Anatomie système nerveux 1° année 2007 [Mode de

F Leyrit
mai 2007
Anatomie
physiologie du
système nerveux
Ce que l’on sait :
Au 19°siècle : : connaissances par les pathologies
neurodégénératives :
1 - Exemples :
maladie de Parkinson : trouble de la motricité
démence d’Alzheimer : troubles mnésiques
chorée de Huntington : trouble de la motricité
2 - Accidents vasculaires cérébraux : AVC
Pertes de fonctions - Effets variables
3 - Pathologies neuropsychiatriques : connaissances pauvres
Exemples schizophrénie, autisme…
Humain
Chat
Singe
Étude des modèles animaux et de l’évolution
C’est surtout les territoires correspondant aux fonctions
supérieures qui augmentent en taille au cours de
l ’évolution des mammifères.
Ce que l’on sait aujourd’hui :
Connaissance du fonctionnement
Anatomique (lésion après DCD)
(aire visuelle, motrice, de la
parole…)
Imagerie médicale
Imagerie en action TEPscan
Pas de connaissances fines du
fonctionnement des fonctions
supérieures
Complexité des projections
cérébrales (exp. douleur)
Rôle des neuromédiateurs essentiel
Connaissances plus précises des
Tep scan
Sciences cognitives
Activité cérébrale quand on vous lit un roman
zone en rouge correspond à l’afflux de sang
durant l’écoute
Aires du langage
INTRODUCTION
Le système nerveux est un organe fondamental qui
met en relation l’organisme humain avec l’extérieur
Il permet de le renseigner sur se qui passe en lui et en
dehors de lui, et ainsi avoir une action orientée.
(ex:mon organisme manque d’eau,des récepteurs
sensoriels m’informe d’une déshydratation,je me dirige
donc vers le robinet,verse de l’eau dans un verre et
boit; je n’ai alors plus soif et m’arrête de boire.)
Tout cela est permis par le système nerveux qui
intervient à tous les niveaux.
Le rôle du système nerveux (SN) est de
détecter les modifications à l’intérieur et
à l’extérieur de l’organisme (différent du
système endocrinien).
La stimulation du SN provoque une
réponse immédiate qui permet de
maintenir l’homéostasie.
Le système hormonale envoi également
des messages dans les organes, mais
agit de manières différentes et retardée
Système nerveux et système endocrinien
Maintien de l’homéostasie par :
Système endocrinien (hormonal) :
• Sécrétion d’hormones dans le sang
• Action lente, mais soutenue
Système nerveux :
• Influx nerveux
• Action rapide, mais brève
Comment fonctionne le SNC ?
Il recueille les infos provenant des organes et
des récepteurs sensoriels, les analyse et
élabore des réponses que le SNP achemine
jusqu’au organes concernés (ex : les muscles.)
Si je me brûle un doigt, un récepteur transmet
un message douloureux via un nerf (donc via
le SNP) à la moelle épinière (ME) qui intègre le
message de brûlure,et de danger pour le
corps; ce qui entraîne par voie de conséquence
un message véhiculé par un nerf au muscle lui
ordonnant de se contracter pour se retirer de
la source de chaleur.
Le mode d ’action du système nerveux
1. Réception de l’information
Milieu intérieur
Milieu extérieur
2. Intégration : analyse des
informations, mémorisation et
prise de décision
3. Action
Organes internes
Muscles volontaires
(comportement)
Les divisions du système nerveux
2 types de systèmes
nerveux:
Le système nerveux
somatique qui met en
relation l’organisme
avec l’extérieur
Le système végétatif
(ou autonome) qui
régule les fonctions
viscérales
Le système nerveux
somatique
Le système nerveux périphérique (nerfs
crâniens et rachidiens).
Ces nerfs sont de plusieurs types :
Nerfs afférents : nerfs sensitifs
Nerfs efférents : nerfs moteurs
Nerfs moteurs volontaires : permettent le
mouvement des muscles
Nerfs moteurs involontaires : c’est le
système neveux autonome (composé du
système orthosympathique et
parasympathique) qui innerve les organes
profonds (coeur, appareil digestif, bronche,
vaisseaux…)
Mixtes (rares).
Les trois types de cellule du SN
Pour fonctionner le système nerveux est
constitué de cellules variées :
Du message nerveux : le neurone (10% des cellules)
Le neurone est l’unité fonctionnelle du système
nerveux responsable de l’émission et la propagation
du message nerveux.
Du système de défense : les cellules gliales (90%
des cellules)
Du tissu de soutien (les cellules conjonctives)
Les neurones sont les éléments de base du SNC.
Ils ne se reproduisent pas (sauf rares exceptions).
Grand longévité.
Cellules excitables.
Ils se composent de trois parties :
Corps cellulaires (composent la substance grise)
Axones (composent la substance blanche) souvent
très long, de taille +/- importante, certains sont
recouverts d’une gaine de myéline et conduisent
l’influx nerveux à des vitesses différentes. Les
axones réunis entre eux forment le nerf
Dendrites (composent la substance blanche)
Dendrites
L'influx se dirige vers corps
cellulaire
Corps cellulaire
Noyau
Axone
Axone, l'influx s'éloigne du
corps cellulaire
Espaces entre les cellules de Schwann = nœuds de Ranvier
Axone recouvert de myéline : agit sur la vitesse de conduction de l’influx nerveux
Potentiel de repos : -70 mV
L’influx nerveux se crée par formation
d’un potentiel d’action. Celui-ci se
déclenche dans le neurone par une
différence de concentration entre le
Na+ extracellulaire et le K+
intracellulaire.
L’influx nerveux naît d’un stimulus :
thermique, chimique, électrique,
mécanique..
Les neurones sont
connectés entre
eux par des
synapses qui
transmettent
l’influx nerveux
par la sécrétion
de médiateurs
chimiques en
pré-synaptique et
recaptage de ces
médiateurs en
post synaptique
permettant ainsi
la création d’un
nouveau potentiel
d’action.
Mode d'action des neurotransmetteurs
• Effet antagoniste
La drogue bloque le récepteur du
neurotransmetteur.
• Effet agoniste
La drogue a le même effet que le
neurotransmetteur.
• Inhibiteur de recaptage La drogue empêche le recaptage
du neurotransmetteur.
• GABA : sommeil, épilepsie
• Acétylcholine (muscle, système nerveux autonome)
• Catécholamine : adrénaline et noradrénaline
dopamine(action sur l’attention anxiété et
hémodynamique)
• Dopamine (dépression, parkinson)
• Sérotonine (dépression)
• Endorphines et enképhalines (douleur)
Les protections du système nerveux central
• Les méninges
Dure-mère
Arachnoïde
Pie-mère
• Le liquide céphalo-rachidien
• La barrière hémato-encéphalique
Les
méninges
• Le LCR est produit par
les plexus choroïdes.
• Remplit les ventricules
• S’écoule dans l’espace
sous-arachnoïdien par
des ouvertures au niveau
du 4e ventricule.
• Remplit l’espace
sous-arachnoïdien où
il forme un coussin
liquide
• Est réabsorbé par le
sang au niveau des
villosités
arachnoïdiennes.
Les ventricules cérébraux
Ventricules
latéraux (1 et 2)
Foramen inter
ventriculaire
Ventricule 3
Aqueduc de Sylvius
Ventricule 4
Canal de l ’épendyme
Les 3 compartiments du SNC
En dehors du petit enfant, la boite crânienne ne peut se
déformer : risque ++ si un des 3 secteurs augmente.
1 -Le système vasculaire
Système artériel : une spécificité : il existe des
anastomoses artérielles : le tronc basilaire et le polygone
de Willis
Système veineux
2 -Le LCR
3 -Le tissus nerveux
L’équilibre de ces secteurs donne une pression
intracrânienne : la PIC
Le système nerveux est isolé du reste de l’organisme par
« la barrière hémato-encéphalique »
La moelle épinière
La moelle épinière est un cordon blanc de 1 cm de
diam et de 50 cm de longueur.Elle se termine au
niveau de L2.
A la ME sont reliés les nerfs rachidiens avec une
racine postériéure sensitive avec le ganglion
spinal;et une racine antérieure motrice
En coupe transversale la ME montre
Au centre la substance grise,en forme de H
bosselé avec des cornes
Autour la substance blanche.
La Substance grise et les ganglions renferment les
corps des cellules nerveuses.
Ses fonctions sont doubles :
C’est un centre réflexe (réponse automatique lors d’une
stimulation)
C’est un organe conducteur qui transmet l’influx nerveux
à l’encéphale.
Moelle épinière
Méninges
Nerf rachidien
Disque
intervertébral
Vertèbre
Substance (matière) blanche
Substance (matière) grise
Nerf rachidien
8 racines
cervicales
12 racines
thoraciques
5 racines
lombaires
5 racines
coccygiennes
Moelle épinière: deux fonctions :
- Lien entre l’encéphale et tous les organes reliés aux nerfs
rachidiens.
- Intégration de certaines fonctions : réflexes simples.
Le nerf rachidien est formé de la réunification d’une racine
postérieur sensitive une racine antérieure motrice
Ces nerfs rachidiens s’organise en plexus
Le médecin test donc toujours la motricité et la sensibilité
Les segments
médullaires
L’encéphale
est constitué du cerveau,du
cervelet,et du tronc cérébrale
contenue dans une coque osseuse
inextensible après la 2° année:la
boite crânienne
• Divisé en deux hémisphères cérébraux dont l’un
est dominant. Sa surface extérieure est parcourue
par des scissures qui divisent le cerveau en 4
lobes (frontal, temporal,pariétal,occipital)chacun
comprenant un certains nombre de
circonvolutions.
Formé: Écorce de substance grise = cortex
Plus le cortex a une grande surface, plus il est plissé (circonvolutions
et sillons)
• Recouvrant de la substance blanche (fibres myélinisées
reliant les différentes zones entre elles)
• Et des amas de substance grise: noyaux gris centraux
La latéralisation du cerveau
Hémisphère gauche : relié au côté droit du corps
Hémisphère droit : relié au côté gauche du corps
Toutes les fibres nerveuses sensorielle et motrices se
croisent dans le SNC au niveau du bulbe ((décussation)
Chaque hémisphère abrite le système ventriculaire de forme
complexe:
C’est une cavité remplie de LCR dont l’excès par obstacle
à son écoulement entraînera une dilatation ventriculaire
appelée hydrocéphalie qui comprimera progressivement
les structures cérébrales.
Les hémisphères sont unis l’un à l’autre par 2 ponts de
substances blanches : le corps calleux et le trigone.
Le tronc cérébral
Formé de 3 étages :
Mésencéphale
Pont (de Varole)
( ou
protubérance)
Bulbe rachidien
Mésencéphale
Pont (protubérance
annulaire)
Bulbe rachidien
Le bulbe
Bulbe : siège des centres vitaux et qui est impliqué dans
des activité réflexes du SNA :
Les centres cardio respiratoire,
Les centres vasomoteurs (diamètre des vaisseaux)
Centre du vomissement, de la toux, de la déglutition …
Lieu de la « décussation » (croisements des fibres
motrices et de certaine fibres sensitives
Il ressemble à la moelle,on y trouve l’émergence :
Des
Des
Des
Des
Des
Des
Des
XII : hypoglosse,qui assure la mobilité de la langue
IX : le glossopharyngien
X : nerf vague ou pneumogastrique
XI : nerf spinal:
VII et VII bis : nerf facial et intermédiaire
VIII : nerf cochléo-vestibulaire
VI : abducens ou occulomoteur externe
Le pont : Les V:trijumeau dont une
racine assure la sensibilité de la face et
une racine innervant les muscles
masticateurs (du coté de la racine)
Le mésencéphale donne:
Le I:nerf olfactif
Le II:nerf moteur oculaire commun
Les voies optique:
III:oculomoteur commun
IV:nerf pathétique
Le cervelet
• 2 hémisphères
• 11% du volume, mais
50% des neurones
• Coordination des
mouvements complexes
• Maintien de l’équilibre
• Agit sur les centres
moteurs du cortex qui, lui,
agit sur les muscles.
Les voies motrices
Les voies pyramidales:
Elles représentent la motricité volontaire
des gestes fins et délicats
Elles sont caractérisées par la présence de 2
neurones depuis le cortex jusqu’à l’effecteur
périphérique.
Voies extra-pyramidales :
Elles jouent des rôles dans la coordination
des mouvements et dans l’équilibration
Anatomie fonctionnelle du
système nerveux
Les fonctions principales :
Fonction motrice
Fonction sensitive
Fonction sensorielle
Le langage
Hémisphère gauche:
• Contrôle côté droit du corps
• Plus habile que le droit (90% = droitiers)
• Langage parlé (aire de Broca, entre autre)
• Raisonnement analytique, logique, séquentiel
Hémisphère droit:
• Contrôle côté gauche du corps
• Perception 3D meilleure que le gauche
• Intuition plus que logique
• Sensibilité musicale, artistique
L’évolution des espèces explique la complexité du
fonctionnement du cerveau humain et la formation de
« couches » successives +/- différentiées :
Le méncéphale ou cerveau reptilien est situé dans le tronc cérébral.
Siège des fonctions primaires (survie, faim, reproduction), il fait le
relais entre les différents éléments du cerveau.
Le diencéphale qui est une structure de coordination des
mouvements et des messages sensitifs et sensoriels. (Situé dans le
thalamus)
L’hypothalamus qui est le centre de la vie endocrinienne.
Le système limbique siège de :
L’activité affective
Des comportements instinctifs et émotionnels (peur, anxiété, agressivité…)
Il est le centre du projet et de la motivation
Le cortex ou calotte pensante, il est constitué de substance grise et
d’apparition plus récente. Il est le siège de :
La sensibilité fine
La motricité volontaire
Les fonctions supérieures : pensée, conscience, traitement des données.
}
Thalamus =
Hypothalamus
chefs de gare
CORTEX
•
•
•
•
•
•
•
Calotte pensante
Zones spécialisées
Réflexion,
Réflexion, raisonnement
Gestes volontaires
Traitement des données
Production et préservation
des idées (mémoire)
Reconnaissance des émotions
LIMBIQUE
•
Centre de la signifiance, de
l’affectif, des humeurs
Filtre des images, mémoire
Centre du projet, de la motivation
Schéma corporel (estime de
soi)
•
•
•
REPTILIEN
•
•
perceptions sensorielles
•
Capacité de vigilance et
d’attention
Rythme cardiaque et respiratoire + autres homéostats
corporels
Instinct primaires (survie, défense du territoire, reproduction, faim... (± 12 fonctions)
Le diencéphale
Formé de:
• Épiphyse
• Thalamus
• Hypothalamus
Hypothalamus
• Contrôle de tous les organes
végétatifs par le SNA (para et
sympa)
• Rôle dans les émotions
• Régulation de la température
• Régulation de l'appétit
• Régulation de la soif
• Horloge interne
• Contrôle du système hormonal (par
le contrôle de l'hypophyse)
Divisions fonctionnelles du cortex:
Le cortex cérébral renferme 10 000 000 de
neurones interconnectés entre eux.
Certaines zones du du cerveaux sont spécialisées
dans certaines fonctions
On individualise ainsi:
Une aire motrice
Une aire sensitive
Une aire visuelle…
A coté de ces aires s’étendent des régions moins
bien délimitées responsable d’associations
psychiques qui vont intégrer la sensation
élémentaire(perception)et l’identifier(gnosie)
Divisions fonctionnelles du cortex:
• Aires motrices
• Aires sensitives
• Aires d'association
Systéme nerveux végétatif
Maintien d’une balance à l’équilibre dans le cadre
de l’homéostasie
Le système nerveux végétatif
Le SNV est encore appelé S N Autonome
On peut dire qu’il est complémentaire du
système nerveux somatique sus étudié.
Il régule notamment la transpiration,la
digestion,les excrétions,la
circulation(battement cardiaques,PA)
Il est néanmoins sous la dépendance du
système nerveux somatique qui reçoit les
infos en provenance des organes par les
voies sensorielles.
Le SNV est divisé en 2 parties:
Le SN parasympathique
Le SN sympathique
Leurs actions sont différentes,souvent opposées et se
coordonne pour pouvoir équilibrer le fonctionnement
de tous les viscères
L’organisation anatomique est commune pour les
deux systèmes et comprend :
Des
Des
Des
Des
Des
centres
fibres efférentes faisant relais dans un ganglion
neuromédiateurs
récepteurs
arcs réflexes qui agissent sur la régulation.
MISE en JEU du SYSTÈME NERVEUX VÉGÉTATIF
Deux caractéristiques importantes :
* l’activité réflexe et inconsciente est le
mode de fonctionnement habituel du
système nerveux végétatif
* toute stimulation sensitivo-sensorielle
périphérique ou viscérale est
susceptible de déclencher une réponse
réflexe.
Organisation anatomique
x
Le SN sympathique:
Il met l’organisme en état d’alerte.
Il augmente l’activité cardiaque et
l’activité respiratoire,dilate les bronche
et les pupilles,contracte les
artères,augmente la sécrétion de
sueur.
Il freine la fonction digestive
Ses Neurotransmetteurs sont :
l’adrénaline et la noradrénaline
Effets liés à
l’ augmentation
Du tonus sympathique
Le SN parasympathique:
Il correspond en règle générale à la
mise au repos de l’organisme.
Il ralentit le cœur,dilate les
pupilles,stimule le système
digestif,diminue la sécrétion de
sueur,limite les contraction des
sphincters
Il agit par l’intermédiaire de un
neurotransmetteur: l’acétylcholine
Activation du parasympathique :
fonctions de restauration de l’individu... et de l’espèce
Myosis
Accommodation
Larmes
Broncoconstriction
Sécrétions ⇑
Péristaltisme ⇑
Tonus ⇑
Sécrétions ⇑
Sphincters ⇓
Salivation
sécrétion aqueuse, riche en
ions et enzymes, vasodilatation.
Fréquence
Conduction a-v ⇓
Tension art. ⇓
Miction
Sphincters ⇓
Érection
(vasodilatation)
Les récepteurs adrénergiques
Un même organe possèdent les deux types de
récepteurs en quantité différentes
Récepteur bêta 1
Récepteur bêta 2
Dans les vaisseaux : vasodilatation) et les bronches
broncho dilatation)
Récepteur alpha 1
Dans le coeur
Dans les vaisseaux : vasoconstriction
Récepteur alpha 2
Système adrénergique
Σ
Influx adrénérgique
parasympathique
alpha et béta
Influx cholinergique
2 types de recepteurs
nicotiniques
muscarinique
Coeur
Bradycardie
Récepteur: bêta1
Baisse conduction
Inotrope (contractilité)
Dronotrope (conduction) Baisse de la contractilité
Chronotrope (fréquence)
Bathmatrope (exitabilité)
Vaisseaux
sanguins
Récepteur alpha 1 :
vasoconstriction
Récepteur bêta 2 :
vasodilatation
Poumon
Broncho dilatation
Récepteur bêta 2 : broncho- Broncho constriction et
dilatatrice
augmentation des
sécrétions bronchiques