F Leyrit mai Anatomie physiologie du système nerveux

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1 F Leyrit mai 2007 Anatomie physiologie du système nerveux

2 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

3 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.

4 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

5 Tep scan Connaissances plus précises des 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

6 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.

7 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

8 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

9 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.

10 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)

11 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 nerveux somatique Le système végétatif (ou autonome) qui régule les fonctions viscérales

12 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).

13 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)

14 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)

15 Dendrites L'influx se dirige vers corps cellulaire Corps cellulaire Noyau Axone Axone, l'influx s'éloigne du corps cellulaire

16 Espaces entre les cellules de Schwann = nœuds de Ranvier Axone recouvert de myéline : agit sur la vitesse de conduction de l influx nerveux

17 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..

18 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.

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20 Mode d'action des neurotransmetteurs Effet antagoniste 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) La drogue bloque le récepteur du neurotransmetteur.

21 Les protections du système nerveux central Les méninges Dure-mère Arachnoïde Pie-mère Le liquide céphalo-rachidien La barrière hémato-encéphalique

22 Les méninges

23 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.

24 Les ventricules cérébraux Ventricules latéraux (1 et 2) Foramen inter ventriculaire Ventricule 3 Aqueduc de Sylvius Canal de l épendyme Ventricule 4

25 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»

26 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.

27 Méninges Moelle épinière Nerf rachidien Disque intervertébral Vertèbre

28 Substance (matière) blanche Substance (matière) grise Nerf rachidien

29 8 racines cervicales 12 racines thoraciques 5 racines lombaires 5 racines coccygiennes

30 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

31 Les segments médullaires

32 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

33 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.

34 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

35 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.

36 Le tronc cérébral Formé de 3 étages : Mésencéphale Pont (de Varole) ( ou protubérance) Bulbe rachidien

37 Mésencéphale Pont (protubérance annulaire) Bulbe rachidien

38 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 XII : hypoglosse,qui assure la mobilité de la langue Des IX : le glossopharyngien Des X : nerf vague ou pneumogastrique Des XI : nerf spinal: Des VII et VII bis : nerf facial et intermédiaire Des VIII : nerf cochléo-vestibulaire Des VI : abducens ou occulomoteur externe

39 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

40 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.

41 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

42 Anatomie fonctionnelle du système nerveux Les fonctions principales : Fonction motrice Fonction sensitive Fonction sensorielle Le langage

43 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

44 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.

45 } Thalamus = chefs de gare Hypothalamus CORTEX Calotte pensante Zones spécialisées Réflexion, raisonnement Gestes volontaires Traitement des données Production et préservation des idées (mémoire) Reconnaissance des émo- tions 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) perceptions sensorielles REPTILIEN Capacité de vigilance et d attention Rythme cardiaque et respiratoire + autres homéostats corporels Instinct primaires (survie, défense du territoire, reproduction, faim... (± 12 fonctions)

46 Le diencéphale Formé de: Épiphyse Thalamus Hypothalamus

47 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)

48 Divisions fonctionnelles du cortex: Le cortex cérébral renferme 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)

49 Divisions fonctionnelles du cortex: Aires motrices Aires sensitives Aires d'association

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52 Systéme nerveux végétatif Maintien d une balance à l équilibre dans le cadre de l homéostasie

53 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.

54 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 centres Des fibres efférentes faisant relais dans un ganglion Des neuromédiateurs Des récepteurs Des arcs réflexes qui agissent sur la régulation.

55 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.

56 Organisation anatomique x

57 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

58 Effets liés à l augmentation Du tonus sympathique

59 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

60 Activation du parasympathique : fonctions de restauration de l individu... et de l espèce Broncoconstriction Sécrétions Myosis Accommodation Larmes Salivation sécrétion aqueuse, riche en ions et enzymes, vasodilatation. Péristaltisme Tonus Sécrétions Sphincters Fréquence Conduction a-v Tension art. Miction Sphincters Érection (vasodilatation)

61 Les récepteurs adrénergiques Un même organe possèdent les deux types de récepteurs en quantité différentes Récepteur bêta 1 Dans le coeur Récepteur bêta 2 Dans les vaisseaux : vasodilatation) et les bronches broncho dilatation) Récepteur alpha 1 Dans les vaisseaux : vasoconstriction Récepteur alpha 2

62 Système adrénergique Σ

63 Influx adrénérgique parasympathique alpha et béta Influx cholinergique 2 types de recepteurs nicotiniques muscarinique Coeur Vaisseaux sanguins Poumon Récepteur: bêta1 Inotrope (contractilité) Dronotrope (conduction) Chronotrope (fréquence) Bathmatrope (exitabilité) Récepteur alpha 1 : vasoconstriction Récepteur bêta 2 : vasodilatation Récepteur bêta 2 : bronchodilatatrice Bradycardie Baisse conduction Baisse de la contractilité Broncho dilatation Broncho constriction et augmentation des sécrétions bronchiques