UE1.3 Anatomie : Système Nerveux

Le système nerveux assure la coordination des fonctions corporelles et l'interaction de l'organisme avec son environnement. Il se divise en deux grandes parties : le système nerveux cérébrospinal, responsable des relations avec le milieu extérieur, et le système nerveux autonome, qui régule les fonctions internes.

Le système nerveux cérébrospinal, également appelé système nerveux somatique, est la partie intégratrice du système nerveux. Il est constitué de l'encéphale et de la moelle spinale qui sont enfermés dans une protection osseuse, respectivement la boîte crânienne et le canal vertébral. Sa fonction principale est de gérer les relations de l'organisme avec le milieu extérieur, incluant les perceptions sensorielles et les mouvements volontaires.

Le système nerveux autonome, ou système nerveux végétatif, fonctionne en parallèle du système nerveux cérébrospinal. Il est essentiel pour la régulation des phénomènes physiologiques internes et involontaires. Il se compose de deux parties aux actions souvent opposées : le système sympathique et le système parasympathique.

Le système sympathique prépare l'organisme à l'action et à la dépense d'énergie. Il favorise le catabolisme, un ensemble de réactions métaboliques qui libèrent de l'énergie, notamment en situation de stress ou d'agression. Ses actions incluent l'augmentation du rythme cardiaque et la dilatation des pupilles.

Le système parasympathique est actif dans les situations calmes, favorisant la conservation de l'énergie et la récupération. Il stimule l'anabolisme, processus de synthèse de molécules complexes à partir de molécules plus simples, pour constituer des réserves. Il a des effets inverses au système sympathique, comme la diminution du rythme cardiaque et la contraction des pupilles.

Le système nerveux central (SNC), ou névraxe, est l'unité intégratrice de l'organisme et est protégé par des structures osseuses. Il se compose de l'encéphale et de la moelle spinale, chacun logé dans un contenant osseux spécifique qui assure sa protection.

L'encéphale est contenu dans la boîte crânienne, une structure osseuse rigide. À l'intérieur, la tente du cervelet, une membrane de dure-mère très solide, sépare les fosses cérébrales moyenne et postérieure. Les deux hémisphères cérébraux occupent les fosses antérieures et moyennes, tandis que le tronc cérébral et le cervelet sont situés dans la fosse postérieure.

La moelle spinale est, quant à elle, contenue et protégée par le canal vertébral (ou canal rachidien), formé par l'empilement des vertèbres. À chaque niveau médullaire, les nerfs spinaux émergent de la moelle et peuvent fusionner pour former des plexus nerveux périphériques, qui innervent les membres.

Dès la 2ème semaine de développement, l'embryon, mesurant environ 1,5 mm, se caractérise par un disque tridermique composé de trois couches fondamentales : l'ectoblaste (ou ectoderme), le mésoblaste et l'endoblaste. L'ectoblaste, situé dorsalement, présente un épaississement médian sur toute sa longueur appelé plaque neurale.

Au cours de la 3ème semaine, l'embryon atteint 2,5 mm. La plaque neurale s'enfonce dans l'épaisseur de l'embryon pour former la gouttière neurale, un processus appelé neurulation. Cette gouttière se segmente et son évolution diffère selon sa position, donnant un tube neural encéphalique crânial et un tube neural médullaire caudal.

Des groupes de cellules spécialisées, les crêtes neurales, se différencient de part et d'autre des berges de la gouttière neurale. Parallèlement, le mésoblaste se scinde et forme la chorde, située sous la gouttière neurale. La chorde joue un rôle inducteur crucial dans la mise en place et la segmentation du tube neural et influence les structures avoisinantes.

À la 4ème semaine du développement embryonnaire, l'embryon mesure environ 5 mm. La gouttière neurale se referme pour former le tube neural, structure fondamentale qui donnera naissance à l'encéphale et à la moelle spinale. Ce tube comporte une cavité centrale, le canal neural.

Le canal neural est initialement ouvert aux deux extrémités, avec un neuropore antérieur (crânial) et un neuropore postérieur (caudal). La fermeture du neuropore antérieur se produit vers J24-J25, tandis que celle du neuropore postérieur intervient entre J26 et J28. Un mésoblaste segmenté et les cellules des crêtes neurales accompagnent cette formation, les dernières formant deux cordons parallèles derrière le tube neural.

Les cellules du tube neural se spécialisent et se disposent en trois couches concentriques. La couche externe, appelée couche marginale, donne naissance aux cellules gliales et constitue la substance blanche. La couche intermédiaire, ou couche palliale, forme les neuroblastes qui deviendront la substance grise. Enfin, la couche épendymaire, interne et en contact avec le canal neural, génère les cellules de l'épendyme qui, à leur tour, formeront les plexus choroides responsables de la sécrétion du liquide céphalo-rachidien.

Les cellules des crêtes neurales sont pluripotentes et donnent lieu à une grande diversité de cellules et de tissus. Elles sont à l'origine des cellules des ganglions spinaux (rachidiens) et du système nerveux végétatif, des cellules de Schwann (qui forment la myéline des nerfs périphériques), des cellules de la médullo-surrénale, des cellules du système APUD (digestif endocrinien), des mélanocytes et des cellules ectomésenchymateuses crânio-faciales, y compris les odontoblastes producteurs d'ivoire dentaire.

Des défauts de fermeture du tube neural pendant la 4ème semaine peuvent entraîner des anomalies congénitales graves. L'encéphalo-méningocèle ou anencéphalie est une absence totale de fermeture du neuropore antérieur, caractérisée par un défaut de fermeture de la boîte crânienne où les hémisphères cérébraux sont à nu. La méningocèle est un défaut partiel de fermeture du neuropore antérieur, où seul un peu de tissu nerveux est exposé.

La myéloméningocèle, ou spina bifida, résulte de l'absence de fermeture du neuropore postérieur. Cette condition se manifeste par un déficit de fermeture de la partie basse de la moelle spinale, sans couverture osseuse, exposant la moelle et les nerfs.

À la 5ème semaine de développement, l'embryon mesure entre 5 et 8 mm de long. Le tube neural, qui donnera naissance au système nerveux central, subit une segmentation importante pour former la moelle épinière. Cette segmentation aboutit à la formation de 31 myélomères superposés, chacun étant en relation avec deux somites (un à droite et un à gauche).

Chaque myélomère possède une partie dorsale ou postérieure, associée au dermatome via le futur ganglion spinal, assurant une fonction sensitive. La partie ventrale ou antérieure, quant à elle, est liée au myotome et est responsable de la fonction motrice. Le sulcus limitans, un sillon latéral, sépare ces deux parties et reste visible dans la moelle spinale définitive.

Les somites résultent de la segmentation du mésoblaste para-axial. Ils se différencient en trois parties distinctes. Le sclérotome, la partie la plus interne, forme la moitié de la vertèbre homolatérale. Le myotome, intermédiaire, donne naissance aux groupes musculaires striés. Enfin, le dermatome, la partie la plus externe, est une surface de tissu conjonctif qui formera le derme.

La moelle spinale est un long cordon blanc de diamètre variable (environ 1 cm) et mesurant environ 45 cm de long chez l'adulte. Elle est plus courte que le canal vertébral osseux qui l'abrite. Elle présente 31 paires de nerfs spinaux pour 30 vertèbres.

Deux intumescences ou renflements sont visibles : le renflement cervical (C3 à T2), qui concerne les racines spinales du membre supérieur, et le renflement lombaire (L1 à S3), qui est associé aux racines du membre inférieur. L'extrémité distale de la moelle est appelée cône terminal ou médullaire, se projetant au niveau du disque L1-L2, et d'où émergent les nerfs au-delà de S3.

La moelle est enveloppée par le fourreau dural, une structure fibreuse qui descend jusqu'en S2. Le filum terminale est un ligament fibreux reliant l'extrémité du cône terminal à celle du fourreau dural en S2, assurant le maintien de la moelle. Sous le cône terminal, entre L2 et S2, se trouve la queue de cheval, un faisceau de racines nerveuses spinales.

Les nerfs rachidiens naissent le long de la moelle spinale et performent la dure-mère. Leur orientation varie : horizontaux en haut de la moelle, ils deviennent de plus en plus obliques vers le bas. Au niveau cervical, le nerf prend le nom de la vertèbre sous-jacente, sauf pour C8 qui sort entre C7 et T1. En dessous du rachis cervical, le nerf prend le nom de la vertèbre sus-jacente.

Des regroupements de nerfs spinaux forment des plexus nerveux périphériques qui innervent des régions spécifiques du corps. Le plexus cervical (C1 à C5) innerve le cou et donne naissance au nerf phrénique (C3, C4, C5), essentiel à la fonction diaphragmatique. Le plexus brachial (C5 à T1) est responsable de l'innervation du membre supérieur. Les plexus lombaire (L1 à L4) et sacral (L4 à S3) innervent le membre inférieur. Enfin, le plexus pudendal ou honteux (S2 à S4) innerve le petit bassin.

À la 4ème semaine, le tube neural encéphalique se divise en trois vésicules principales : le proencéphale (supérieur), le mésencéphale (intermédiaire) et le rhombencéphale (inférieur). Ces vésicules sont séparées par deux courbures, la courbure mésencéphalique et la courbure cervicale, marquant les futurs replis du cerveau.

À la 5ème semaine, le proencéphale se subdivise en télencéphale et diencéphale. Le rhombencéphale se divise en métencéphale et myélencéphale, tandis que le mésencéphale reste inchangé. Ce processus est accompagné par l'apparition de nouvelles flexions : la flexion céphalique entre le mésencéphale et le diencéphale, et la flexion pontique au niveau du myélencéphale, en plus de la courbure cervicale.

Le liquide céphalo-rachidien (LCR) est fondamental pour la morphogenèse des vésicules cérébrales. Il circule dans un système de cavités appelées ventricules. On distingue deux ventricules latéraux (télencéphale), le 3ème ventricule (diencéphale) et le 4ème ventricule (métencéphale et myélencéphale), relié au 3ème ventricule par l'aqueduc du mésencéphale.

Le LCR est sécrété par les plexus choroïdes situés dans ces ventricules. Il est ensuite drainé par trois orifices : le foramen de Magendie (médian et postérieur) et les deux foramens de Luschka (latéraux), tous situés au niveau du métencéphale et du myélencéphale.

Le tronc cérébral est une structure vitale mesurant environ 8 cm de hauteur, il se compose de trois parties principales : les pédoncules cérébraux (mésencéphale), le pont (métencéphale) et la moelle allongée (myélencéphale). Les pédoncules cérébraux, partie supérieure, sont délimités en haut par le chiasma optique et incluent la région opto-pédonculaire avec l'hypothalamus et les corps mamillaires.

Le pont, partie médiane, se caractérise par des fibres transversales et un sillon basilaire. La moelle allongée (anciennement bulbe), partie inférieure, présente les pyramides bulbaires (passages de la voie motrice principale) avec la décussation pyramidale, et les olives bulbaires latéralement. On y trouve aussi le sillon latéral dorsal et le sillon bulbo-pontique.

Le tronc cérébral est le lieu d'émergence de la plupart des nerfs crâniens. Le nerf optique (II) croise la ligne médiane au niveau du chiasma optique. Le nerf oculomoteur (III) naît à la base des pédoncules cérébraux, et le nerf trochléaire (IV) en arrière. Le nerf trijumeau (V), le plus volumineux, naît au niveau du pont.

Le nerf abducens (VI), le plus fin, émerge du sillon bulbo-pontique. Les nerfs facial (VII) et vestibulo-cochléaire (VIII) émergent de la fossette latérale du bulbe. Les nerfs glosso-pharyngien (IX), vague (X) et spinal (XI) proviennent du sillon latéral dorsal. Enfin, le nerf hypoglosse (XII) naît en avant de l'olive bulbaire.

Le système nerveux est une structure complexe assurant la communication et la coordination des fonctions corporelles. Il se divise en deux grandes parties: le système nerveux cérébrospinal et le système nerveux autonome, chacun avec des rôles distincts mais complémentaires pour le maintien de l'homéostasie.

Le système nerveux cérébrospinal est responsable des interactions de l'organisme avec le milieu extérieur. Il est composé d'une partie ==centrale==, qui est intégratrice, et d'une partie ==périphérique==, qui assure la réception des informations et l'exécution des réponses. La partie centrale comprend l'encéphale et la moelle spinale.

Le système nerveux autonome fonctionne en parallèle du système nerveux cérébrospinal et régule les fonctions physiologiques internes de manière involontaire. Il est essentiel pour l'équilibre des processus vitaux et se subdivise en deux composantes principales aux actions souvent opposées : le système sympathique et le système parasympathique.

Le ==système sympathique== est activé lors de situations de stress ou d'agression, préparant le corps à la 'lutte ou la fuite'. Il favorise le catabolisme, c'est-à-dire la dépense d'énergie. Ses actions incluent l'augmentation de la fréquence cardiaque, la dilatation des pupilles (==mydriase==), et une augmentation de la sécrétion des glandes sudoripares.

En opposition, le ==système parasympathique== est prédominant dans les situations calmes, favorisant l'anabolisme et la mise en réserve d'énergie. Ses effets comprennent la diminution de la fréquence cardiaque, la constriction des pupilles (==myosis==), et une augmentation de la vascularisation splanchnique pour la digestion.

Le ==système nerveux central== (SNC), aussi appelé névroaxe, est la partie intégrative du système nerveux. Il est composé de l'encéphale et de la moelle spinale, lesquels sont entièrement inclus dans des cadres osseux protecteurs.

L'encéphale est contenu dans la ==boîte crânienne==. Il se compose de deux hémisphères cérébraux, situés dans les fosses cérébrales antérieure et moyenne, et est suspendu par des pédoncules cérébraux. Le tronc cérébral et le cervelet se trouvent quant à eux dans la fosse cérébrale postérieure.

La ==tente du cervelet==, une membrane solide de dure-mère, sépare les fosses cérébrales moyenne et postérieure. Le ==foramen magnum== est une large ouverture à l'extrémité inférieure de la fosse cérébrale postérieure, permettant le passage de la moelle spinale et des deux artères vertébrales.

La moelle spinale est contenue et protégée à l'intérieur du ==canal vertébral== ou canal rachidien. C'est de la moelle spinale qu'émergent les nerfs spinaux, formant le lien avec le système nerveux périphérique.

À chaque niveau médullaire, des ==nerfs spinaux== sortent de la moelle spinale. Certains de ces nerfs fusionnent pour former des ==plexus nerveux périphériques==. Ces plexus donnent naissance à d'autres nerfs qui innervent spécifiquement les membres supérieurs et inférieurs.

À la deuxième semaine de développement embryonnaire, l'embryon mesure environ 1,5 mm de long et est constitué d'un ==disque tridermique==. Ce disque est composé de trois feuillets : l'==ectoblaste== (ou ectoderme), le ==mésoblaste== (ou mésoderme) et l'==endoblaste== (ou endoderme). L'ectoblaste, situé dorsalement, présente un épaississement médian appelé ==plaque neurale== qui s'étend sur toute sa longueur, marquant le début de la formation du système nerveux.

Durant la troisième semaine, l'embryon atteint 2,5 mm. La plaque neurale s'enfonce dans l'épaisseur de l'embryon pour former la ==gouttière neurale==. Cette structure subit une métamérisation, ou segmentation, et son évolution diffère selon sa position, aboutissant à un tube neural encéphalique crânialement et un tube neural médullaire caudalement.

Le mésoblaste, quant à lui, commence à se scinder et forme la ==chorde==, une structure située sous la gouttière neurale. La chorde joue un rôle inducteur fondamental dans la mise en place et le développement de la gouttière et du tube neural, influençant les structures de voisinage.

À la quatrième semaine, l'embryon mesure 5 mm. La gouttière neurale se ferme pour former le ==tube neural==, qui contient une cavité centrale appelée ==canal neural==. Le mésoblaste se segmente en trois îlots : le mésoblaste para-axial (qui donne les somites), le mésoblaste intermédiaire (qui donne le cordon néphrogène) et le mésoblaste latéral (qui forme le cœlome intra-embryonnaire et les séreuses). Les ==cellules des crêtes neurales== forment deux cordons parallèles en arrière du tube neural, et l'ectoblaste recouvre le tube neural.

Le canal neural est initialement ouvert aux deux extrémités. Le ==neuropore antérieur crânial== se ferme entre J24 et J25, tandis que le ==neuropore postérieur caudal== se ferme entre J26 et J28. Un défaut de fermeture de ces neuropores peut entraîner des anomalies congénitales graves.

Le tube neural se spécialise en trois couches distinctes : la ==couche marginale== (externe) qui donne les ==cellules gliales== (support de la substance blanche), la ==couche palliale== (intermédiaire) qui donne les ==neuroblastes== (formant la substance grise), et la ==couche épendymaire== (interne), au contact du canal neural, qui donne les cellules de l'épendyme et forme les plexus choroïdes sécrétant le liquide céphalo-rachidien. Cette spécialisation conduit à la formation de la future moelle spinale dans sa partie inférieure et de l'encéphale dans sa partie supérieure.

Les anomalies de la neurulation, survenant principalement à la 4ème semaine du développement embryonnaire, résultent d'un défaut de fermeture du tube neural. Ces malformations peuvent être graves et affecter la boîte crânienne ou la moelle spinale.

À la cinquième semaine, l'embryon mesure entre 5 et 8 mm de long, et la moelle spinale embryonnaire commence à montrer sa nature segmentaire. Le tube neural médullaire se segmente en ==myélomères== superposés, qui sont des unités fonctionnelles et structurales.

Chaque myélomère se compose de deux parties principales, dorsale et ventrale, séparées par un sillon, et est en relation étroite avec les ==somites== voisins pour le développement des fonctions sensitives et motrices.

La ==partie dorsale ou postérieure== est associée au ==dermatome== par le futur ganglion spinal, et est responsable de la fonction sensitive. La ==partie ventrale ou antérieure== est en relation avec le ==myotome== et assume la fonction motrice. Le ==sulcus limitans== est un sillon latéral visible qui sépare ces deux parties dans la moelle définitive.

Un segment médullaire comprend une ==racine dorsale== qui contient le ==ganglion rachidien== (ou spinal), associée à un territoire sensitif (cutané ou viscéral), et une ==racine ventrale== associée à un groupe musculaire strié.

Le ==somatomère== représente la segmentation du mésoblaste en paires de somites, essentielles pour la formation de diverses structures corporelles.

Le ==sclérotome== est la partie la plus interne du somite et donne naissance à la moitié de la vertèbre homolatérale. Le ==myotome==, la partie intermédiaire, forme les groupes de muscles striés. Enfin, le ==dermatome== est la partie la plus externe du somite, constituant la surface de tissu conjonctif associée à un territoire cutané.

La ==moelle spinale==, ou épinière, est un long cordon blanc d'environ 45 cm de long avec un diamètre moyen de 1 cm. Elle est plus courte que le canal vertébral osseux qui l'abrite. On compte 31 nerfs spinaux pour 30 vertèbres, ce qui reflète une organisation segmentaire spécifique.

Elle présente deux renflements principaux : le ==renflement cervical== (racines C3 à T2) qui innerve le membre supérieur, et le ==renflement lombaire== (racines L1 à S3) destiné au membre inférieur. L'extrémité distale pointue de la moelle est appelée ==cône terminal ou médullaire==, se projetant au niveau de L2 ou du disque L1-L2, et correspondant à l'émergence des nerfs au-delà de S3.

La moelle spinale est enveloppée par le ==fourreau dural==, une structure fibreuse qui descend jusqu'en S2. Le ==filum terminale== est un ligament fibreux de 26 cm reliant l'extrémité du cône terminal à celle du fourreau dural en S2, assurant le maintien de la moelle. La ==queue de cheval== est la collection de nerfs située sous le cône terminal, entre L2 et S2. Enfin, le ==ligament coccygien== relie l'extrémité basse du fourreau dural au coccyx, s'étendant de S2 au coccyx.

Les ==nerfs rachidiens== naissent le long de la moelle spinale et perforent la dure-mère. Leur orientation varie : ils sont horizontaux en haut de la moelle et deviennent de plus en plus obliques vers le bas. Au niveau cervical, le nerf prend le nom de la vertèbre sous-jacente (par exemple, C1 sort entre l'occipital et C1), sauf C8 qui sort entre C7 et T1. Sous le rachis cervical, le nerf prend le nom de la vertèbre sus-jacente.

Les ==plexus nerveux== sont des regroupements de nerfs spinaux formant des réseaux d'où émergent d'autres nerfs pour innerver des régions spécifiques du corps. Les principaux plexus sont :

À la 4ème semaine de développement embryonnaire, le tube neural encéphalique se différencie en trois vésicules principales : le ==proencéphale== (supérieur), le ==mésencéphale== (intermédiaire) et le ==rhombencéphale== (inférieur). Deux courbures apparaissent également : la ==courbure mésencéphalique== au niveau du mésencéphale et la ==courbure cervicale== entre l'extrémité crâniale du tub e neural médullaire et le rhombencéphale.

À la 5ème semaine, le proencéphale se divise en ==télencéphale== et ==diencéphale==. Le rhombencéphale se différencie en ==métencéphale== et ==myélencéphale==, tandis que le mésencéphale reste une entité unique. Ces cinq vésicules donneront naissance aux principales structures de l'encéphale adulte.

Le ==télencéphale== est à l'origine des deux vésicules latérales qui formeront le ==cortex des hémisphères cérébraux== (couche de neurones) et les ==corps striés==. Le ==diencéphale== se développe en ==thalamus== et ==hypothalamus==, des noyaux de neurones enfouis profondément. Le ==mésencéphale== évolue pour former les ==pédoncules cérébraux== du tronc cérébral. Le ==métencéphale== donne naissance au pont du tronc cérébral et au ==cervelet==, tandis que le ==myélencéphale== devient la moelle allongée (partie inférieure du tronc cérébral).

Au stade des 5 vésicules, trois flexions marquent le développement de l'encéphale : la flexion céphalique (entre le mésencéphale et le diencéphale), la flexion pontique (au niveau du myélencéphale), et la flexion cervicale (entre le myélencéphale et le tube neural médullaire).

Le ==liquide céphalo-rachidien== (LCR) joue un rôle fondamental dans la morphogenèse des vésicules cérébrales. Il circule dans les ventricules, qui sont des cavités dérivées du canal neural et qui persistent chez l'adulte. On distingue deux ventricules latéraux (télencéphale), un troisième ventricule (diencéphale) et un quatrième ventricule (métencéphale et myélencéphale).

Le LCR est sécrété par les ==plexus choroïdes== situés dans les ventricules latéraux, le troisième et le quatrième ventricule. Il est ensuite drainé par trois orifices : le foramen de Magendie (médian et postérieur) et les deux foramens de Luschka (latéraux), tous situés au niveau du métencéphale et du myélencéphale.

Le ==tronc cérébral== est une structure essentielle du système nerveux central, servant de relais entre le cerveau, le cervelet et la moelle épinière. Il se divise en trois parties principales : les pédoncules cérébraux, le pont et la moelle allongée (bulbe).

Les ==pédoncules cérébraux== constituent la partie supérieure du tronc cérébral, mesurant environ 1,5 cm de haut. Ils sont composés de fibres verticales divergentes vers le haut et sont limités supérieurement par le ==chiasma optique==, où les voies optiques s'entrecroisent.

La ==région opto-pédonculaire== est une saillie du diencéphale, de forme losangique, située entre les deux pédoncules cérébraux en arrière et le chiasma optique en avant. Cette région comprend des structures importantes telles qu'une partie de l'==hypothalamus==, les ==corps mamillaires==, la ==substance perforée postérieure== (zone de passage de capillaires artériels) et la ==glande hypophyse== qui se situe en avant.

Le ==pont==, d'une hauteur d'environ 2,5 cm, constitue la partie médiane du tronc cérébral. Il est caractérisé par des fibres transversales et un sillon médian profond appelé ==sillon basilaire==, qui abrite l'artère basilaire.

La ==moelle allongée==, ou bulbe, est la partie inférieure du tronc cérébral, mesurant 4 cm de haut, qui se prolonge avec la moelle spinale cervicale. Vue de face, elle présente les ==pyramides bulbaires==, deux reliefs saillants situés de part et d'autre du sillon médian. Ces pyramides correspondent au passage de la voie motrice principale, avec une ==décussation pyramidale== à leur partie basse, où les fibres se croisent sur la ligne médiane.

Latéralement aux pyramides se trouvent les ==olives bulbaires==, des structures volumineuses. Le ==sillon latéral dorsal== est situé en dessous de l'olive, et la ==fossette latérale du bulbe== (récessus latéral) est une petite dépression. Le ==sillon bulbo-pontique== sépare la moelle allongée du pont.