Physiologie 1(1)
100 carteLe système nerveux autonome (SNA) régule les fonctions involontaires du corps telles que la pression art., la fréquence cardiaque, la respiration et la température corporelle. Il comprend deux systèmes majeurs : le sympathique (ergotrope, situations d'urgence) et le parasympathique (trophotrope, repos et digestion). L'homéostasie est maintenue par l'équilibre entre ces deux systèmes, qui agissent sur les viscères, les muscles lisses, le muscle cardiaque et les glandes.
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Système Nerveux Autonome (SNA) et Neurophysiologie Fondamentale
Le système nerveux autonome (SNA), également connu sous le nom de système nerveux involontaire ou végétatif, est une composante essentielle du système nerveux responsable du maintien de l'homéostasie, c'est-à-dire l'environnement interne constant du corps. Il régule les fonctions corporelles involontaires telles que la pression sanguine, la fréquence cardiaque, la respiration, la température corporelle, les sécrétions glandulaires, la digestion et la reproduction.
1. Le Neurone : Unité Fonctionnelle de Base
Le neurone est l'unité fonctionnelle fondamentale du système nerveux, chargée de traiter et de transférer l'information.
1.1 Structure du Neurone
Corps cellulaire (soma) : Contient le noyau et la majorité des organites. C'est le centre métabolique du neurone.
Dendrites : Prolongements du soma, souvent arborisés, qui reçoivent les informations des autres neurones (pôle récepteur).
Axone : Long prolongement qui part du cône d'émergence (ou segment initial) du soma et se termine par les terminaisons synaptiques (pôle émetteur). L'axone transmet l'information.
Extrémité proximale : Partie du neurone la plus proche du corps cellulaire, incluant les dendrites et le cône d'émergence.
Extrémité distale : Partie la plus éloignée du corps cellulaire, comprenant les terminaisons synaptiques.
1.2 Fonction du Neurone
Le neurone assure le traitement et le transfert de l'information grâce à des propriétés localisées dans des régions spécifiques :
Propriétés métaboliques : Assurent l'énergie nécessaire au fonctionnement neuronale.
Propriétés d'excitabilité : Permettent au neurone de générer des signaux électriques.
Propriétés de sécrétion : Permettent la libération de neurotransmetteurs au niveau synaptique.
Le neurone est donc schématisé par un pôle récepteur (dendrites et soma) et un pôle émetteur (terminaison synaptique).
2. Transfert et Traitement de l'Information Nerveuse
Le transfert d'information se produit au niveau des centres nerveux, qui sont des structures composées de corps cellulaires neuronaux et de leurs dendrites. Ces centres sont interconnectés par des axones, formant des voies appelées projections.
2.1 Voies Afférentes et Efférentes
Une projection de 1 sur 2 signifie que les neurones dont les corps cellulaires sont en 1 ont leurs axones se terminant en 2.
Pour la structure 2, c'est une voie afférente (elle apporte l'information).
Pour la structure 1, c'est une voie efférente (elle produit un effet ailleurs).
Si une structure A projette sur C et D (par une collatérale d'axone) :
Pour C et D, l'axone d'A constitue une voie afférente.
Pour A, l'axone constitue une voie efférente.
2.2 Réseaux de Neurones
Les neurones sont classifiés selon leurs projections :
Neurones de projection : Leurs axones sortent du centre où se trouve leur corps cellulaire (ex: A, B, C, D).
Neurones intrinsèques (interneurones) : Leurs axones restent confinés à l'intérieur du centre dont ils sont issus. Ils peuvent être inhibiteurs ou excitateurs (ex: E et F, qui exercent une inhibition sur D).
Les réseaux afférents et efférents peuvent s'organiser en feed-forward ou feed-back (rétroaction) pour la régulation de l'information.
2.3 Neuropile
Le neuropile est l'ensemble des dendrites, axones et de certaines cellules gliales (oligodendrocytes, astrocytes) présents à l'intérieur d'un centre nerveux. Il s'agit de la matrice où se produisent la plupart des synapses.
3. Anatomie de la Moelle Épinière
La moelle épinière présente une organisation segmentaire.
3.1 Organisation Segmentaire
La moelle est composée de "tranches superposées" appelées segments médullaires. Chaque segment donne naissance à deux paires de racines rachidiennes, dorsales et ventrales.
3.2 Composition Fonctionnelle
Substance Grise (SG) : Contient les corps cellulaires des neurones spinaux. Elle est composée de :
Deux cornes dorsales (postérieures).
Deux cornes ventrales (antérieures).
Une partie intermédiaire qui les relie.
Substance Blanche (SB) : Entoure la substance grise. Elle est composée de cordons de fibres (axones) qui connectent :
La moelle à l'encéphale.
Les segments spinaux entre eux.
3.3 Relations Nerveuses avec les Organes
Les relations entre la moelle épinière et les organes sont assurées par des neurones du système nerveux périphérique (SNP) dont les axones passent dans les racines rachidiennes.
Neurones Moteurs | Neurones Sensitifs | |
|---|---|---|
Soma | Corne ventrale ou partie latérale de la région intermédiaire de la moelle. | Ganglion rachidien (situé hors de la moelle épinière). |
Axone | Quitte la moelle par la racine ventrale. | Provient de la périphérie (portant des récepteurs sensitifs) et emprunte la racine dorsale pour entrer dans la moelle. |
Nerf périphérique | Contingent moteur. | Contingent sensitif. |
Précisions sur les neurones sensitifs :
Leur prolongement distal est un axone, et non une dendrite. Ils n'ont pas de dendrites typiques.
Souvent appelés cellules en T ou neurones afférents primaires.
Ils constituent la première voie afférente au SNC, véhiculant les informations des récepteurs sensitifs.
La partie distale de leur axone porte le récepteur sensitif, tandis que la partie proximale transmet l'information au SNC.
3.4 Neurophysiologie de la Fonction Neurone
La fonction élémentaire du neurone est de recueillir, traiter et transmettre l'information. Traitement de l'information :
Analogique : Au niveau du compartiment somato-dendritique, les petites modifications locales (potentiels post-synaptiques excitateurs ou inhibiteurs) duelle (sommation spatiale et temporelle). Cette sommation est analogique et se produit en dessous du seuil de décharge d'un potentiel d'action (PA).
Digital : Au-dessus du seuil de décharge, un potentiel d'action (PA) est généré au niveau du segment initial de l'axone (cône d'émergence). Le PA obéit à la 'Loi du tout ou rien': il est toujours de même amplitude, quelle que soit l'intensité du stimulus, et ne se déclenche que si un seuil de stimulation est atteint.
Transmission de l'information :
Dans l'axone, l'information est contenue dans des potentiels d'action, qui sont des variations amples et très brèves du potentiel transmembranaire. Le codage exact de l'information par les PA n'est pas entièrement compris, mais l'activité d'un neurone est estimée par la fréquence moyenne des PA émis par unité de temps (en Hertz).
L'activité neuronale augmente avec l'émission de PA et diminue (inhibition, repos) si l'émission de PA diminue.
Codage de l'information :Le codage de l'information repose sur la structure temporelle (fréquence et schéma des PA) et la structure spatiale (lieu d'arrivée des afférences post-synaptiques sur le neurone) des potentiels d'action.
4. Présentation du Système Nerveux Autonome (SNA)
Le SNA s'inscrit dans l'ensemble du système nerveux, se distinguant du système nerveux somatique.
4.1 Organisation Générale du Système Nerveux
Système Nerveux Central (SNC) : Comprend l'encéphale et la moelle épinière. Il est en relation constante avec le système nerveux périphérique.
Système Nerveux Périphérique (SNP) : Composé des nerfs crâniens et des nerfs rachidiens.
Voies sensitives afférentes : Amènent les informations (stimuli sensoriels et viscéraux) vers le SNC pour intégration.
Voies motrices efférentes : Relient les réponses du SNC via deux systèmes :
Le Système Nerveux Somatique (SNS).
Le Système Nerveux Autonome (SNA), avec ses deux sous-systèmes majeurs : sympathique/orthosympathique et parasympathique.
4.2 Différences entre SNS et SNA
Caractéristique | SNS | SNA (Végétatif) |
|---|---|---|
Innervation sensitive | Peau | Viscères, glandes endocrines et exocrines, vaisseaux. |
Innervation motrice (commande) | Muscles squelettiques. | Muscles lisses des viscères, muscle cardiaque, glandes. |
Système | Volontaire/conscient (ex: faire varier volontairement la fréquence respiratoire). | Involontaire/autonome. Fonctionne indépendamment du contrôle volontaire (ex: une émotion peut accélérer le rythme cardiaque, mais on ne peut pas le contrôler volontairement). Pas déconnecté de la conscience. |
Fonction | Vie de relation avec l'environnement extérieur. | Assurer la constance du milieu intérieur (homéostasie), en relation étroite avec les systèmes endocrinien et immunitaire. Les systèmes sympathique et parasympathique sont en équilibre permanent. |
Connexion aux organes | Directe : le SNC est relié aux muscles squelettiques par un seul motoneurone. | En 2 étapes : un neurone connecteur (pré-ganglionnaire) relayant vers un neurone effecteur (post-ganglionnaire) situé dans un ganglion autonome végétatif. Le neurone post-ganglionnaire se connecte aux organes cibles. |
Autonomie des organes (cas de dénervation) | Les muscles striés squelettiques dépendent entièrement de leur innervation motrice. Une coupure nerveuse entraîne une atrophie. | Les organes continuent de fonctionner, mais perdent leur adaptation précise aux besoins de l'organisme (ex: le cœur a une activité basale). Le muscle cardiaque et certains muscles lisses se contractent sans stimulation nerveuse. |
Mode d'action | Effet purement excitateur : induit toujours une contraction plus ou moins forte des muscles innervés. | Stimulation ou inhibition de ses cibles (il y a une activité basale qui peut être augmentée ou diminuée). |
Nombre de neurones du SNC vers l'effecteur | 1 neurone. | 2 neurones (pré- et post-ganglionnaires). |
Neurotransmetteur et récepteur | Acétylcholine sur récepteurs canaux. | Sympathique : Noradrénaline (avec exceptions), sur récepteurs couplés aux protéines G (RCPG). |
Effet sur le muscle | Excitateur uniquement. | Excitateur ou inhibiteur. |
Type de fibres | Rapides, larges, myélinisées. | Lentes, fines. Pré-ganglionnaires : faiblement myélinisées, fines. Post-ganglionnaires : non myélinisées, très fines. |
Effet de la dénervation | Paralysie flasque et atrophie. | Le tonus musculaire et la fonction persistent. Hypersensibilité de dénervation des cellules cibles. Effet plus diffus et lent ( à ). |
Contrôle | Très précis et rapide (quelques ). | Plus diffus et lent. |
4.3 Le Milieu Intérieur
Le SNA contrôle le milieu intérieur, c'est-à-dire l'ensemble des liquides extracellulaires (plasma sanguin et liquides interstitiels) où vivent les cellules de l'organisme. Cet environnement est maintenu en équilibre permanent (homéostasie) par le SNA et le système endocrinien pour assurer un fonctionnement optimal des organes.
5. Organisation et Fonctionnement des Divisions du SNA
Les deux principales divisions du SNA, le système sympathique et le système parasympathique, ont des rôles souvent antagonistes mais complémentaires dans le maintien de l'homéostasie.
5.1 Système Sympathique
Mise en jeu : Situations de stress, urgence, fuite ou affrontement. C'est le système de "combat ou fuite".
Consommation d'énergie : Très élevée (ergotrope). Vise à mobiliser rapidement les ressources.
Localisation du corps cellulaire du neurone effecteur (post-ganglionnaire) : Dans des ganglions souvent loin de l'organe innervé (membres) ou plus près (viscères du tronc).
Fibre post-ganglionnaire : Longue.
Dispersion axonale : Ramifications importantes (dizaines à centaines de synapses), entraînant une action étendue et une décharge généralisée et massive (ex: réaction d'alerte, activation hypothalamique).
Action : Étendue.
Anatomie du Système Sympathique (Thoraco-Lombaire)
Neurones et fibres pré-ganglionnaires (connecteurs) :
Centre primaire (corps cellulaire) : Situé dans la moelle épinière, spécifiquement les régions thoraciques et lombaires (T1 à L2) ⇒ division thoraco-lombaire. L'origine est exclusivement spinale, dans la colonne intermédio-latérale (CIL) de la substance grise.
Axone : Quitte la moelle par la racine ventrale et passe par le rameau communiquant blanc (myélinisé).
Synapses :
Majoritairement dans la chaîne ganglionnaire sympathique (tronc sympathique/chaîne paravertébrale), composée de 25 ganglions paravertébraux de C3 à S4. 2 chaînes de chaque côté de la moelle.
Les neurones post-ganglionnaires quittent la chaîne pour innerver les organes.
Cas particuliers : nerfs splanchniques :
Certains neurones sympathiques pré-ganglionnaires (situés sous le diaphragme) traversent la chaîne ganglionnaire sans y relayer.
Ils ressortent via les nerfs thoraciques ou abdominaux et font synapse dans des ganglions prévertébraux (prévicéraux ou collatéraux) (ganglions cœliaques, mésentériques supérieurs, mésentériques inférieurs).
Ces neurones post-ganglionnaires innervent les organes digestifs, urinaires et reproducteurs.
Neurones et fibres post-ganglionnaires (effecteurs)
Centre secondaire (corps cellulaire) : Dans le tronc sympathique (chaîne paravertébrale) ou dans un ganglion pré-viscéral (pour les nerfs splanchniques).
Axone : Quitte le ganglion par le rameau communiquant gris si issu d'un ganglion paravertébral (non myélinisé). Forme le nerf viscéral de l'organe cible. Si issu d'un ganglion pré-viscéral, n'emprunte pas le rameau communiquant gris.
Terminaisons axonales (Varicosités) : Présence de ramifications avec des renflements en chapelet le long de l'axone ( à ), contenant et libérant le neurotransmetteur à l'arrivée d'un PA. Cela permet une plus grande étendue spatiale de diffusion (valable aussi pour les fibres parasympathiques cholinergiques).
Modalités d'action
Divergence : Un neurone pré-ganglionnaire fait synapse avec plusieurs neurones post-ganglionnaires dans différents ganglions. Entraîne une action étendue et une décharge généralisée et massive (ex: réaction d'alerte ou de stress).
Convergence : Plusieurs neurones pré-ganglionnaires font synapse avec un seul neurone post-ganglionnaire. Entraîne une action ciblée, principalement en réponse à des réflexes médullaires (ex: régulation cardiaque).
Cas particulier : la médullo-surrénale
C'est une glande endocrine dérivée embryologiquement du tissu nerveux, considérée comme un ganglion sympathique modifié où les neurones post-ganglionnaires sont remplacés par des cellules sécrétrices endocrines (chromaffines).
Elle est innervée directement par les neurones sympathiques pré-ganglionnaires (entre T5 et T11, via le grand et petit nerf splanchnique).
Elle synthétise et libère l'adrénaline (hormone) directement dans la circulation sanguine en réponse à l'activation des fibres pré-ganglionnaires.
5.2 Système Parasympathique
Mise en jeu : Conditions de repos, digestion. Vise à conserver et restaurer l'énergie.
Consommation d'énergie : Faible (trophotrope). Favorise les fonctions conservatrices.
Localisation du corps cellulaire du neurone effecteur (post-ganglionnaire) : Très près de l'organe innervé, ou même dans sa paroi (ganglions intramuraux).
Fibre post-ganglionnaire : Courte (quelques à ).
Dispersion axonale : Généralement moins étendue que le sympathique, conduisant à une action plus spécifique.
Action : Spécifique, localisée.
Anatomie du Système Parasympathique (Crânio-Sacré)Le système parasympathique est de nature crânio-sacrée, ce qui signifie que ses neurones pré-ganglionnaires sont situés dans le tronc cérébral et dans la moelle sacrée.
Neurones pré-ganglionnaires crâniens :
Corps cellulaires : Répartis dans plusieurs centres disjoints du tronc cérébral.
Trajet : Les fibres quittent le tronc cérébral en empruntant l'un des nerfs crâniens (III, VII, IX, X).
Vers les ganglions parasympathiques de la tête (ganglions ciliaires, sphéno-palatins, sous-maxillaires et otiques) via les nerfs crâniens III, VII et IX.
Les autres fibres forment une grande partie du contingent efférent du nerf vague (X), à destination des organes du thorax et de l'abdomen, où elles terminent dans les ganglions intramuraux situés dans la paroi des viscères innervés.
Neurones pré-ganglionnaires sacrés :
Corps cellulaires : Situés dans la moelle sacrée, principalement des segments S2 à S4. Position homologue à la colonne intermédio-latérale sympathique.
Sortie de l'axone : Par les racines sacrées ventrales.
Destinations : Amas cellulaires très près des viscères pelviens ou dans la paroi des organes (pour la partie terminale du tube digestif).
Particularité de l'intestin : Les neurones post-ganglionnaires parasympathiques de l'estomac, des poumons, du foie, appartiennent au système nerveux entérique car ils sont situés dans la paroi de l'organe. Ce système a sa propre complexité mais est considéré comme majoritairement sous le contrôle du SNA. Pour ce cours, le SNA est considéré comme purement effecteur/moteur (incluant des fonctions sécrétoires).
5.3 Comparaison Rapide Sympathique vs Parasympathique
Système Sympathique (Σ) | Système Parasympathique (PΣ) | |
|---|---|---|
Mise en jeu | Stress, urgence, "combat ou fuite". | Repos, digestion, conservation d'énergie. |
Consommation d'énergie | Ergotrope (élevée). | Trophotrope (faible). |
Position ganglions | Proche de la moelle épinière (chaîne paravertébrale ou ganglions prévertébraux). | Proche des organes viscéraux ou intramuraux. |
Fibres post-ganglionnaires | Longues. | Courtes. |
Dispersion axonale | Étendue (dizaines à centaines de synapses par neurone pré-ganglionnaire). | Spécifique et localisée. |
Réponse | Diffuse et massive (parfois ciblée). | Spécifique et localisée. |
Organes non innervés par PΣ | N/A | Muscles pilo-érecteurs, glandes sudoripares, médullo-surrénale. |
6. Neurotransmetteurs et Récepteurs du SNA
Les neurotransmetteurs sont les molécules chimiques qui transmettent le signal d'un neurone à un autre, ou à une cellule cible.
6.1 Acétylcholine (Ach)
Petit neurotransmetteur synthétisé dans le cytosol à partir d'Acétyl CoA et de Choline, grâce à la choline-acétyltransférase.
Transportée par vésicules vers la synapse.
Durée d'action courte en raison d'une dégradation rapide par l'acétylcholinestérase (en acide acétique et choline). L'acétylcholinestérase est bloquée par certains organophosphorés.
Récepteurs à l'Acétylcholine :
Récepteurs nicotiniques :
Inotropes (canaux ioniques).
Pentamères de protéines () s'organisant en canal. Le pore est constitué de 5 segments M2. La composition en acides aminés de M2 détermine la spécificité ionique.
Large distribution au niveau des ganglions autonomes.
Leur activation augmente les perméabilités sodiques et potassiques, générant des potentiels post-synaptiques excitateurs.
Action excitatrice.
Récepteurs muscariniques :
Métabotropes, couplés aux protéines G (RCPG). Ils possèdent 7 hélices transmembranaires.
On distingue 5 sous-types (M1 à M5).
M1, M3, M5 : À effet excitateur (stimulation de la phospholipase C via protéine , augmentant IP3 et DAG).
M1 : Glandes salivaires et gastriques (augmentation des sécrétions).
M3 : Muscles lisses de la vessie et du tractus gastro-intestinal, glandes salivaires (parotide ++) et gastriques.
M2, M4 : À effet inhibiteur.
6.2 Catécholamines
Regroupe la dopamine, la noradrénaline (NA) et l'adrénaline (AD).
Synthétisées dans le cytosol.
La tyrosine (ou phénylalanine) est convertie en DOPA grâce à la tyrosine hydroxylase (étape limitante).
La DOPA est ensuite transformée successivement en dopamine, noradrénaline, puis adrénaline sous l'action de trois enzymes.
Dans la synapse :
Recaptées par des transporteurs spécifiques pré- et post-synaptiques (surtout la noradrénaline).
Dégradées lentement par les monoamines oxydases (MAO) et la catéchol-o-méthyl-transférase (COMT).
Récepteurs à l'Adrénaline/Noradrénaline (Adrénergiques) :
Métabotropes, couplés aux protéines G (RCPG).
Récepteurs Alpha () :
: Excitateurs (ex: contraction des vaisseaux sanguins de la peau et des viscères).
: Inhibiteurs (ex: bronchodilatation, mais aussi inhibition de la libération de neurotransmetteur).
Récepteurs Bêta () :
: Excitateurs (ex: augmentation de la force de contraction et de la fréquence cardiaque).
et : Inhibiteurs en général (ex: bronchodilatation, relaxation musculaire lisse).
Les effets pharmacologiques sur un organe dépendent de l'importance des innervations cholinergiques et adrénergiques, ainsi que de la distribution relative des différents sous-types de récepteurs présents sur cet organe.
6.3 Distribution des Neurotransmetteurs et Récepteurs dans le SNA
Système Sympathique (Σ) | Système Parasympathique (PΣ) | |
|---|---|---|
Neurones pré-ganglionnaires (connecteurs) | Acétylcholine sur récepteurs nicotiniques. | Acétylcholine sur récepteurs nicotiniques. |
Neurones post-ganglionnaires (effecteurs) | Noradrénaline sur récepteurs adrénergiques (RCPG). | Acétylcholine sur récepteurs muscariniques. |
Exceptions pour le système Σ |
| |
Pour le SNS, les motoneurones de la moelle épinière libèrent de l'Acétylcholine sur des récepteurs nicotiniques au niveau de la plaque motrice (jonction neuromusculaire).
Important :
L'action cholinergique sur les récepteurs nicotiniques est toujours excitatrice.
Au niveau des organes effecteurs, l'activation des récepteurs nicotiniques et muscariniques (PΣ) ou adrénergiques (Σ) peut entraîner des effets excitateurs ou inhibiteurs, selon le type de récepteur et l'organe.
7. Fonctions Régulatrices du SNA
Le SNA est fondamental pour la régulation de l'ensemble des viscères, incluant les activités cardiovasculaires, pulmonaires, gastro-intestinales et des organes sexuels. Son rôle principal est le maintien de l'homéostasie, notamment la composition des fluides interstitiels, souvent via des réflexes autonomes (ex: miction, défécation).
7.1 Réponse au Stress
Le stress, défini comme un Syndrome Général d'Adaptation, est une réponse biologique de l'organisme. Il se décompose en trois phases :
Phase d'alarme : Mobilisation des forces de défense (théorie de Cannon : réaction de combat ou de fuite). Décharge générale du système sympathique.
Phase de résistance : Adaptation complète à l'agent stressant.
Phase d'épuisement : Si l'agent stressant est trop puissant ou prolongé.
7.2 Rôles Spécifiques des Divisions du SNA
Système Sympathique (Ergotrope) :
Permet de faire face aux situations d'urgence (combat ou fuite).
Dominant lors d'excitation, d'effroi ou d'exercice.
But : Réacheminer le sang vers les muscles et les organes vitaux.
Effets : Augmentation de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle, de la fréquence respiratoire, dilatation des pupilles (mydriase), augmentation des ressources énergétiques (glycémie, lipolyse) et du métabolisme cellulaire.
Système Parasympathique (Trophotrope) :
Dominant au repos et pendant la digestion, situations non stressantes.
But : Restauration des stocks énergétiques.
Effets : Le sang est transféré aux organes viscéraux. Contraction des pupilles (myosis) pour la vision de près, augmentation des sécrétions glandulaires (salivaires, respiratoires, lacrymales), maintien de la tension artérielle, des fréquences respiratoires et cardiaques à un niveau bas.
7.3 Équilibre entre les Divisions du SNA
Double innervation : La plupart des organes internes sont innervés par les fibres sympathiques et parasympathiques.
Équilibre dynamique : Les deux systèmes s'ajustent continuellement, leurs effets se contrebalançant. C'est un contrôle antagoniste, mais cette vision est parfois simplificatrice.
Exemples d'Antagonisme, Prédominance et Synergie :
Cible | Sympathique (Σ) | Parasympathique (PΣ) | Type d'Interaction |
|---|---|---|---|
Peau, muscles (vaisseaux, glandes sudoripares, muscles pilo-érecteurs) | Vasoconstriction, sudation, piloérection | Aucun | Prédominance Σ |
Iris | Mydriase (dilatation pupille pour vision loin) | Myosis (constriction pupille pour vision près) | Antagonisme |
Glandes lacrymales | Peu d'effets | Sécrétions (↑) | Prédominance PΣ |
Glandes salivaires | Salive peu abondante, visqueuse | Salive abondante, fluide | Antagonisme |
Cœur | Tachycardie (↑ rythme) | Bradycardie (↓ rythme) | Antagonisme |
Bronches | Bronchodilatation | Bronchoconstriction | Antagonisme |
Tube digestif | Inhibition péristaltisme & sécrétions | Augmentation péristaltisme & sécrétions | Antagonisme |
Vessie | Contraction sphincters, relâchement paroi, remplissage | Relâchement sphincters, contraction paroi, vidange | Antagonisme |
Organes reproducteurs (mâles) | Éjaculation | Vasodilatation (érection) | Synergie/Collaboration |
Vaisseaux sanguins des muscles squelettiques | Vasoconstriction | Pas de contrebalance (sauf vasoconstriction sur les vaisseaux du cœur) | Prédominance Σ |
Effets métaboliques | ↑ turnover métabolique cellulaire, ↑ glucose sanguin | Non contrebalancés | Prédominance Σ |
8. Tonus Autonome et Régulation
Le tonus représente le niveau d'activité basal d'un système. Il découle d'un équilibre entre les effets permanents des systèmes sympathique et parasympathique.
8.1 Origine du Tonus
Le tonus n'est pas d'origine intrinsèque aux cellules post-ganglionnaires, car celles-ci sont dépourvues de canaux voltage-dépendants leur conférant des propriétés de pacemaker.
Il résulte de l'activité tonique intrinsèque de certains neurones du tronc cérébral (centres supraspinaux), qui donnent un tonus aux neurones pré- et post-ganglionnaires.
8.2 Prédominance du Tonus
Tonus Sympathique () :
Quantifiable par la fréquence de décharge des fibres sympathiques.
Prédominant dans le système vasculaire, maintenant un état continu de constriction partielle. Une augmentation de tonus provoque une vasoconstriction.
Tonus Parasympathique (P) :
Prédominant dans le tube digestif, la vessie, l'utérus et les glandes salivaires.
8.3 Régulation du Tonus
La régulation du tonus s'effectue par des contrôles périphériques (réflexes) et centraux.
8.3.1 Contrôle Périphérique (Réflexe)
Les réflexes autonomes sont des réponses automatiques à des stimuli :
Surviennent et s'interrompent avec le stimulus.
L'intensité de la réponse est fonction de celle du stimulus.
L'arc réflexe comprend une voie sensitive, un centre d'intégration (substance grise de la moelle épinière ou tronc cérébral) et une voie motrice.
Types de réflexes :
Réflexes somato-végétatifs :
Stimulus provenant de la peau ou d'un tissu somatique (ex: muscle strié), souvent thermiques ou douloureux.
Ex: Immersion de la main dans l'eau froide (vasoconstriction pour limiter les pertes de chaleur).
Implique des neurones pré-ganglionnaires sympathiques (et parasympathiques). La voie sensitive se termine dans la corne dorsale de la moelle épinière.
Réflexes viscéro-végétatifs :
Stimulus viscéral. Très nombreux et cruciaux pour l'homéostasie corporelle.
Arcs de même structure que les somato-végétatifs, mais parfois plus longs et complexes.
Le gain ( où est l'amplitude de la réponse et le stimulus) d'un réflexe peut varier selon les conditions corporelles, permettant une adaptation.
8.3.2 Contrôle Central
Le SNC exerce une influence majeure sur le SNA :
Genèse de l'activité tonique : Les centres supra-spinaux (du tronc cérébral) sont la source de l'activité tonique permanente des neurones pré-ganglionnaires sympathiques et parasympathiques.
Modulation des réflexes : Régulation du gain des réflexes autonomes, permettant une adaptation aux conditions changeantes de l'organisme.
Commandes transitoires d'adaptation : Interventions transitoires du SNC pour des ajustements instantanés.
Ex: Passage de la position allongée à debout (anticipation des effets hémodynamiques par le SNC pour préserver l'irrigation cérébrale).
Ex: Réaction de "fuite ou de combat" (activation rapide du système sympathique).
Coordination :
Entre réflexes végétatifs.
Entre différents groupes de neurones pré-ganglionnaires.
Entre systèmes sympathique et parasympathique.
Entre système nerveux autonome et système nerveux somatique.
Influence du SNC sur les activités autonomes :L'hypothalamus est le centre supérieur de commande et de coordination du SNA. Il intègre les réponses autonomes, somatiques et endocriniennes liées aux états émotionnels et comportementaux.
Hypothalamus : Reçoit des informations descendantes du cortex associatif préfrontal et du système limbique, et des informations ascendantes du tronc cérébral (formation réticulée). Il régule la température, la soif et la faim, et organise les séquences somato-végétatives de l'expression émotionnelle.
Cortex associatif préfrontal : Gère les caractéristiques de la personnalité, les expressions émotionnelles et la programmation des mouvements. Il travaille en lien étroit avec l'amygdale.
Amygdale (système limbique) : Structure clé des émotions. Elle stimule l'activité sympathique et les comportements de peur. Elle s'interface avec le cortex cérébral pour le contrôle volontaire des émotions.
Cortex préfrontal et amygdale gèrent ensemble les réponses autonomes lors des états émotionnels (rougeur, pâleur, évanouissement, transpiration, fréquence cardiaque).
Tronc cérébral : Régule le diamètre pupillaire, la respiration, l'activité cardiaque, la pression artérielle et la déglutition.
Moelle épinière : Sous l'influence directe de l'hypothalamus, gère des réflexes comme la miction, la défécation et l'érection.
9. Classes de Mouvements et Motricité
La motricité est la capacité du système nerveux à engendrer et contrôler les mouvements. On distingue plusieurs classes de mouvements selon leur intentionnalité et les muscles activés.
9.1 Mouvements selon l'Intentionnalité
Motricité réflexe : Réponses rapides et non volontaires à des stimuli internes ou externes. Ex: toux, retrait de la main d'une source de chaleur.
Motricité automatique : Mouvements hors du champ de la conscience, impliquant des structures sous-corticales (moelle épinière, substance réticulée). Ex: balancement des bras lors de la marche, mimiques, course, mastication.
Motricité volontaire : Actions délibérées sur les muscles squelettiques, sous le contrôle de la conscience. Forte interaction avec les voies de la sensibilité pour la perception de l'image du corps et la régulation des actes moteurs.
9.2 Mouvements selon les Muscles Activés
Motricité axiale (tonique) :
Concerne principalement les mouvements du tronc et du cou.
Assure le maintien de l'équilibre (ex: se pencher en avant pour saisir un verre).
Implique des groupes musculaires entiers via des voies motrices holocinétiques/globales (mouvements globaux et semi-volontaires) liées au système extra-pyramidal.
Ces voies proviennent de divers centres moteurs du cerveau et du tronc cérébral et parcourent verticalement la substance blanche de la moelle épinière.
Motricité proximale :
Mouvements des épaules, coudes, pelvis, genoux (ex: avancer le bras vers un verre).
Contrôlée par les voies extra-pyramidales et une partie de la voie pyramidale.
C'est une motricité holocinétique lors de l'exécution d'un mouvement volontaire, où les séquences du programme se déroulent automatiquement.
Motricité distale (phasique) :
Mouvements fins des mains, pieds et doigts (ex: saisir un verre).
Peut être lente avec des mouvements de rampe (ajustables) ou rapide avec des mouvements balistiques (non modifiables en cours d'exécution).
C'est la motricité idiocinétique (ou téléocinétique), liée au système pyramidal (d'apparition tardive au cours de la phylogenèse).
Intervient dans l'apprentissage et l'exécution de mouvements à haut degré de finalité.
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