Système nerveux central et périphérique

Introduction au Système Nerveux et à l'Anatomie Cranio-Cérébrale

Ce document propose une synthèse des connaissances fondamentales sur le système nerveux, son organisation, et l'anatomie détaillée de l'encéphale et des structures associées, ainsi que les nerfs crâniens et spinaux, pour une compréhension approfondie des processus neurologiques.

Le Système Nerveux

Organisation Générale

• Le système nerveux est l'unité de traitement de l'information du corps.
• Il assure la réception des stimulus, leur transformation en signal nerveux.
• Il réalise la conduction de l'influx nerveux vers le névraxe (SNC) via le SNP.
• Il procède à l'intégration des informations pour une réponse adaptée (encéphale).
• Enfin, il garantit la transmission de la réponse aux effecteurs (muscles, glandes).

Divisions du Système Nerveux

Système Nerveux Central (SNC)

• Situé dans la boîte crânienne et le canal vertébral.
• Comprend le cerveau, le cervelet, le tronc cérébral et la moelle épinière.
• Fonction principale : réception, traitement, intégration et émission des messages nerveux.
• Comprend l'encéphale (situé dans la boîte crânienne) et la moelle épinière (située dans le canal vertébral).

Système Nerveux Périphérique (SNP)

• Situé en dehors de la boîte crânienne et du canal vertébral.
• Comprend les nerfs crâniens (12 paires issues du cerveau/tronc cérébral) et les nerfs spinaux (31 paires issues de la moelle épinière).
• Fonction principale : collecte et transmission des influx sensitifs et transmission des influx moteurs.

Système Nerveux Autonome (SNA)

• Situé devant la colonne vertébrale.
• Comprend le système sympathique (mobilisation en urgence) et parasympathique (conservation de l'énergie, fonctions habituelles).
• Fonction : innerver le myocarde, les muscles lisses et les viscères.

Voies de Conduction

• Voie sensitive (afférente) : Neurofibres sensitives somatiques et viscérales → propagation des influx des récepteurs vers le SNC.
• Voie motrice (efférente) : Neurofibres motrices → propagation des influx du SNC vers les effecteurs.

Le Neurone et les Cellules Gliales

Le Neurone : Unité Fonctionnelle

• Cellule spécialisée dans la réception, l'intégration et la transmission d'informations.
• Composants principaux :
  • Dendrites : Reçoivent l'information.
  • Soma : Intègre l'information et décide de l'influx nerveux.
  • Axone : Transporte l'influx nerveux. La myéline accélère la vitesse de conduction.
  • Terminaisons synaptiques : Contact avec d'autres cellules (nerveuses, musculaires, glandulaires).
• Un neurone n'agit jamais seul, mais au sein de réseaux multiples et hiérarchisés via les synapses. Il existe des synapses électriques et chimiques.

Les Cellules Gliales : Tissu de Soutien

• Assurent le lien avec les vaisseaux sanguins et fournissent les nutriments.
• Peuvent se multiplier.
• Types de cellules gliales :
  • SNC :
    • Astrocytes
    • Microgliocytes (microglies)
    • Oligodendrocytes
    • Ependymocytes
  • SNP :
    • Cellules de Schwann (neurolemmocytes)
    • Gliocytes ganglionnaires

Structure des Organes Nerveux

Au Niveau du SNC

• Substance grise :
  • Périphérique et superficielle dans le cerveau et le cervelet.
  • Centrale dans la moelle épinière.
  • Composée de corps cellulaires des neurones, dendrites et partie initiale des axones (sans myéline).
• Substance blanche :
  • Profonde dans le cerveau et le cervelet.
  • Superficielle dans la moelle épinière.
  • Formée de fibres nerveuses myélinisées.

Au Niveau du SNP : Les Nerfs Périphériques

• Cordon blancs, cylindriques, formés de faisceaux de fibres nerveuses (faisceau de Krause).
• Enveloppés par le périnèvre et l'épinèvre.
• Contiennent des vaisseaux sanguins et lymphatiques (vasa nervorum).
• Constitués d'axones de neurones moteurs et sensitifs. Le corps cellulaire est près du SNC.

Types de Neurones

• Multipolaires : Majorité d'interneurones (conduisent dans le SNC), certains sont moteurs.
• Bipolaires : Presque tous sensitifs, dans les organes des sens (ex: rétine).
• Unipolaires : Majorité sensitifs, conduisent les influx vers le SNC (premiers ordres).

L'Encéphale

Généralités et Protection

• L'encéphale interprète l'information sensorielle et élabore des réponses.
• Il est protégé par des structures osseuses (crâne), des membranes (méninges) et le liquide cérébrospinal (LCS).

Les Méninges

• Trois membranes de tissu conjonctif :
  • Dure-mère : La plus résistante (2 feuillets, forme la faux du cerveau et la tente du cervelet).
  • Arachnoïde : Intermédiaire, souple (espace subdural, espace subarachnoïdien).
  • Pie-mère : Délicate, adhère fortement à l'encéphale.
• L'espace subarachnoïdien contient le LCS.

Le Liquide Cérébrospinal (LCS)

• Se trouve à l'intérieur et autour de l'encéphale et de la moelle épinière.
• Fonction : coussin protecteur contre les chocs, nutrition, transport de messagers chimiques.
• Produit par les plexus choroïdes (renouvelé toutes les 8h, volume ~150 mL).
• Circule dans les ventricules et l'espace subarachnoïdien, absorbé par les villosités arachnoïdiennes.

Substances Grise et Blanche Cérébrale

• Substance grise (noyau gris étalé et plissé) :
  • Cortex cérébral (2-4 mm d'épaisseur avec nombreux gyrus, siège de l'esprit conscient, 40% de la masse de l'encéphale).
  • Noyaux basaux (noyaux gris centraux) : au cœur de la substance blanche, influent sur les mouvements musculaires (régulent intensité, inhibent mouvements superflus).
• Substance blanche :
  • Constituée de neurofibres myélinisées (faisceaux).
  • Types de neurofibres :
    • Commissurales : Relient les cortex homologues (ex: corps calleux).
    • Associatives : Transmettent les influx à l'intérieur d'un hémisphère.
    • De projection : Pénètrent dans le cortex depuis les centres inférieurs (ex: capsule interne, corona radiata).

Les Ventricules Cérébraux

• Système de cavités creusées dans le névraxe où circule le LCS.
• Comprend 2 ventricules latéraux, le 3^e ventricule (entre les deux thalami) et le 4^e ventricule (entre le tronc cérébral et le cervelet).
• Communication via des orifices (ex: aqueduc de Sylvius, trous de Monro).

Les Régions Fonctionnelles du Cortex Cérébral (Aires de Brodmann)

• Régions motrices (lobes frontaux) :
  • Aire motrice primaire (gyrus précentral) : Commande les mouvements volontaires (neurones pyramidaux).
  • Cortex prémoteur : Régit les habiletés motrices apprises, planification des mouvements.
  • Aire de Broca (langage) : Production du langage. Lésion → aphasie.
  • Aire oculomotrice frontale : Contrôle les mouvements volontaires des yeux.
• Régions sensitives (lobes pariétal, temporal, occipital) :
  • Cortex somesthésique primaire (gyrus postcentral) : Reçoit messages des récepteurs somatiques, discrimination spatiale.
  • Cortex somesthésique associatif : Intègre les infos somesthésiques. Lésion → agnosie.
  • Cortex visuel primaire : Reçoit info visuelle.
  • Aires visuelles associatives : Interprètent les stimulus visuels.
  • Cortex auditif primaire : Décode les ondes sonores.
  • Aire auditive associative : Permet la perception sonore.
  • Cortex olfactif (rhinencéphale) : Perception des odeurs.
  • Cortex gustatif (insula) : Perception des stimulus gustatifs.
  • Aire sensitive viscérale (insula) : Perception des malaises viscéraux.
  • Cortex vestibulaire (insula) : Conscience de l'équilibre.
• Régions associatives multimodales (80% du cortex) :
  • Intègrent les informations sensorielles, mémorisent, associent, décident.
  • Aire associative antérieure (cortex préfrontal) : Intellect, cognition, personnalité, planification.
  • Aire associative postérieure : Reconnaissance formes/visages, orientation spatiale.
  • Aire associative limbique : Réactions émotionnelles, mémoire (gyrus du cingulum, hippocampe).

Le Diencéphale

• Entouré par les hémisphères cérébraux, entoure le 3^e ventricule.
• Comprend :
  • Thalamus (paire) : Relais de toutes les informations vers le cortex cérébral. Rôle dans sensibilité, motricité, apprentissage, mémoire.
  • Hypothalamus : Principal centre de régulation physiologique (SNA, émotions, température, faim/soif, cycle veille-sommeil, fonctionnement endocrinien).
  • Épithalamus : Forme le toit du 3^e ventricule, contient la glande pinéale (sécrète mélatonine pour cycle veille-sommeil et humeur).

Le Tronc Cérébral

• Interface entre le cerveau et la moelle épinière.
• Constitué de haut en bas : mésencéphale, pont, bulbe rachidien.
• Contrôle les comportements automatiques nécessaires à la survie.
• Zone d'émergence de la majorité des nerfs crâniens (10 des 12 paires).
• Contient la formation réticulée (état d'éveil, respiration, rythme cardiaque, douleur).

Mésencéphale (Cerveau Moyen)

• Contient l'aqueduc de Sylvius.
• Noyaux des nerfs crâniens III et IV.
• Colliculus (tubercule quadrijumeaux) : Fonctions visuelles et auditives.
• Substantia nigra : Noyau pigmenté, production de dopamine (dégénérescence → maladie de Parkinson).
• Noyau rouge : Contrôle de la motricité.

Pont (Protubérance Annulaire)

• Relais entre le cerveau et le cervelet (motricité).
• Noyaux des nerfs crâniens V, VI, VII.
• Contrôle de la sensibilité et motricité du visage.

Bulbe Rachidien (Moelle Allongée)

• Partie la plus basse du tronc cérébral, se continue avec la moelle épinière.
• Décussation des pyramides : Croisement des neurofibres motrices (chaque hémisphère contrôle le côté opposé).
• Noyaux des nerfs crâniens VIII, IX, X, XI, XII.
• Centers de contrôle végétatif vitaux : Respiration, cardiovasculaire.
• Lésion peut être mortelle (paralysie centrale, centres vitaux).

Le Cervelet

• 11% de la masse de l'encéphale, situé en arrière du tronc cérébral.
• Rôle : régulateur de la fonction motrice (mouvement, posture, équilibre).
• Synchronise les contractions musculaires pour des mouvements coordonnés.
• Connecté au tronc cérébral par les pédoncules cérébelleux (inférieur, moyen, supérieur).
• Morphologie externe : 2 hémisphères, un vermis, 3 lobes (antérieur, postérieur, flocculonodulaire).
• Morphologie interne : cortex cérébelleux (substance grise, cellules de Purkinje), substance blanche (fibres nerveuses), noyaux gris centraux.
• Fonctionnement : reçoit informations motrices volontaires, informations proprioceptives, vise la coordination des mouvements et l'équilibre.

Vascularisation de l'Encéphale

Artères de l'Encéphale

• Le sang est acheminé par les branches des artères carotides internes et des artères vertébrales.
• Artère carotide interne : Irrigue l'œil et le cerveau antérieur. Donne artère ophtalmique, artères cérébrales antérieure et moyenne, artère communicante antérieure.
• Artères vertébrales : Fusionnent pour former le tronc basilaire, qui se divise en artères cérébrales postérieures.
• Cercle de Willis : Anastomose artérielle qui assure la communication entre les systèmes carotidien et vertébro-basilaire. Formé par les artères cérébrales antérieures, moyennes, postérieures et les artères communicantes antérieures et postérieures.
• Vascularisation du cervelet : 3 artères principales (cérébelleuse inférieure et postérieure, inférieure et antérieure, supérieure).

Veines de l'Encéphale

• La plupart se déversent dans les sinus de la dure-mère.
• Les sinus (sagittal supérieur, inférieur, droit, transverses, sigmoïdes, caverneux) se jettent dans les veines jugulaires internes pour le drainage veineux.

Embryologie et Phylogenèse du Système Nerveux Central

Développement Embryonnaire

• L'encéphale se développe à partir de 3 vésicules primaires : prosencéphale, mésencéphale, rhombencéphale.
• Ces vésicules se subdivisent en 5 : télencéphale, diencéphale, mésencéphale, métencéphale, myélencéphale.
• Ces 5 parties donnent naissance aux structures définitives :
  • Télencéphale et diencéphale → Cerveau.
  • Mésencéphale → Mésencéphale du tronc cérébral.
  • Métencéphale → Pont et cervelet.
  • Myélencéphale → Bulbe rachidien.

Évolution Phylogénétique (Phylogenèse)

• Trois niveaux de développement évolutif :
  • Archéncéphale (cerveau instinctif et réflexe) : Poissons, amphibiens (hippocampe, substance réticulée).
  • Paléencéphale (cerveau impulsif et automatique) : Reptiles, oiseaux (rhinencéphale, gyrus cingulaire, thalamus).
  • Néencéphale (cerveau conscient et rationnel) : Homme (cortex cérébral, système néo-moteur, faisceau pyramidal, noyaux caudé et putamen).
• Ce concept illustre une organisation hiérarchique : Information → Traitement → Action.

La Moelle Épinière

Description Anatomique

• Cordon blanc (~42 cm de long, ~1.8 cm d'épaisseur).
• S'étend du foramen magnum à la 1^ère ou 2^e vertèbre lombaire.
• Achemine les influx entre l'encéphale et le reste du corps, et est un centre de réflexes spinaux.
• Protégée par les vertèbres, méninges spinales et LCS.
• Terminaison par le cône médullaire, prolongé par le filum terminal.
• 31 paires de nerfs spinaux émergent de la moelle par 2 racines.
• Présente des renflements (cervical et lombo-sacral) pour l'innervation des membres.
• L'ensemble des racines inférieures forme la queue de cheval.

Coupe Transversale

• Fissure médiane ventrale et sillon médian dorsal.
• Substance grise (en forme de papillon ou de H) :
  • Cornes antérieures (ventrales) : Corps cellulaires des neurones moteurs somatiques.
  • Cornes dorsales (postérieures) : Interneurones (sensitifs).
  • Corne intermédio-latérale (thoracique) : Neurones efférents viscéraux (sympathiques).
• Substance blanche :
  • Neurofibres myélinisées (ascendantes - sensitives, descendantes - motrices, commissurales).
  • Divisée en 3 cordons : antérieurs, postérieurs, latéraux.
  • Chaque cordon contient des faisceaux (tractus) pour des fonctions spécifiques.

Voies Ascendantes (Sensitives)

• Transportent les influx sensitifs vers l'encéphale via 2 ou 3 neurones.
• Décussation : Passage des neurofibres d'un côté à l'autre du SNC.
• Neurone de premier ordre : Des récepteurs sensoriels vers la moelle/tronc cérébral.
• Neurone de deuxième ordre : Dans le névraxe, monte vers le thalamus ou le cervelet.
• Neurone de troisième ordre : Du thalamus au cortex somesthésique (pas dans le cervelet).
• Trois grandes voies :
  • Voie du cordon dorsal et du lemnisque médial : Toucher discriminant, vibrations. Décussation dans le bulbe rachidien.
  • Voie antérolatérale (spinothalamique) : Douleur, température, toucher grossier. Décussation dans la moelle épinière.
  • Tractus spinocérébelleux : Information sur l'étirement muscles/tendons au cervelet (non conscients), n'utilise que 2 neurones.

Voies Descendantes (Motrices)

• Acheminement des influx efférents des régions motrices du cerveau.
• Deux groupes :
  • Voie motrice principale (pyramidale) :
    • Tractus corticospinaux et corticonucléaires.
    • Décussation des pyramides dans le bulbe rachidien (80% des fibres) ou dans la moelle épinière (10-20% des fibres).
    • Responsable de la motricité volontaire.
  • Voie motrice secondaire (extrapyramidale) :
    • Organisation plus complexe, plusieurs synapses.
    • Responsable de l'activité motrice globale (ex: posture, mouvements grossiers).
    • Exemples : tractus rubrospinal, vestibulospinal, réticulospinal, tectospinal, olivospinal.

Anatomie du Crâne et des Nerfs Crâniens

Os du Crâne

• 22 os divisés en os du crâne (8) et os de la face (14).
• Os du crâne (voûte et base), assemblés par des sutures (coronale, sagittale, lambdoïde, squameuse).
• Divisé en fosses crâniennes : antérieure (lobes frontaux), moyenne (lobes temporaux), postérieure (tronc cérébral, cervelet).
• Possède de nombreuses ouvertures (foramens) pour le passage des nerfs et vaisseaux.

Os Individuels du Crâne

• Frontal : Forme le front, partie supérieure des orbites, fosse crânienne antérieure (sinus frontaux).
• Ethmoïde : Entre sphénoïde et os nasaux, forme lame criblée (passage nerfs olfactifs), crista galli.
• Sphénoïde : Os clé, au centre de la base (selle turcique, canaux optiques, fissures orbitaires supérieures, foramens rond, ovale, épineux).
• Occipital : Forme partie post et base du crâne (foramen magnum, condyles occipitaux, protubérance occipitale externe).
• Pariétaux (2) : Plus grande partie voûte et côtés.
• Temporaux (2) : Côtés du crâne, autour de l'oreille (parties squameuse, tympanique, pétreuse/mastoïdienne).

Os de la Face

• Maxillaire (2), palatin (2), zygomatique (2), os propre du nez (2), cornet inférieur (2), vomer (1), mandibule (1).
• La mandibule est la seule pièce squelettique mobile.

Nerfs Crâniens (12 Paires)

Nerf Crânien	Fonction Sensorielle	Fonction Motrice	Neurofibres Parasympathiques	Localisation Clé	Pathologie Associée
I Olfactif	Oui (Odorat)	Non	Non	Lame criblée de l'ethmoïde	Anosmie, hyposmie
II Optique	Oui (Vision)	Non	Non	Canal optique du sphénoïde	Cécité, anopsies
III Oculo-moteur	Non	Oui	Oui	Fissure orbitaire supérieure du sphénoïde	Strabisme divergent, ptose, mydriase, diplopie
IV Trochléaire	Non	Oui	Non	Fissure orbitaire supérieure du sphénoïde	Difficulté mouvements inféro-latéraux œil, diplopie
V Trijumeau	Oui (Toucher, T°, Douleur facial)	Oui (Mastication)	Non	Foramens orbitaire sup, rond, ovale du sphénoïde	Névralgie essentielle (tic douloureux)
VI Abducens	Non	Oui (Mouvement latéral œil)	Non	Fissure orbitaire supérieure du sphénoïde	Strabisme convergent
VII Facial	Oui (Goût, oreille ext.)	Oui (Muscles faciaux)	Oui	Foramen stylomastoïdien	Paralysie de Bell
VIII Vestibulo-cochléaire	Oui (Ouïe, Équilibre)	Non	Non	Méat acoustique interne	Surdité, vertiges, nystagmus, nausées
IX Glosso-pharyngien	Oui (Goût, pharynx, carotidien)	Oui (Pharynx)	Oui	Foramen jugulaire	Troubles déglutition, agueusie
X Vague	Oui (Goût, viscères, aorte, carotidien)	Oui (Larynx, pharynx, viscères)	Oui	Foramen jugulaire	Enrouement, aphomie, mort (si bilatérale)
XI Accessoire	Non	Oui (SCM, Trapèze, pharynx, larynx, voile du palais)	Non	Foramen jugulaire, Foramen magnum	Inclinaison/rotation tête, difficulté haussement épaule
XII Hypoglosse	Non	Oui (Langue)	Non	Canal nerf hypoglosse de l'os occipital	Troubles parole/déglutition, incapacité à tirer la langue

Nerfs Spinaux (31 Paires) et Plexus Nerveux

Organisation Générale

• Tous les nerfs spinaux (sauf C1) innervent un dermatome (zone de peau) et un myotome (groupe de muscles).
• Composés d'une racine dorsale (sensitive, ganglion spinal) et d'une racine ventrale (motrice).
• La fusion des racines forme le nerf spinal, qui se ramifie ensuite en rameaux (dorsal, ventral, méningé, communicants).
• Les rameaux ventraux forment les plexus nerveux, assurant une innervation distribuée (avantage : lésion d'une racine n'entraîne pas paralysie complète).

Plexus et Leurs Distributions

Nerfs Intercostaux (T2-T12)

• Innervent les parois thoraciques et abdominales.
• Métamériques (muscles intercostaux, abdominaux, peau antéro-latérale).

Plexus Cervical (C1-C4)

• Innervation du cou, diaphragme, téguments cervicaux antéro-latéraux.
• Branches :
  • collatérales profondes motrices (mm. cou, anse cervicale, n. phrénique - innerve le diaphragme),
  • collatérales superficielles sensibles (n. petit occipital, grand auriculaire, transverse du cou, supraclaviculaires).

Plexus Brachial (C5-T1)

• Innervation du membre supérieur, muscles du thorax et de l'épaule.
• Structure complexe : racines → troncs → divisions → faisceaux → branches terminales (7).
• Principales terminales :
  • N. Musculo-cutané (flexion coude, sensibilité avant-bras latéral).
  • N. Médian (pronation, flexion poignet/doigts, opposition pouce, sensibilité paume 2/3 radiaux). Syndrome du canal carpien.
  • N. Ulnaire (flexion poignet/D4-5, abd/add doigts, sensibilité paume 1/3 ulnaire). Main en griffe si lésion.
  • N. Brachial cutané interne & accessoire (sensibilité face interne bras/avant-bras).
  • N. Axillaire (abduction épaule, sensibilité moignon épaule).
  • N. Radial (extension coude/poignet/doigts, supination, sensibilité dos bras/avant-bras/main). Main tombante si lésion.

Plexus Lombal (L1-L4)

• Innervation de la région lombale, cuisses, abdomen, fesses.
• Principales terminales :
  • N. Ilio-hypogastrique & Ilio-inguinal (muscles abdominaux, peau pubienne).
  • N. Génito-fémoral (peau cuisse antérieure, organes génitaux externes).
  • N. Fémoro-cutané latéral (sensibilité face latérale cuisse).
  • N. Fémoral (crural) (flexion hanche, extension genou, sensibilité cuisse ant/médiale).
  • N. Obturateur (adduction cuisse, sensibilité cuisse médiale).

Plexus Sacral (L4-S3)

• Innervation de la fesse, membre inférieur.
• Principales collatérales :
  • N. Fessier supérieur (moyen et petit fessier).
  • N. Fessier inférieur (grand fessier).
  • N. Petit sciatique (n. cutané postérieur de la cuisse).
• Principale terminale : N. Grand sciatique (le plus volumineux), se divise en :
  • N. Tibial (sciatique poplité interne) : (flexion orteils, extension pied, sensibilité plante pied, muscles post jambe).
  • N. Fibulaire commun (sciatique poplité externe, péronier) : (extension orteils, flexion pied, sensibilité dos pied, muscles ant/lat jambe).

Plexus Honteux (S2-S4)

• Innervation du rectum, vessie, organes génitaux, périnée.
• Principale terminale : N. Honteux interne (pudendal) (muscles et téguments du périnée).

Plexus Coccygien (S4-Co1)

• Innervation de la peau de la région coccygienne.

Dermatomes et Myotomes

• Dermatome : Zone de peau innervée par une racine spinale (permet de localiser les lésions neurologiques, troubles → paresthésies).
• Myotome : Groupe de muscles innervé par une racine spinale (permet de localiser les lésions neurologiques, troubles → parésies).