Système nerveux et influx

Le Système Nerveux : Cheatsheet

Le système nerveux est un système de coordination essentiel qui permet aux différentes parties du corps de communiquer rapidement pour produire une réponse cohérente. Il joue un rôle crucial dans l'homéostasie.

Fonctions Principales

• Perception: Réception des informations sensorielles.
• Intégration: Traitement et interprétation des informations.
• Réaction: Production d'une réponse appropriée.

Types de Neurones

• Neurone sensitif: Transmet l'information des récepteurs au SNC.
• Neurone d'intégration (interneurone): Assure la communication au sein du SNC.
• Neurone moteur: Transmet les ordres du SNC aux muscles et aux glandes.

Organisation du Système Nerveux

Il se divise en deux grandes parties :

1. Système Nerveux Central (SNC):
   • Comprend l'encéphale (cerveau, cervelet, tronc cérébral) et la moelle épinière.
   • Centre de traitement des informations.
2. Système Nerveux Périphérique (SNP):
   • Comprend les nerfs et les ganglions en dehors du SNC.
   • Assure la communication entre le SNC et le reste du corps.

Communication Nerveuse

• Communication afférente: Des organes des sens vers le SNC (ex: vue, toucher).
• Intégration: Traitement des informations au sein du SNC.
• Communication efférente: Du SNC vers les muscles ou les glandes (communication motrice).

Les Cellules du Système Nerveux

Neurones

• Unités fonctionnelles.
• Composés d'un corps cellulaire (péricaryon), d'un noyau, de dendrites (reçoivent l'influx) et d'un axone (éloigne l'influx du corps cellulaire).
• Perdus à partir de 10 ans.

Cellules Gliales (Névroglie)

Ne communiquent pas, mais protègent et soutiennent les neurones. Elles sont 10x plus nombreuses que les neurones.

• Cellules de Schwann (SNP) et Oligodendrocytes (SNC): Forment la gaine de myéline.
• Astrocytes: Tuteurs, barrière hémato-encéphalique, cicatrisation, capture de neurotransmetteurs.
• Cellules de l'épendyme: Tapissent les cavités ventriculaires et produisent le LCR (liquide céphalo-rachidien).
• Microglies: Macrophages du SNC, nettoient les débris.

La Gaine de Myéline

• Formée de cellules gliales (Schwann ou Oligodendrocytes) enroulées autour de l'axone.
• Rôle crucial dans la propagation rapide de l'influx nerveux (conduction saltatoire).
• Les espaces non myélinisés entre les cellules de Schwann sont les nœuds de Ranvier.
• Les fibres sans myéline (amyéliniques), comme celles de la douleur, ont une conduction plus lente.
• Maladies de démyélinisation: ex. Sclérose en plaques.

L'Influx Nerveux (Message Nerveux)

Des signaux électriques (potentiels d'action) qui reposent sur:

1. Un potentiel de repos.
2. Des canaux ioniques spécifiques.

Potentiel de Repos du Neurone

• État "normal" du neurone au calme, sans message.
• Valeur: -70 mV (l'intérieur du neurone est négatif par rapport à l'extérieur).
• Maintenu par:
  • La pompe Na$^+$ / K$^+$: Expulse 3 Na$^+$ et fait entrer 2 K$^+$, contribuant à la négativité interne.
  • Les canaux K$^+$ ouverts au repos: Le K$^+$ peut sortir, renforçant la négativité interne.
  • Les canaux Na$^+$ fermés au repos.

Potentiel d'Action (Dépolarisation)

Le message nerveux, un changement brutal et rapide du voltage du neurone.

1. Dépolarisation:
   • Un stimulus ouvre les canaux Na$^+$ voltage-dépendants.
   • Le Na$^+$ entre massivement dans le neurone (chargé positivement).
   • L'intérieur devient positif (de -70 mV à +30 mV).
   • Répond à la règle du Tout ou Rien.
2. Repolarisation:
   • Quand l'intérieur est trop positif, les canaux Na$^+$ se ferment.
   • Les canaux K$^+$ voltage-dépendants s'ouvrent, le K$^+$ sort du neurone.
   • L'intérieur redevient négatif.
3. Hyperpolarisation:
   • Les canaux K$^+$ restent ouverts un peu trop longtemps, entraînant une sortie excessive de K$^+$.
   • L'intérieur devient plus négatif que le potentiel de repos (-70 mV).
   • La pompe Na$^+$ / K$^+$ rétablit le potentiel de repos.

Propagation de l'Influx Nerveux (Conduction)

• Conduction continue: Lent, pour les fibres amyélinisées.
• Conduction saltatoire: Rapide, pour les fibres myélinisées, l'influx "saute" d'un nœud de Ranvier à l'autre.
• L'anesthésie locale (Novocaïne, Xylocaïne) bloque les canaux à sodium, empêchant le potentiel d'action.

Discernement de l'Intensité d'un Stimulus par le SNC

Même si le potentiel d'action est toujours le même ("Tout ou Rien"), le SNC distingue l'intensité par:

• La fréquence des potentiels d'action.
• Le nombre de neurones sensitifs recrutés.

Attention: La fréquence est limitée par la période réfractaire absolue.

Transmission Synaptique

Lieu de transmission de l'influx d'un neurone (présynaptique) au suivant (postsynaptique).

• Peut être excitatrice ou inhibitrice.
• Deux modes: synapses électriques ou synapses chimiques.
• Les neurotransmetteurs: substances chimiques libérées dans la fente synaptique. Ex: Glutamate (excitateur), GABA (inhibiteur).
• Fixation du neurotransmetteur sur le récepteur postsynaptique ouvre des canaux ioniques (ex: Na+).

La Moelle Épinière

Partie du SNC, prolongement de l'encéphale.

Protections

• La colonne vertébrale (os).
• Les méninges (tissus conjonctifs):
  • Dure-mère: Couche externe.
  • Arachnoïde: Couche intermédiaire.
  • Pie-mère: Couche interne, adhère à la ME.
• Le Liquide Céphalo-Rachidien (LCR): Circule dans l'espace sous-arachnoïdien, protège et assure la circulation des nutriments/déchets.

Anesthésie péridurale: Se fait dans l'espace péridural (entre dure-mère et vertèbre).

Ponction lombaire: Se fait dans l'espace subarachnoïdien, généralement entre L3 et L4, car la moelle épinière s'arrête à L2 pour éviter de la léser.

Réflexes

Réponses rapides, prévisibles et automatiques aux variations du milieu.

• Ne nécessitent pas d'intervention de l'encéphale (pour la réponse immédiate).
• Sont innés (préexistent à tout apprentissage).
• Sont spécifiques et stéréotypés.
• Peuvent être modifiés ou inhibés par les centres corticaux supérieurs.
• Comportent un arc réflexe (mono ou polysynaptique). Ex: Réflexe de retrait nociceptif.

L'Encéphale

Contient environ 100 milliards de neurones et 1000 milliards de cellules gliales (1300g).

Principales Régions

1. Tronc Cérébral:
   • Formé du Mésencéphale, du Pont de Varole (Protubérance) et du Bulbe Rachidien.
   • Bulbe Rachidien:
     • Prolonge la moelle épinière.
     • Contient les centres cardiovasculaire et respiratoire (vital !).
     • Si le cerveau décide d'arrêter de respirer, le bulbe prend le relais.
     • Contient les pyramides (où a lieu la décussation des voies motrices).
2. Diencéphale:
   • Formé de l'Épiphyse, du Thalamus et de l'Hypothalamus.
   • Épiphyse: Sécrète la mélatonine, régule le cycle circadien (sommeil).
   • Thalamus:
     • Centre de relais pour presque toutes les informations sensorielles (sauf l'olfaction).
     • Joue un rôle de "tri" de l'information pour éviter l'envahissement du cortex.
   • Hypothalamus:
     • Contrôle les organes végétatifs (via le SNA parasympathique et sympathique).
     • Régule la température, l'appétit, la soif.
     • C'est une horloge interne.
     • Contrôle le système hormonal (par le contrôle de l'hypophyse).
3. Cervelet:
   • Situé sous le lobe occipital, derrière le pont et le bulbe.
   • Composé de 2 hémisphères reliés par le vermis.
   • Responsable du maintien de l'équilibre et de la coordination des mouvements complexes et harmonieux.
   • Contient 50% des neurones de l'encéphale malgré seulement 11% de son volume.
4. Cerveau (Télencéphale):
   • Siège des fonctions conscientes et complexes (mémoire, parole, jugement).
   • Contrôle volontaire des mouvements.
   • Composé de 2 hémisphères avec circonvolutions et scissures (Sillon central de Rolando, Scissure latérale de Sylvius).
   • Cortex: Substance grise (écorce externe).
   • Capsule interne: Substance blanche (fibres myélinisées).
   • Cavités: Ventricules contenant le LCR.

Le Cortex Cérébral

• Écorce plissée de substance grise.
• Divisé en lobes (frontal, pariétal, temporal, occipital, insula).
• Comprend des aires fonctionnelles:
  • Aires motrices (contrôle les mouvements).
  • Aires sensitives (reçoivent et interprètent les informations sensorielles).
  • Aires d'association (intégration complexe, mémoire, langage).
• Aire de Broca: Production du langage.
• Aire de Wernicke: Compréhension du langage.
• Ces aires sont connectées par le faisceau arqué.

Sensibilité et Motricité

Les Trois Types de Sensibilité

1. Sensibilité Tactile (Voie Lemniscale):
   • Détectée par des mécanorécepteurs cutanés (Meissner, Pacini).
   • Croisement dans le bulbe rachidien (Noyaux Goll et Burdach).
   • Relais au thalamus, puis aire sensitive primaire (pariétale).
2. Proprioception:
   • Informations sur la position des articulations, le tonus musculaire.
   • Détectée par les faisceaux neuromusculaires (muscles) et les organes tendineux de Golgi (tendons).
   • Essentielle pour les réflexes d'étirement.
3. Nociception (Douleur - Voie Spinothalamique):
   • Détectée par des stimuli altérant les tissus (température > 45°).
   • Implique la production de substances (bradykinine, histamine) et de la substance P (hyperalgie secondaire).
   • Réflexe de retrait nociceptif (réponse rapide via la moelle épinière).
   • Croisement dans la moelle épinière.
   • Relais au thalamus, puis aire sensitive pariétale.
   • Modulée par le contrôle descendant (stress, émotion).

Motricité

• Motricité Volontaire (Voie Pyramidale / Cortico-spinale):
  • Départ de l'aire motrice (frontale).
  • Trajet: cortex moteur $\rightarrow$ bulbe (décussation = croisement) $\rightarrow$ moelle épinière $\rightarrow$ nerfs $\rightarrow$ muscles.
  • Contrôle des mouvements précis et balistiques.
• Motricité Involontaire (Voie Extrapyramidale):
  • Influx du cervelet, noyaux gris centraux, tronc cérébral.
  • Impliquée dans l'initialisation des mouvements, la coordination, l'adaptation du tonus.
  • Ex: Balancement des bras, rire spontané.
  • Les noyaux gris centraux (putamen, caudé, globus pallidus) jouent un rôle majeur.
  • Maladie de Parkinson: Syndrome extrapyramidal.

Latéralisation du Cerveau

• Toutes les fibres nerveuses sensorielles et motrices se croisent dans le SNC.
• L'hémisphère gauche contrôle le côté droit du corps.
• L'hémisphère droit contrôle le côté gauche du corps.

Les Nerfs

Nerfs Rachidiens (Spinaux)

• Relient le SNC aux muscles, glandes, récepteurs sensoriels.
• Appartiennent au SNP.
• 31 paires, issues de la moelle épinière.
• Sont des nerfs mixtes sensitivo-moteurs (racine ventrale motrice, racine dorsale sensitive).

Nerfs Crâniens

• 12 paires issues de l'encéphale (principalement du tronc cérébral).
• Innervent la tête et le cou.
• Nerf vague (X) a des fibres thoraciques et abdominales.
• Peuvent être sensitifs, moteurs ou mixtes.

Système Limbique (Cerveau Émotionnel)

• Impliqué dans la douleur, le plaisir, la colère, l'affection, la mémoire liée aux émotions.
• Comprend:
  • Amygdales: Associées à la peur et aux émotions intenses (ex: "serpent").
  • Hippocampe: Crucial pour la mémoire, fortement lié aux émotions et à l'olfaction (les odeurs étant de forts déclencheurs de mémoire émotionnelle).
  • Zone préfrontale: Impliquée dans les décisions, inhibitions et l'expression des émotions (ex: inhibition sociale).
• Réponse rapide à la peur via thalamus $\rightarrow$ amygdales (rapide, imprécise).
• Réponse plus lente et précise via thalamus $\rightarrow$ cortex $\rightarrow$ amygdales (analyse et réévaluation).

Mode d'Action du Système Nerveux (Récapitulatif)

1. Réception des informations internes et externes.
2. Intégration et analyse.
3. Action sur les organes effecteurs (muscles volontaires ou organes végétatifs).