominant chez la plupart des gens: l'hémisphère droit intervient dans les habiletés spatio-visuels et la créativité. La plupart des individus chez qui l’hémisphère gauche est dominant sont droitiers. Chez 10% restants de la population, les rôles des hémisphères sont inversés ou égaux . La plupart des gens chez qui l’hémisphère droit est dominant sont gauchers et de sexe masculin . Les gauchers dont les fonctions corticales sont bilatérales ont dans la main non dominante une force et une adresse supérieures à la moyenne , et sont ambidextre. -Le cortex de chaque hémisphère est essentiellement le siège de la perception sensorielle et de la régulation de la motricité volontaire du côté opposé du coprs. Les noyaux sous-corticaux sont des masses de substance grise qui se trouvent dans les profondeurs des hémisphères cérébraux, noyés dans la substance blanche . Les plus importants d'entre eux sont les noyaux basaux (constitué du noyau lenticulaire (putamen+ globus pallidus) et du noyau caudé (enroulé autour du thalamus) . Les noyaux basaux participent à la régulation du mouvement des muscles squelettiques surtout les mouvements lents et soutenus ou encore les mouvements stéréotypés comme le balancement des bras pendant la marche. Ils régissent aussi l'intensité de ces mouvements . En outre, ils inhibent les mouvements antagonistes ou superflus. Leur apport semble donc nécessaire à l'accomplissement simultané de plusieurs activités.La lésion des noyau sous-corticaux provoquent des perturbations de la posture , du tonus musculaire , des tremblements, une lenteur anormale des mouvements. Les différentes parties des hémisphères cérébraux sont reliées entre elles par des fibres de substance blanche : les commissures.On trouve: -des commissures interhémisphériques: corps calleux , commissures blanches antérieure et postérieure, -commissures intra-hémisphériques : fibres e U qui relient les circonvolutions entre elles, -commissures mixtes (intra- et interhémisphérique) : le trigone . Dans les autres parties du télencéphale , on trouve de la substance blanches . Suivant leur orientation, ces fibres sont dites commisurales, associatives ou de projection. Les fibres associatives transmettent des influx nerveux au sein d'un même hémisphère ; Les fibres commissurales relient les aires homologues des hémisphères et permettent leur coordination . Les fibres de projection forment des faisceaux qui pénètrent dans les hémisphères en provenance des centres inférieures de l'encéphale ou de la moelle épinière ; elles comprennent également des fibres qui partent du cortex en direction des région inférieures. Les fibres de projection relient le cortex au reste du système nerveux ainsi qu'aux récepteurs et aux effecteurs du corps . Contrairement aux fibres commissurales et aux fibres associatives qui sont disposée's horizontalement , les fibres de projection sont verticales. Les fibres de projection situées de part et d'autre du tronc cérébral forment une bande compacte appelée capsule interne qui passent entre le thalamus et certainx noyaux basaux. Au-delà de ce point , elles rayonnent en éventail jusqu'au cortex à travers le substance blanche . Cete structure est appelée « corona radiata » (=couronne rayonante). 3-b-2-Le diencéphale : Il est recouvert des hémisphères cérébraux et forme avec lui le cerveau. Il est composé essentiellement de trois structures : le thalamus, l’hypothalamus , l’épithalamus, situés de chaque côté du 3ème ventricule, le sub-thalamus (avec notamment le noyau sub-thalamique (un des noyau gris centraux de l'encéphale) Le thalamus est de forme ovoïde ; il représente 80 % du diencéphale . Le thalamus est un grand assemblage de noyaux gris centraux (=substance grise) qui se trouve au centre de l'encéphale . Il constitue le principal relais pour les influx sensitifs qui montent vers l'aire sensitive; les influx qui vont des noyaux moteurs sous-corticaux et du cervelet à l'aire motrice; les influx qui vont des centres inférieures aux aires associatives. L’hypothalamus (littéralement « sous le thalamus » ) , qui se trouve sous le thalamus est une région minuscule (moins de 1% de la masse de l'encéphale). Il compose les parois et le plancher du troisième ventricule . On distingue chez l'homme:-un hypothalamus antérieur , -un hypothalamus médian (intermédiaire),-un hypothalamus postérieur. L'hypothalamus comporte : -des noyaux de substance grise sécrétant les hormones, -des fibres de substance blanche le reliant à différentes régions du SNC (cortex, tronc cérébral) et surtout à l'hypophyse via la tige pituitaire (tige hypophysaire ou infundibulum). Chacune des ces 3 parties renferme des noyaux ayant un rôle important du point de vue fonctionnel.En dépit de sa petite taille, l’hypothalamus est un important centre de régulation du système nerveux autonome . Les fonctions de l’hypothalamus sont multiples :il synthétise des hormones, ; il fait la liaison avec une glande endocrine importante, l’hypophyse ;il maintient l'équilibre hydrique ; il régit la soif, l'appétit; la température corporelle , l'activité gastro-intestinale...Il fait partie du système limbique. Cette région joue aussi un rôle dans la réponse sexuelle et les comportements d’accouplements , dans la réaction agressive ou de fuite, ainsi que dans le plaisir. Les troubles hypothalamiques sont à l’origine de plusieurs perturbations de l’homéostasie , notamment l’amaigrissement et l’obésité graves, les troubles du sommeil, la déshydratation, et divers déséquilibres émotionnels . Par exemple, les nourrissons privés de soin et d’affection peuvent souffrir de troubles du sommeil qui entravent leur croissance. Le système limbique : est la partie émotionnelle du cerveau , qui intervient aussi dans la mémorisation d’informations. L'hypophyse est une petite glande située sous l'hypothalamus avec lequel il est relié grâce à une tige contenant des fibres nerveuses et des vaisseaux sanguins. .Elle assure diverses fonctionsdont: la régulation de l'activité des gonades , de la glande thyroïde , du cortex surrénal, ainsi que celle de la lactation et de l'équilibre hydrique. L’épithalamus est la partie postérieure du diencéphale; A son extrémité postérieure pointe le corps pinéal , ou glande pinéale (ou épiphyse) qui sécrète la mélatonine ; cette glande semble participer avec l’hypothalamus à la régulation du cycle veille-sommeil et de l’humeur. 3-c-Le mésencéphale : Il fait partie du tronc cérébral . Il contient de la substance grise (noyaux gris centraux : ex: locus niger dont la dégénerescence est à l'origine de la maladie de Parkinson) et blanche mais qui contrairement aux hémisphères cérébraux , il est dépourvu de cortex. Il est le lien entre les centres cérébraux inférieures et supérieurs. Il est le lieu d’émergence de certains nerfs crâniens. 3-d –Le métencéphale : Il est constitué du pont (ou protubérance annulaire) et du cervelet . Le pont (substance grise et blanche): :Il fait partie du tronc cérébral . Il est composé essentiellement de fibres de projection qui assurent la communication entre les centres cérébraux inférieurs et supérieures. Il est aussi le lieu d’émergence de certains nerfs crâniens (par des noyaux) . Le cervelet sont la forme évoque celle d’un chou-fleur est la plus grosse partie de l’encéphale après le cerveau. Il représente environ 11 % de la masse de l’encéphale. Il est situé à l’arrière du pont et du bulbe rachidien .Il est composé de deux hémisphères latéraux et symétriques, les hémisphères du cervelet (=hémisphères cérébelleux), qui sont réunis par une structure médiane en forme de ver, le vermis. Il est relié au tronc cérébral par les pédoncules cérébelleux supérieurs , moyens et inférieurs. Des fissures profondes subdivisent chaque hémisphère en trois lobes: le lobe antérieur, le lobe postérieur et le lobe flocculonodulaire. Comme les hémisphères cérébraux, chaque hémisphère cérébelleux présente , de l'extérieur vers l'intérieur: un cortex de substance grise, appelé cortex cérébelleux , une masse de substance blanche (sous-corticale) et des masses jumelles de substance grise formant les noyaux du cervelet , dont le plus connu est le noyau denté du cervelet . Il participe surtout à la régulation des fonctions du muscle squelettique . Bien que le cervelet ne déclenche pas de mouvement volontaires, il constitue un centre important de coordination et d’apprentissage des mouvements ainsi que de maintien de la posture et de l’équilibre. Afin de pouvoir exercer ses fonctions, le cervelet reçoit des informations provenant des muscles, des articulations, de la peau, des yeux, des oreilles , des organes internes et des parties de l’encéphale qui interviennent dans la régulation du mouvement.. Les lésions cérébelleuses entraînent une perte du tonus et de la coordination musculaire et, dans un même temps une altération des pensées relatives aux mouvements. 3-e-Le myélencéphale: Le bulbe rachidien, encore appelée moelle allongée , de forme conique, est la partie inférieure du tronc cérébral, située au-dessus de la moele épinière et contre le cervelet . Dans le bulbe se trouve le centre cardio-vasculaire , les centres respiratoires , d’autres centres qui gèrent des activités telles que le vomissement, le hoquet , la déglutition, la salivation, la toux , et l’éternuement. 3-f-Le système ventriculaire : L'encéphale présente par ailleurs des cavités remplies de liquide cérébro-spinal (LCR). Ces cavités sont appelés ventricules . C'est à leur niveau qu'est fabriqué le LCR . Ces ventricules sont: *quatrième ventricule (v4) en arrière du tronc cérébral , *troisième ventricule (v3) au niveau du diencéphale , *ventricules latéraux au niveau des hémisphères cérébraux , communiquant avec le troisième ventricule par les trous de Monroe Le système ventriculaire est un ensemble de cavités situés à l’intérieur de l'encéphale remplis de liquide cérébro-spinal (=céphalo-rachidien) . C'est à leur niveau qu'est fabriqué le LCR.Il est constitué principalement de 4 ventricules : -ventricule latéral droit, -ventricule latéral gauche, -troisième ventricule, -quatrième ventricule . Les ventricules latéraux se trouvent dans les hémisphères cérébraux ; le 3ème ventricule dans le diencéphale; le 4ème ventricule dans le tronc cérébral et il communique avec le canal central de la moelle épinière. Une augmentation pathologique du volume des ventricules peut engendrer une hydrocéphalie. 3-g-Les systèmes de l'encéphale: 3-g-1-Généralités: Ce sont des réseaux de neurones et de noyaux qui participent à la même tache bien qu'ils s'étendent dans plusieurs parties de l'encéphale. Parmi ces systèmes , on trouve le système limbique et la formation réticulaire. 3-g-2-Le système limbique: C'est un groupe de structures (blanches et grises) situés sur la face médiane des hémisphères cérébraux (ex: hippocampe) et dans le diencéphale. Dans le diencéphale, les principales structures sont l'hypothalamus et certains noyaux du thalamus . Le système limbique est le cerveau émotionnel ou affectif. Il est associé à l'apprentissage , aux émotions et à une grande variété de fonctions endocrines et viscérales . Les composantes du système limique ne sont pas seulement reliés entre elles mais aussi autres parties du SNC.Les maladies povoquées par les émotions sont appelées maladies psychosomatiques . 3-g-3-La formation réticulaire: Elle comprend des noyaux qui s'étendent sur toute la longueur du tronc cérébral . Elle maintient la vigilance du cortex cérébral et ses noyaux moteurs interviennent dans les activités motrices tant somatiques que viscérales. 3-h-Déséquilibres homéostatiques de l'encéphale: 3-h-1-Traumatismes de l'encéphale: Une commotion cérébrale est causé par un choc peu important et se caractérise par des symptômes légers et transitoires . La personne peut-être étourdie , « voir des étoiles » ou perdre brièvement connaissance, mais elle ne subit pas d'atteinte neurologique permanente. Une contusion cérébrale se caractérise par une destruction importante du tissu nerveux , qui se manifestera par des signes et des symptômes très variés . Elles n'entraînent pas toujours l'inconscience , mais les contusions graves du tronc cérébral provoquent toujours un coma plus ou moins prolongé (de quelques heures à un coma irréversible). Des coups portés à la tête peuvent déclencher une hémorragie subdurale ou une hémorragie subarachnoïdienne (accumulation de sang dans l'espace subdural ou dans la cavité subarachoïdienne causée par une rupture des vaiseaux sanguins ), parfois mortelle. L'accumulation de sang à l'intérieur du crâne accroît la pression intracrânienne et comprime le tissu cérébral . Si la pression monte à tel point que le tronc cérébral est poussé vers le bas (dans le foramen magnum) , la pression artérielle , la fréquence cardiaque et la respiration se dérèglent . Le traitement chirurgical des hémorragies consistet à évacuer l'hématome (la masse de sang) et à réparer les vaisseaux sanguins rompus. Les traumatismes crâniens entraînent aussu un oedème , autrement dits un gonflement de l'encéphale. L'oedème résulte de la formation d'exsudat pendant la réaction inflammatoire et de l'absorption d'eau par le tisu cérébral . D'ordinaire, on administre des anti-inflammatoires comme le prednisone ou d'autres corticostéroïdes aux victimes d'un traumatime crânien afin d'éviter qu'un oedème n'aggrave leur lésion. 3-h-2-Accidents vasculares cérébraux: Une attaque se produit lorsqu'une région de l'encéphale est privée d'irrigation sanguine et que le tissu nerveux est détruit (la diminution ou l'arrêt de l'apport sangui dans un tissu , l'ischémie prive les cellules de l'oxygène et des nutriments qui leur sont essentiels) . Les AVC peuvent survenir à la suite de l'obstruction d'une artère cérébrale par un caillot (la cause la plus fréquente) , du rétrécissement progressif des artères cérébrales dues à l'athréosclérose , ou encore de la compression du tissu cérébral par une hémorragie, une tumeur (=un gliome) ou un oedème post-traumatique. 80% des personnes qui subissent une hémorragie cérébrale meurent pendant la phase initiale aigüe de l'attaque .La plupart des personnes qui survivent à une AVC restent paralysées d'un côté et un grand nombre présentent des déicits sensoriels. Les attaques ne sont pas toutes foudroyantes . Les accidents ischémiques transitoires (AITà sont un type fréquent d'attaque ; ils durent de 5 à 50 minutes et se caractérise par un engourdissement , une paralysie et une altéraion du langage . Ces déficits sont pasagers , mais les AIT constituent des avertissements qui préviennent la personne du risque d'accidents plus graves. En l'absence de traitement , un tiers environ des patients ayant subi un accident ischémique transitoire sont ultérieurement victimes d'un accident vasculaire cérébral . Des essais cumulatifs ont révélé de manière convaincante que la prise quotidienne d'aspirine réduit les risques tant d'AIT que d'AVC. 3-h-3-Maladies dégénératives de l'encéphale: Certains troubles neurologiques s’avèrent liés à des déficiences en certains neurotransmetteurs . La maladie d’Alzheimer , maladie cérébrale de l’adulte âgé qui se traduit par des troubles de mémoire au départ (sur 3 à 10 ans) et qui aboutit à une régression intellectuelle progressive aboutissant à une démence profonde . Si la cause exacte de la maladie est discutée , parmi les anomalies constatées, on note une concentration en acétylcholine anormalement basse dans le cortex et dans les structures (comme l’hippocampe) impliquées dans les mécanismes de la mémoire. La chorée de Huntington (ou danse de Saint-Guy) est une maladie génétique se manifestant chez l’adulte par des troubles moteurs (mouvement désordonnée) et une détérioration progressive des facultés intellectuelles . Cette maladie est associée à une déficience cérébrale en GABA (acide gamma-amino- butyrique) , neurotransmetteur le plus abondant du cerveau dont la fonction synaptique est essentiellement inhibitrice . La maladie de Parkinson assez fréquente à partir de 50 ans , se caractérise par des troubles moteurs typiques : mouvements lents , tremblements au repos (de la main en particulier) . Le cerveau des sujets malades présente , surtout au niveau des corps striés , une déficience flagrante en dopamine. De telles découvertes permettent d’envisager des possibilités de traitement : apport de dopamine pour soigner les troubles d’un parkinsonien… 4-La moelle épinière : 4-a-Généralités: C’est une tige longue de 45 cm de long environ, large de 1 cm à peu près ; elle est protégée par la colonne vertébrale (où elle est logée dans le canal rachidien constitué par les vertèbres) et enveloppée par les méninges. Elle s’étend de la base du crâne (1ère vertèbre cervicale) jusqu’à la hauteur de la deuxième vertèbre lombaire et se prolonge avec la moelle allongée du tronc cérébral. La substance grise y est centrale , la substance blanche y est périphérique. La moelle spinale se terminant à hauteur de L2, la ponction lombaire devra toujours être faite en dessous de ce niveau pour ne pas léser la moelle. La ponction lombaire est généralement réalisée à l'étage L4-L5 ou L5-S1. 4-b-Morphologie interne: Une coupe transversale montre : -au centre : de la substance grise , -à la périphérie : de la substance blanche . Elle a en son centre un canal étroit, le canal de l’épendyme contenant du liquide céphalo-rachidien . La substance grise , en forme de H (ou de papillon) ,est constituée par les centres nerveux de la moelle : elle contient comme dans l’encéphale, des corps cellulaires de neurones, des prolongements amyélinisés et des gliocytes. Elle est constituée de chaque côté par deux cornes : -une corne antérieure (corne ventrale),qui contient des neurones moteurs , -une corne postérieure (corne dorsale) qui contient des neurones sensitifs. Entre les 2 cornes , se trouvent une zone intermédiaire qui comprend des interneurones. On peut subdiviser encore la substance grise de la moelle selon le rôle que jouent ses neurones dans l’innervation des régions somatiques et viscérales de l’organisme. On distingue ainsi les 4 zones suivantes : la zone sensitive somatique (SS), la zone senistive viscérale (SV), la zone motrice viscérale ( MV), la zone motrice somatique ( MS). Les corps cellulaires des neurones moteurs se trouvent dans la corne antérieure, les corps cellulaires des neurones sensitifs se trouvent dans les renflements de la racine , dans les ganglions spinaux. De chaque côté de la moelle épinière , la substance blanche se répartit en cordons dorsal, latéral et ventral. La substance blanche entoure donc complètement la substance grise .Elle est constituée principalement d’axones myélinisés, la myéline donnant à cette structure sa couleur blanchâtre.. Chaque cordon contient des faisceaux et des tractus ascendants ou descendants . 4-c-Physiologie de la moelle épinière : Elle a un double rôle : par sa substance grise , elle est le siège des centres nerveux médullaires : cette activité autonome est représentée par des actes simples, les réflexes . D’autre part , par sa substance blanche , elle transmet les influx à distance et notamment vers les centres supérieurs : c’est donc un organe conducteur (il transmet des info sensitives vers centres nerveux sup et envoie des info motrices provenant centres nerveux sup vers organes effecteurs). Les réflexes : au sens le plus strict du terme, un réflexe est une réponse motrice rapide et prévisible à un stimulus . La plupart des réflexes ne sont ni appris, ni prémédités , ni volontaires ; ils sont en quelque sorte intégrés à la physiologie du SN . Les réflexes les plus simple mettent en jeu peu de neurones ( un neurone sensitif, intercalaire , moteur ) (ex : le réflexe rotulien) : ce sont des réflexes monosynaptiques ; les réflexes complexes mettent en jeu plus de neurones (et de synapses) et constituent des réflexes polysynaptiques. Lorsque le centre nerveux mis en jeu dans les réflexes est la moelle , on parle de réflexe médullaire (ex : le réflexe myotatique). Exemple du réflexe myotatique : la percussion du tendon rotulien (ou celle du tendon d’Achille) déclenche la contraction brutale et involontaire du muscle correspondant, le muscle antérieur de la cuisse (ou du mollet) et par suite, l’extension de la jambe (ou du pied) . Le circuit nerveux est ici très simple : l’information émise par les récepteurs du muscle étiré atteint la moelle d’où elle est renvoyée après traitement vers le même muscle . Ce trajet constitue un arc réflexe . La réponse musculaire est une contraction brève du muscle étiré : c’est un réflexe myotatique qui tend à s’opposer de façon automatique à l’étirement . Le centre nerveux intervenant ici est la moelle : ce réflexe est qualifié de médullaire. L’automatisme de la réponse présente un intérêt dans le maintien de la station debout : sous l’effet de la gravité, les muscles extenseurs du tronc et des membres inf ont tendance à être étirés ; ils réagissent par une contraction tonique permanente qui maintient la posture. 4-d-Traumatismes de la moelle épinière : Toute lésion de la moelle épinière ou des racines des nefs spinaux est associée à une perte fonctionnelle , qu’il s’agisse de paralysie (perte de la fonction motrice) ou de paresthésie ( perte sensorielle ) . Tout sectionnement transversal de la moelle entraîne une perte de la motricité et de la sensibilité dans les régions situées au-dessous de la lésion . Si la section se produit entre T1 et L1 , les deux membres inf sont touchés : c’est la paraplégie . Si la section se produit dans la région cervicale , les 4 membres sont touchés : c’est la quadriplégie . L’hémiplégie , la paralysie d’un côté du corps est généralement provoquée par une lésion de l’une des aires motrices du cortex cérébral plutôt que par une lésion de la moelle . Etant donné que la motricité est croisée, cette paralysie atteint le côté opposé du corps par rapport à l’hémisphère qui a subi la lésion. 5-Protection du SNC: 5-a-Les méninges: Les différentes parties constitutives du SNC ne sont pas en contact direct avec le squelette ; elles en sont séparées par des membranes d’enveloppe auxquelles on donne le nom de méninges. Les méninges sont des enveloppes membraneuses protectrices entourant complètement le système nerveux et qui sont au nombre de trois : . En allant de dehors en dedans, ce sont la dure-mère (épaisse et résistante) , l’arachnoïde (imprégnée de LCR) et la pie-mère ( très mince et riche en vaisseaux). L'espace sous-arachnoïdien , situé entre l'arachnoïde et la pie-mère , est rempli de liquide céphalo-rachidien.Ces membranes sont infectées lors de méningite et c'est parce qu'elles sont accolées directement au cerveau que cette maladie est si dangereuse. 5-b-La barrière hémato-encéphalique : Dans tous les organes du corps, sauf dans l'encéphale , les échanges de substances entre le sang et le liquide extracellulaire s'effectuent par diffusion . Dans l'encéphale, une barrière hématoencéphalique exerce une régulation étroite sur la nature des substances pénétrant dans le liquide extra-cellulaire de l'encéphale et sur leur vitesse de pénétration. Un groupe complexe de mécanismes assure ainsi la régulation de la composition du liquide extra-cellulaire de l'encéphale et réduit les risques qu'une substance dangereuse atteigne les neurones. La barrière hémato-encéphalique est engendrée par l'imperméabilité relative de l'épithélium des capillaires d l'encéphale. Ici, les bords des cellules endothéliales s'appuient les unes contre les autres et des jonctions occlusives (=serrées) l'étanchéité complète entre les cellules. Il faut donc que les substances qui pénètrent dans l'encéphale ou qui le quittent passent à travers les deux membranes et le cytoplasme des cellules endothéliales plutôt qu'entre les cellules. Certains capillaires de l'encéphale sont dépourvus de cette barrière , mais ces régions ne représentent moins d'1% du volume de l'encéphale. Tel est le cas du centre du vomissement dans le tronc cérébral , qui ,détecte les substances toxiques dans le sang ainsi que de l'hypothalamus qui régit l'équilibre hydrique , la température corporelle et de nombreuses activités métaboliques . La barrière hématoencéphalique est incomplète chez les nouveaux-nés et chez les prématurés : des substances potentiellement toxiques peuvent donc pénétrer dans leur SNC et causer des problèmes qui ne surviennent jamais chez les adultes. La barrière traite les substances différemment. Cette barrière est sélective . Elle laisse passer l'eau, l'oxygène , les nutriments essentiels et les molécules liposolubles dans le tissu nerveux mais en interdit l'accès aux substances hydrosolubles potentiellement dangereuses. Par exemple, les substances qui se dissolvent bien dans les lipides des membranes plasmiques pénètrent dans l'encéphale assez rapidement. Ainsi, certains agents pharmacologiques comme la nicotine , la caféine , l'alcool les barbituriques font rapidement effet dans le SNC en raison de leur liposolubilité. Un grand nombre de substances hydrosolubles , comme le glucose pénètrent néanmoins rapidement dans l'encéphale par l'intermédiaire de transporteurs protéiques membranaires. Des systèmes de transport comprables déplacent l'excès de substances hors de l'encéphale , empêchant l'accumulation de molécules qui pourraient nuire au fonctionnement cérébral. Chez les personnes atteintes d'une tumeur au cerveau, on injecte une solution concentrée de mannitol (du sucre) avant d'amnistrer des médicaments chimiothérapeutiques. Le mannitol provoque la constriction des cellules endothélilales des capillaires et l'ouverture des jonctions serrées . Les médicaments peuvent alors traverser la barrière et atteindre la tumeur encéphalique. 5-c-Le liquide céphalo-rachidien (=cérébro-spinal): Le liquide céphalo-rachidien est un liquide clair ( environ 150 ml) élaboré dans les ventricules ( par les plexus choroïdes (amas de capillaires qui fait saillie dans les ventricules cérébraux)) à partir du plasma sanguin . I l remplit les ventricules et l'espace sous-arachnoïdien. Par conséquent, le SNC flotte littéralement sur un coussin de liquide céphalo-rachidien. Comme l'encéphale et la moelle épinière sont des tissus très mous et très délicats et ont une consistance de gelée , ils sont ainsi protégés contre les choc brusques. Il sert de soutien et de coussin au SNC , contribue à les nourrir et il diminue la pression à l'intérieur du cerveau en faisant « flotter » le tissu nerveux . Il se renouvelle assez rapidement . Il existe aussi une barrière entre le sang des capillaires et les cellules où le liquide céphalo-rachidien est fabriqué. Ainsi, les concentrations des ions K+ et Ca 2+ sont légèrement plus faibles dans le LCR que dans le plasma , alors que les concentrations en Na+ et Cl – y sont légèrement plus fortes. Le LCR circule dans le système ventriculaire jusqu'au tronc cérébral ou il passe par de petites ouvertures vers l'espace sous-arachnoïdien à la surface de l'encéphale et de la moelle épinière. A l'aide de changements de pression circulatoire, respiratoire , le LCR chemine lentement vers ses aires de résorption dans les grosses veines de la tête . Si la circulation et obstruée en un point quelconque, le LCR s'accumule entraînant ansi l'apparition d'hydrocéphalie . Dans le cas graves non traités , l'élévation de pression qui s'ensuit dans les ventricules peut provoquer des lésions cérébrales et entraîner l'arriération mentale. IV-LE SYSTEME NERVEUX PERIPHERIQUE : 1-Généralités : Le SNP est composé de nerfs issus de l’encéphale (nerfs crâniens) et de la moelle épinière (nerfs rachidiens ou nerfs spinaux ) innervant toutes les parties du corps , des plexus (réseaux anastomomatiques de nerfs) et des ganglions qui relient le SNC aux effecteurs et aux récepteurs de l'organisme. Le SNP assure l'innervation motrice , sensitive et sensorielle de l'ensemble de l'organisme et est responsable des fonctions vitales de l'organisme (rythme cardiaque, respiration, sécrétions...) Il est composé de nerfs répartis dans tout le corps (les 12 paires de nerfs crâniens et les 31 paires de nerfs rachidiens) . Ce sont eux qui transmettent les informations sensorielles au SNC et qui permettent l’exécution de ses décisions en transportant les commandes motrices vers les effecteurs . Le SNP comprend toutes les structures nerveuses autres que l’encéphale et la moelle épinière . D’un point de vue fonctionnel, le SNP comprend deux types de voies : -le système nerveux somatique , -le système nerveux autonome (SNA). 2-Le système nerveux somatique: 2-a-Généralités: On l’appelle aussi système nerveux volontaire car il nous permet d’exercer une maîtrise consciente sur nos muscles squelettiques. Il est composé de nerfs spinaux , crâniens et du plexus. 2-b-Les nerfs spinaux : Les axones des nerfs sensitifs (dont les corps cellulaires sont situés dans les ganglions spinaux) entrent dans la partie postérieure de la moelle épinière et forment les racines dorsales des nerfs spinaux . Les axones des neurones moteurs des cornes antérieures émergent de la moelle par l'intermédiaire des racines ventrales pour former les racines ventrales des nefs spinaux. Les racines ventrales et dorsales s'accocient pour former les nerfs spinaux (=rachidiens), qui sont donc des nerfs mixtes formées par la fusion des racines antérieures motrices et postérieures sensitives de la moelle. Les nerfs spinaux émergent de la moelle épinière par le trou de conjugaison (foramen intervertébral). A la sortie du foramen intervertébral, le nerf spinal va se subdiviser en deux rameaux: -un rameau dorsal , qui innerve un territoire dorsal para-vertébral , comprenant un territoire cutané , musculaire et osseux, -un rameau ventral qui innerve un territoire latéral et ventral , comprenant un territoire cutané , musculaire et osseux. Il existe de chaque côté de la moelle épinière 31 nerfs rachidiens : 8 nerfs cervicaux, 12 nerfs dorsaux, 5 nerfs lombaires , 5 nerfs sacrés , 1 nerf coccygien. 2-b-Les nerfs crâniens: Les nerfs crâniens sont des nerfs périphériques innervant prnipalement la tête et le cou. Il existe 12 paires (I à XII) de nerfs crâniens. On distingue 4 grands types de nefs crâninens : -les nefs sensoriels, -les nefs moteurs pures, -les nerfs sensitifs pures, -les nefs mixtes . L'origine et l'emergence des nerfs crâniens se fait au niveau du tronc cérébral. Les nerfs crâniens empruntent ensuite tous un foramen ou un canal de la base cu crâne pour quitter le crâne et aller innerver les territoires sous leurs dépendances. 2-c-Les plexus: Les plexus sont formés de l'anastomose des nefs périphériques. On distingue six grands plexus nerveux destinés à innerver les membres supérieurs et inférieur , les parois cervicales et thoraciques et le pelvis . 3-Le système nerveux autonome : Encore appelé système nerveux végétatif est composé de neurofibres qui règlent l’activité de tous les tissus autre que le muscle squelettique ( muscles lisses , du muscle cardiaque et des glandes.....) . Le terme « autonome » signifie littéralement « qui se régit par ses propres lois » ; nous n’avons habituellement aucun pouvoir sur des activités telles que les battements du cœur ou les mouvements des aliments dans notre tube digestif ; il est encore appelé système nerveux involontaire . Le SN végétatif relie le SNC aux cellules effectrices par l'intermédiaire de deux neurones et d'une synapse . Cet arrangement s'oppose à celui du système nerveux somatique qui utilise un seul neurone pour faire le lien entre le SNC et les cellules musculaires squelettiques. Le corps cellulaire du premier neurone se trouve dans le SNC. La synapse entre les deux neurones se trouve à l'extérieur du SNC dans un amas cellulaire appelé « ganglion végétatif ». Les fibres nerveuses qui vont du système nerveux central aux ganglions portent le nom de fibres préganglionnaires; celles qui vont des ganglions auc cellules effectrices sont les fibres postganglionnaires. Les différences anatomiques et physiologiques du SNA sont à l'origine de sa subdivision en deux ensembles: le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique (principal nerf le nerf X). Le système nerveux sympathique et parasympathique se distinguent par : -leurs lieux d'origine: Les fibres nerveuses de ces deux composantes quittent le SNC à différents niveaux, celle du sympathique le font au niveau thoracique et lombaire de la moelle et celle du parasympathique le font aux niveaux du tronc cérébral et de la portion sacrée de la moelle . Par conséquent, le système sympathique est aussi appelé « système thoraco-lombaire « et le système parasympathique « système canio-sacré ». -la situation de leurs ganglions: La plupart des ganglions sympathiques sont situés près de la moelle et forment deux chaînes , une de chaque côté de la moelle , les chaînes sympathiques latérovertébrales . Les autres ganglions sympathiques, les ganglions pré-vertébraux , à savoir les ganglions coeliaque, mésentérique supérieur et inférieur , se trouvent loin de la moelle , près de l'organe innervé. En revanche, les ganglions parasympathiques se trouvent dans les organes innervés par les neurones postganglionnaires. -la longueur des fibres:les neurofibres pré-ganglionnaires sont longues et les neurofibres post-ganglionnaires sont courtes dans le système nerveux parasympathique et inversement dans le système nerveux sympathique. -la nature du neurotransmetteur libéré: Les neurones préganglionnaires, aussi bien dans le système sympathique que dans le système parasympathique lobèrent habituellement de l'acétylcholine comme neurotransmetteur.L'acétylcholine est aussi le principal neurotransmetteur que libèrent les fibres postganglionnaires parasympathiques sur les cellules effectrices. Cependant , les fibres postganglionnaires parasympathiques libèrent habituellement de la noradrénaline sur les dellules effectrices. -leur action:Le système nerveux parasympathique et le système nerveux sympathique desservent généralement les mêmes viscères , mais leur action est (souvent) antagoniste. Grâce à cette double innervation , les deux se font contre-poids de manière à assurer le bon fonctionnement de l’organisme.D'une manière analogue, les systèmes sympathiques et parasympathique sont habituellement activés de façon réciproque; ainsi quand l'activité d'un système augmente, l'activité de l'autre diminue. Le système nerveux sympathique mobilise l’organisme dans le situations extrêmes (la peur, l’exercice ou la colère par exemple) , tandis que le système nerveux parasympathique nous permet de nous détendre pendant qu’il s’acquitte des tâches routinières de l’organisme et qu’il économise l’énergie .
