PHYSIOLOGIE HUMAINE 9) LE SYSTEME NERVEUX PERIPHERIQUE - L'ACTIVITE REFLEXE

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1 9) LE SYSTEME NERVEUX PERIPHERIQUE - L'ACTIVITE REFLEXE Le système nerveux périphérique (= SNP) comprend toutes les structures nerveuses autres que l'encéphale et la moelle épinière : les récepteurs sensoriels, les nerfs périphériques (= nerfs crâniens et nerfs spinaux) et leurs ganglions (= ganglions spinaux et ganglions sensitifs crâniens), les terminaisons motrices (= corpuscules nerveux terminaux des axones somatiques et varicosités axonales des neurofibres autonomes). Les nerfs transmettent les informations sensorielles au SNC et permettent l'exécution des décisions de celui-ci en transportant ses commandes motrices vers les effecteurs (= muscles squelettiques et lisses, glandes). Place du SNP dans l organisation structurale du système nerveux I. CARACTÉRISTIQUES DU SYSTÈME NERVEUX PÉRIPHÉRIQUE A. RÉCEPTEURS SENSORIELS Leur rôle est de réagir aux changements se produisant dans l'environnement (= les stimulus). Il existe 3 façons de classer les récepteurs sensoriels : 1. CLASSIFICATION SELON LE TYPE DE STIMULUS On a 5 classes de récepteurs en fonction des stimulus qu'ils enregistrent : Les mécanorécepteurs produisent des influx nerveux lorsque les tissus où ils sont présents sont déformés par des facteurs mécaniques : le toucher, la pression, les vibrations et l'étirement. Les thermorécepteurs répondent aux changements de température. Les photorécepteurs, comme ceux de la rétine, réagissent à l'énergie lumineuse. Les chimiorécepteurs sont sensibles aux substances chimiques en solution (= molécules respirées (=odeurs) ou goûtées et changements de la composition chimique du sang). Les nocicepteurs réagissent aux stimulus nuisibles et les informations sensorielles qu'ils transmettent sont interprétées comme de la douleur par le cerveau. 2. CLASSIFICATION SELON LA LOCALISATION On a 3 classes de récepteurs en fonction de leur localisation anatomique ou celle des stimulus auxquels ils réagissent : Les extérocepteurs : o sont situés à la surface du corps, o sont sensibles aux stimulus provenant de l'environnement. 9) Le système nerveux périphérique 1

2 (Ex. : récepteurs cutanés du toucher, de la pression, de la douleur et de la température et les récepteurs des organes des sens). Les intérocepteurs (= viscérocepteurs) : o sont localisés dans les viscères et les vaisseaux. o réagissent aux stimulus produits dans le milieu interne. (Ex. : les changements chimiques, l'étirement des tissus et la température excitent différents intérocepteurs et peuvent provoquer de la douleur, un malaise, la faim ou la soif). Les propriocepteurs : o sont localisés dans les muscles squelettiques, les tendons, les articulations, les ligaments et le tissu conjonctif recouvrant les muscles. o informent l'encéphale des mouvements du corps en mesurant le degré d'étirement des tendons et des muscles. 3. CLASSIFICATION SELON LA COMPLEXITÉ DE STRUCTURE Sur le plan structural, on a 2 types de récepteurs : Les récepteurs complexes : o Ce sont des organes des sens (= amas de cellules de plusieurs types participant à un même processus de réception). o Sont associés à la sensibilité spécifique (= à la vue, à l'ouïe, à l'odorat et au goût). Les récepteurs simples : o Ce sont des terminaisons dendritiques modifiées de neurones sensitifs. o Sont situés dans la peau, les muqueuses, les muscles et les tissus conjonctifs. o Captent : - les stimulus tactiles (= toucher, pression, étirement et vibration), - la température (= le chaud et le froid), - la douleur, - les étirements dans les tendons et les muscles squelettiques (= propriocepteurs). Sur le plan anatomique, on trouve 2 types de récepteurs sensoriels simples : 9) Le système nerveux périphérique 2

3 B. NERFS ET GANGLIONS 1. STRUCTURE ET CLASSIFICATION Un nerf est un organe qui appartient au SNP. Il est constitué : d'axones (= neurofibres) myélinisés et d'axones non myélinisés, de vaisseaux sanguins et de vaisseaux lymphatiques. Son organisation est la suivante : Chaque axone (= myélinisé ou non) est entouré d'une couche de tissu conjonctif : l'endonèvre. Les axones sont regroupés en fascicules grâce à une couche de tissu conjonctif : le périnèvre. Les fascicules sont eux-mêmes enveloppés d'une gaine fibreuse : l'épinèvre. On a 3 types de nerfs : Les nerfs sensitifs (= afférents) transmettent les influx nerveux (= informations sensorielles) vers le SNC seulement. Les nerfs moteurs (= efférents) conduisent les influx nerveux (= commandes motrices) provenant du SNC seulement. Les nerfs mixtes contiennent à la fois des neurofibres sensitives et des neurofibres motrices et transmettent donc des influx nerveux dans les 2 sens (= vers le SNC et provenant du SNC). La plupart des nerfs sont mixtes (= les 2 premières catégories sont rares). Les neurofibres (= axones) des nerfs mixtes peuvent être : o des neurofibres afférentes somatiques, o des neurofibres efférentes somatiques, o des neurofibres afférentes viscérales, 9) Le système nerveux périphérique 3

4 o des neurofibres efférentes viscérales. Structure d un nerf Selon leur localisation, on peut aussi classer les nerfs en 2 catégories : Les nerfs crâniens : ils émergent de l'encéphale. Les nerfs spinaux : ils émergent de la moelle épinière. Les ganglions sont des regroupements de corps cellulaires de neurones dont les axones sont associés aux nerfs du SNP : Les ganglions spinaux sont associés aux nerfs afférents et contiennent des corps cellulaires de neurones sensitifs des nerfs rachidiens (= nerfs spinaux). Les ganglions sensitifs crâniens (= juste à l'extérieur de l'encéphale) contiennent des corps cellulaires de neurones sensitifs des nerfs crâniens. Les ganglions liés aux nerfs efférents contiennent des corps cellulaires de neurones moteurs autonomes. 2. REGENERATION DES NEUROFIBRES Les neurofibres périphériques sectionnées ou écrasées subissent un processus dégénératif appelé la dégénérescence wallérienne : La partie de l'axone et de sa gaine de myéline située en aval de la lésion se désintègre car elle ne reçoit plus du corps cellulaire les nutriments qui lui sont essentiels. Dans certains cas, les axones lésés des nerfs périphériques peuvent se régénérer. Ex. : dans le SNP. Au contraire, les neurofibres du SNC ne se régénèrent pas les lésions de l'encéphale et de la moelle épinière sont irréversibles. II. NERFS CRÂNIENS 12 paires de nerfs crâniens émergent de l'encéphale et innervent la tête et le cou. Seuls les nerfs vagues s'étendent jusque dans les cavités thoracique et abdominale. Les 2 premières paires proviennent du cerveau et les autres du tronc cérébral. Les nerfs crâniens sont numérotés de l'avant vers l'arrière, selon leur ordre d'émergence de l'encéphale. 9) Le système nerveux périphérique 4

5 Nerfs crâniens a) Nerfs olfactifs (I) Ils sont strictement sensitifs. Les neurofibres des nerfs olfactifs émergent des cellules olfactives réceptrices situées dans la muqueuse nasale. Ils sont associés au sens de l'odorat. b) Nerfs optiques (II) Ils sont strictement sensitifs. Les neurofibres émergent de la rétine et forment les nerfs optiques. Ils acheminent les influx visuels de la rétine au thalamus. c) Nerfs oculo-moteurs (III) : moteurs oculaires communs Ce sont des nerfs mixtes (= sensitifs et moteurs), surtout moteurs. Ils émergent du mésencéphale. Ils desservent 4 des muscles du bulbe de l'œil (= responsables du mouvement du bulbe de l'œil dans l'orbite) ainsi que le muscle releveur de la paupière supérieure, le muscle ciliaire et le muscle sphincter de la pupille. 9) Le système nerveux périphérique 5

6 d) Nerfs trochléaires (IV) : pathétiques Ce sont des nerfs mixtes. Ils émergent de la partie dorsale du mésencéphale. Ils transmettent des influx moteurs au muscle oblique supérieur de l'œil. e) Nerfs trijumeaux (V) Ce sont des nerfs mixtes. Ils émergent de la partie latérale du pont. Ce sont les principaux nerfs sensitifs du visage. Chacun comprend 3 branches : o le nerf ophtalmique, o le nerf maxillaire, o le nerf mandibulaire (= il contient aussi des neurofibres motrices qui innervent les muscles de la mastication). f) Nerfs abducens (VI) : oculaires externes Ce sont des nerfs mixtes. Ils émergent du pont. Ils participent aux fonctions motrices (= permettent de tourner le bulbe de l'œil de côté). g) Nerfs faciaux (VII) Ce sont des nerfs mixtes. Ils émergent du pont. Ce sont les principaux nerfs moteurs du visage (= desservent les muscles qui produisent les expressions du visage). Ils transmettent aussi les influx sensitifs provenant des corpuscules gustatifs (= calicules gustatifs) des 2/3 antérieurs de la langue. h) Nerfs vestibulo-cochléaires (VIII) : vestibulaires-auditifs Ils sont strictement sensitifs. Ils transmettent les influx provenant des récepteurs de l'audition et de l'équilibre situés dans l'oreille interne. i) Nerfs glosso-pharyngiens (IX) Ce sont des nerfs mixtes. Ils émergent du bulbe rachidien. Ils transmettent les influx sensitifs provenant des corpuscules gustatifs de la partie postérieure de la langue et du pharynx, Ils innervent les muscles du pharynx et les glandes parotides. j) Nerfs vagues (X) : pneumogastriques Ce sont des nerfs mixtes. Ils émergent du bulbe rachidien. Les neurofibres motrices appartiennent presque toutes au SNA parasympathique. Ils donnent des efférents moteurs au pharynx, au larynx ainsi qu'aux viscères des cavités thoracique et abdominale. Ils contiennent des neurofibres sensitives qui proviennent de ces organes. k) Nerfs accessoires (XI) : spinaux Ce sont des nerfs mixtes. Ils sont composés : o D'une racine crânienne émergeant du bulbe rachidien qui fournit des neurofibres motrices au pharynx et au larynx. o D'une racine spinale émergeant de la moelle épinière cervicale qui fournit des neurofibres motrices aux muscles trapèze et sterno-cléido-mastoïdien du cou. 9) Le système nerveux périphérique 6

7 l) Nerfs hypoglosses (XII) : grands hypoglosses Ce sont des nerfs mixtes. Ils émergent du bulbe rachidien. Ils contiennent des efférents somatiques destinés aux muscles de la langue. III. NERFS SPINAUX A. CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES NERFS SPINAUX Les 31 paires de nerfs spinaux sont toutes mixtes. Elles émergent de la moelle épinière et innervent toutes les parties du corps, à l'exception de la tête et de certaines régions du cou. Elles sont numérotées successivement d'après leur point d'émergence de la moelle épinière. On trouve : o 8 paires de nerfs cervicaux : C 1 à C 8, o 12 paires de nerfs thoraciques : T 1 à T 12, o 5 paires de nerfs lombaires : L 1 à L 5, o 5 paires de nerfs sacraux : S 1 à S 5, o 1 paire de nerfs coccygiens : C 0. Formation et branches d un nerf spinal 9) Le système nerveux périphérique 7

8 Les nerfs spinaux (= nerfs rachidiens) sont constitués par l'union : d'une racine dorsale, d'une racine ventrale de la moelle épinière. Chaque racine est composée d'une série de filets radiculaires qui s'attachent sur toute la longueur du segment correspondant de la moelle épinière. La racine ventrale contient : Des neurofibres motrices efférentes somatiques (= axones des neurones moteurs de la corne ventrale qui se rendent jusqu'aux muscles squelettiques). Des neurofibres motrices efférentes du SNA. La racine dorsale contient des neurofibres afférentes sensitives (= axones des neurones sensitifs de 1 er ordre dont les corps cellulaires sont situés dans les ganglions spinaux) : Elles acheminent à la moelle épinière les influx provenant des extérocepteurs (= peau) et des propriocepteurs (= muscles squelettiques et tendons) présents en périphérie. Le nerf rachidien (= nerf spinal) contient donc à la fois : des neurofibres afférentes sensitives, des neurofibres efférentes motrices. 9) Le système nerveux périphérique 8

9 Le nerf spinal proprement dit est court (= 1 à 2 cm) car il se ramifie immédiatement après avoir émergé de son foramen intervertébral. Il se divise en : o un rameau dorsal, o un rameau ventral, o des rameaux communicants contenant des neurofibres motrices du SNA sympathique, Chaque rameau (= comme chaque nerf rachidien) est mixte. B. INNERVATION DE QUELQUES PARTIES DU CORPS Tous les nerfs spinaux, à l'exception de T 2 à T 12, présentent des rameaux ventraux qui se ramifient et s'enchevêtrent en plexus complexes (= les rameaux dorsaux ne forment pas de plexus). Les plexus nerveux : Sont des réseaux de neurofibres (= d axones) enchevêtrées présents dans les régions cervicale, brachiale, lombale et sacrale (= pas dans la région thoracique). Desservent surtout les membres. Chaque branche d un plexus nerveux contient des axones (= neurofibres) provenant de différents segments de la moelle épinière. Chaque plexus provient de la ramification des rameaux ventraux uniquement. Les neurofibres des rameaux ventraux s'entrecroisent et se redistribuent dans les plexus chaque branche des plexus comprend alors des neurofibres provenant de nerfs spinaux différents. Conséquence : chaque muscle d'un membre est innervé par plusieurs nerfs spinaux. Avantage : la lésion d'une racine ou d'un segment spinal ne peut paralyser complètement un muscle d'un membre. 1. INNERVATION DU DOS Les rameaux dorsaux innervent les muscles et la peau de la partie postérieure du tronc. 9) Le système nerveux périphérique 9

10 2. INNERVATION DE LA PARTIE ANTERO-LATERALE DU THORAX ET DE LA PAROI ABDOMINALE Les rameaux ventraux de T 2 à T 12 donnent naissance aux nerfs intercostaux qui desservent les muscles et la peau de la partie antéro-latérale du thorax et de la paroi abdominale ainsi que les muscles intercostaux. 3. PLEXUS CERVICAL ET COU Le plexus cervical (= C 1 à C 4 ) innerve les muscles et la peau du cou et de l'épaule. Son nerf phrénique dessert le diaphragme. 4. PLEXUS BRACHIAL ET MEMBRES SUPÉRIEURS Le plexus brachial dessert l'épaule, certains muscles du thorax et le membre supérieur. Il émerge principalement de C 5 à T PLEXUS LOMBO-SACRAL ET MEMBRES INFÉRIEURS a) Plexus lombal Le plexus lombal (= L 1 à L 4 ) fournit : L'innervation motrice aux muscles des parties antérieure et médiane de la cuisse. L'innervation cutanée de la partie antérieure de la cuisse et d'une portion de la jambe. b) Plexus sacral Le plexus sacral (= L 4 à S 4 ) innerve les muscles postérieurs et la peau du membre inférieur. 6. INNERVATION DE LA PEAU (DERMATOMES) Tous les nerfs spinaux (= leurs neurofibres sensitives), à l'exception de C 1, innervent des segments de peau appelés dermatomes. Les dermatomes du tronc sont presque horizontaux et leur disposition correspond à celle des nerfs spinaux. La peau des membres supérieurs est desservie par les rameaux ventraux de C 5 à T 1. Les rameaux ventraux des nerfs lombaux innervent la majeure partie de la face antérieure des cuisses et des jambes. Les rameaux ventraux des nerfs sacraux desservent la majeure partie de la face postérieure des membres inférieurs. 9) Le système nerveux périphérique 10

11 IV. ACTIVITÉ RÉFLEXE Un réflexe élémentaire est une réponse motrice rapide et involontaire à un stimulus. Cette réponse est la conséquence d'un réflexe spinal (= moelle épinière) dans lequel l'encéphale n'intervient pas. Il peut être conscient (= conscience du résultat de l'activité réflexe) : Ex. : Si on renverse une casserole remplie d'eau bouillante sur son bras, on la laisse tomber sur le champ et involontairement avant même d'éprouver une douleur. Il peut être inconscient : Ex. : c'est le cas de nombreuses activités viscérales qui sont régies par le tronc cérébral et la moelle épinière. A. ÉLÉMENTS D'UN ARC RÉFLEXE Les réflexes élémentaires se produisent dans des voies nerveuses spécifiques appelées arcs réflexes. Ceux-ci nécessitent la présence de 5 éléments : a) Un récepteur Un stimulus est capté par lui. b) Un neurone sensitif Il achemine les influx afférents au SNC (= généralement à la moelle épinière). c) Un centre d'intégration Il est toujours situé dans le SNC (= la moelle épinière). Dans les arcs réflexes les plus simples : 9) Le système nerveux périphérique 11

12 Il est constitué d'une synapse unique entre le neurone sensitif et un neurone moteur (= réflexe monosynaptique). Dans les réflexes complexes : Il est composé d'une chaîne de neurones et donc de plusieurs synapses (= réflexe polysynaptique). d) Un neurone moteur Il transmet les influx efférents du centre d'intégration à un organe effecteur (= muscle ou glande). e) Un effecteur Cellule musculaire (= squelettique ou lisse) ou cellule glandulaire qui répond aux influx efférents par la contraction ou la sécrétion. Sur le plan fonctionnel, on a 2 types de réflexes : Les réflexes somatiques : activent les muscles squelettiques. Les réflexes autonomes (= viscéraux) : activent les muscles lisses, le myocarde et les glandes. Arc réflexe somatique B. RÉFLEXES SPINAUX Ils correspondent aux réflexes somatiques (= concernent les muscles squelettiques uniquement) dont le centre d'intégration est situé dans la moelle épinière. 1. RÉFLEXE D'ÉTIREMENT 9) Le système nerveux périphérique 12

13 Le réflexe patellaire est un exemple de réflexe d'étirement : il est déclenché en frappant le ligament patellaire avec un marteau à réflexes. La percussion du ligament : étire d'abord le muscle quadriceps, stimule (= par étirement) les fuseaux neuromusculaires (= les influx sensitifs afférents atteignent alors la moelle épinière où les neurones moteurs et les interneurones font synapse), provoque ensuite la contraction du muscle quadriceps (= car les neurones moteurs envoient des influx activateurs au quadriceps), provoque aussi l'inhibition de ses antagonistes (= les muscles de la loge postérieure de la cuisse). (= car les interneurones forment des synapses inhibitrices avec les neurones desservant le groupe de muscles antagonistes, l'empêchant ainsi de s'opposer à la contraction). Tous les réflexes d'étirement sont : monosynaptiques (= font intervenir une seule synapse), homolatéraux (= déclenchent l'activité motrice du même côté du corps). Les arcs réflexes inhibiteurs des muscles antagonistes sont : polysynaptiques (= font intervenir plus de 2 neurones et plus d'1 synapse). (Un résultat positif à la recherche de tout réflexe d'étirement comme le réflexe patellaire fournit 2 informations importantes : o montre le bon fonctionnement des connexions motrices et sensitives entre le muscle et la moelle épinière, o indique le degré d'excitabilité de la moelle épinière (= en fonction de la vigueur de la réponse motrice). 2. RÉFLEXE PLANTAIRE Le réflexe plantaire montre l'intégrité de la moelle épinière de L 4 à S 2 et le bon fonctionnement des tractus cortico-spinaux. Normalement, quand on gratte la partie latérale de la plante du pied de l'arrière vers l'avant, on obtient une flexion plantaire des orteils. Si l'aire motrice primaire ou le tractus cortico-spinal sont endommagés, le réflexe plantaire est remplacé par le signe de Babinski extension du gros orteil et abduction des autres orteils (= Jusqu'à l'âge de un an environ, tous les bébés présentent le signe de Babinski, dû à l'immaturité de leur système nerveux). 9) Le système nerveux périphérique 13