Module V Le système nerveux Chapitres 6 à 10

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1 Module V Le système nerveux Chapitres 6 à 10 Le cerveau humain est la plus belle réalisation de l'évolution. Il pèse à peine plus d'un kilo, il fonctionne avec aussi peu d électricité qu une ampoule de 10 watts, et pourtant, d'une complexité inouïe, il est le siège de l'intelligence et de la conscience. On dit qu on a autant de cellules nerveuses dans notre cerveau qu il y a d étoiles dans notre galaxie, environ 100 milliards. FONCTIONS ET ORGANISATION DU SYSTÈME NERVEUX Rôle du système nerveux : Influence la physiologie et le comportement afin de réguler l organisme et de maintenir l homéostasie. Ces fonctions s effectuent de concert avec le système endocrinien. Le système nerveux est responsable de la régulation rapide de l organisme et de la communication. Mode de communication : signaux électriques nommés influx nerveux 3 étapes de traitement de l information : 1. Réception de l information sur les changements qui se produisent tant à l intérieur qu à l extérieur de l organisme. Ces changements sont appelés stimuli. 2. Le système nerveux traite et interprète ces stimuli ou informations sensorielles. Ensuite, il détermine l action à entreprendre, c est le processus d intégration. 3. Le système nerveux fournit une commande motrice qui active des muscles ou des glandes (effecteurs). Organisation du système nerveux Fig. 6.1 page 128 et Fig. 6.3 b. page 130 Système nerveux central : Composantes : encéphale et moelle épinière. Fonctions : Permet la régulation et l intégration de l information. Interprète l information sensorielle. Élabore la réponse motrice. Système nerveux périphérique : Composantes : récepteurs sensoriels, nerfs, ganglions Fonction : Transmission des influx nerveux (voies sensitive et motrice). 1

2 Vous êtes très heureux de vous rendre à votre cours de biologie! Comme vous êtes légèrement en retard, vous gravissez les escaliers d un pas rapide, mais voilà que vous tombez et déboulez tout l escalier. Vous avez mal, particulièrement au genou gauche que vous frottez avec votre main droite. Identifiez les trois étapes de traitement de l information et associez-les à un exemple tiré de cette mise en contexte. CLASSIFICATION FONCTIONNELLE DU SYSTÈME NERVEUX PÉRIPHÉRIQUE Classification fonctionnelle du système nerveux périphérique Fig. 6.2 page 129, Fig. 6.3 a. page 130 et Fig.11.2 page 3 notes de cours Voie sensitive Achemine l information nerveuse sous forme d influx nerveux en provenance de l environnement externe et interne de l organisme jusqu au SNC. Synonyme Voie afférente Voie motrice Achemine l information nerveuse du SNC jusqu aux organes effecteurs (ex. : muscles, glandes ) Elle comprend 2 subdivisions, le système nerveux somatique et le système nerveux autonome. Synonyme Voie efférente Système nerveux somatique : Système nerveux volontaire. Il transmet les influx nerveux du SNC jusqu aux muscles squelettiques. Système nerveux autonome : Chapitre 10 Système nerveux involontaire qui comprend 2 subdivisions ; le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique. Il transmet les influx nerveux du SNC jusqu aux muscles lisses, au muscle cardiaque et à certaines glandes. Système nerveux sympathique - On l utilise en situation de stress. - Sous l influence de l adrénaline et de la noradrénaline (hormones sécrétées par la médulla surrénale). Système nerveux parasympathique - Associé au repos, à la relaxation. - Sous l influence de l acétylcholine (neurotransmetteur). 2

3 Quelle division de votre système nerveux autonome serait la plus susceptible d être activée si, en arrivant en classe, vous appreniez que vous devez passer ce jour même un examen auquel vous auriez oublié de vous préparer? Expliquez votre réponse. Quel en sera l effet sur votre fréquence cardiaque? 3

4 ANATOMIE DU SYSTÈME NERVEUX CENTRAL Le système nerveux central comprend l encéphale et la moelle épinière. Anatomie de l encéphale 1. Le cerveau : Figures 8.4, 8.10, 8.11, 8.13, pages 203 à 210 a. Synonyme : télencéphale b. Composé de deux hémisphères cérébraux : droit et gauche c. Chacun des hémisphères cérébraux est tapissé de la substance grise formant le cortex cérébral. Ce dernier est responsable de la perception des sensations, des mouvements volontaires ainsi que de tous les processus de pensée que l on associe à la conscience. d. Parcourus par des gyrus, des sillons et des fissures. e. Chaque hémisphère est divisé en 5 lobes. Ces lobes contiennent des aires qui interprètent des influx nerveux spécifiques. 1) Lobe frontal : contrôle volontaire des mouvements 2) Lobe pariétal : Centre de réception et d intégration de l information sensorielle sauf celle se rapportant à l odorat, à l ouïe et à la vision. 3) Lobe occipital : Centre de réception et d intégration de l information visuelle. 4) Lobe temporal : Centre de réception et d intégration de l information se rapportant à l ouïe et à l odorat. 5) Lobe insulaire : Son rôle est encore mal connu, mais il est généralement associé aux fonctions limbiques et notamment dans le dégoût et la dépendance. 2. Diencéphale : Figures 8.4 et 8.9, page203 et 207 a. Partie de l encéphale comprise entre le tronc cérébral et les hémisphères cérébraux. b. Le diencéphale se subdivise en 3 portions ayant des rôles précis. 1) Thalamus Relais des influx nerveux sensitifs dirigés vers les aires sensitives du cortex. Son rôle est essentiel dans la sensibilité, l apprentissage et la mémoire. 4

5 2) Hypothalamus Centre important du SNA Centre de régulation de la soif et de l appétit Centre des émotions (douleur, libido, plaisir) Détecte et régule la température corporelle, la concentration sanguine de diverses hormones, de glucose et autres solutés L hypophyse y est suspendue 3) Épithalamus Contient 2 structures principales : corps pinéal : établit le cycle jour/nuit, influence l humeur et divers biorythmes. plexus choroïdes : produit le liquide cérébrospinal Contient également des noyaux influencés par le sens de l odorat et impliqués dans les réactions émotives et viscérales aux odeurs. 3. Tronc cérébral : Figures 8.5, 8.6 et 8.7 pages 204 et 205 a. Portion plus allongée de l encéphale qui contrôle les fonctions vitales et transporte les influx nerveux vers les hémisphères cérébraux. b. Il se divise en 3 parties : 1) Mésencéphale Contient les colliculus supérieurs et inférieurs qui sont des centres réflexes pour la vision et l audition. 2) Pont Centre de la régulation de la respiration 3) Bulbe rachidien S unit à la moelle épinière Contrôle de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle, de la respiration. Centre du vomissement et de la déglution. 4. Cervelet : Figure 8.17 page 215 a. Situé sous les lobes occipitaux des hémisphères cérébraux. b. Possède 2 hémisphères les hémisphères cérébelleux c. La couche la plus superficielle de chacun des hémisphères est nommée cortex cérébelleux. d. Il régit l équilibre et synchronise les muscles squelettiques. 5

6 5. Autres structures : Figures 8.15 et 8.20 pages 213 et 220 a. Le corps calleux est un gros faisceau qui sépare les 2 hémisphères cérébraux et qui permet leur communication. b. Les ventricules cérébraux sont quatre espaces qui contiennent le liquide cérébrospinal (LCS). Ce liquide protège le système nerveux contre les chocs que pourrait subir la tête. Anatomie de la moelle épinière Figures 9.1, 9.2, 9.3 et 9.4 pages a. Prolongement du tronc cérébral transportant l influx nerveux entre l encéphale et les nerfs spinaux. b. Important centre des réflexes. c. Son canal central laisse circuler le LCS. Quels seraient les symptômes dus à l action de l alcool sur le cervelet sachant que celle-ci est un dépresseur qui peut inhiber les fonctions du cervelet? Vous allez rendre visite à votre grand-mère. En entrant dans sa maison, vous détectez une douce odeur de biscuit au chocolat encore chaud! Vos papilles s excitent, vous avez l eau à la bouche! Quelle structure de l encéphale est responsable de cette production de salive abondante? Comment pouvez-vous expliquer que Monsieur Casse-cou soit paraplégique à la suite d une mauvaise chute en vélo de montagne? Quelle région de son corps a subit des dommages, comment cela se traduitil? Quelle est la différence entre la paraplégie et la quadriplégie? ANATOMIE DU SYSTÈME NERVEUX PÉRIPHÉRIQUE Les nerfs Figures 8.2, page 198 Constitués d un regroupement d axones reliant le SNC aux récepteurs sensoriels et aux effecteurs (glandes et muscles). Chaque axone est recouvert de plusieurs couches de tissu. Il existe 3 types de nerfs nerfs sensitifs (vers le SNC) nerfs moteurs (provient du SNC) nerfs mixtes (nerfs sensitifs et moteurs) 6

7 Les nerfs crâniens Figures 8.3, page 199 Ils partent de l encéphale Ils desservent la tête et le cou (exception du nerf vague qui va dans les cavités thoracique et abdominale). La plupart sont mixtes, sauf 3 paires sont strictement des nerfs sensitifs : nerf olfactif (odorat) nerf optique (vue) nerf vestibulo-cochléaire (audition) Les nerfs spinaux Figures 9.1 et 9.4, pages 236 et 238 Il y a 31 paires de nerfs spinaux. Ils partent de la moelle épinière. Ce sont des nerfs mixtes. Ils desservent tout le corps. Les récepteurs sensoriels Pages 178 et 179 Les récepteurs sensoriels réagissent aux stimuli et permettent leur transformation en influx nerveux. Ce sont des dendrites de neurones modifiées pour percevoir les stimuli Les récepteurs sensoriels répondent à des types de stimuli particuliers, on peut les classer en 5 catégories selon cette modalité : Chimiorécepteurs : stimulés par des substances chimiques présentes dans leur environnement. Par exemple : goût, odorat, concentration sucre dans le sang, etc. Photorécepteurs : sensibles aux rayons lumineux. Par exemple : la vue, l infrarouge (serpent) Mécanorécepteurs : stimulés par des forces mécaniques. Par exemple : le touché, la pression, la vibration, l étirement, la démangeaison Thermorécepteurs : stimulés par des changements de température. Situés dans la peau et l hypophyse Nocicepteurs : réagissent aux stimuli potentiellement nuisibles pour l organisme. Par exemple : substances chimiques libérées par des tissus endommagés, stimulus extrême (chaleur, pression ) 7

8 Sens de l influx nerveux Biologie humaine Hiver 2012 TISSU NERVEUX ET TRANSMISSION DE L INFORMATION Le tissu nerveux Figures 6.4, 6.5, 6.6 et 6.7, pages 132 à 135 Neurones : Cellules nerveuses spécialisées dans le transport et la transmission de l influx nerveux. Les neurones forment des réseaux complexes responsables des activités du système nerveux. Gliocytes : Cellules de support du SNC. Elles enveloppent, soutiennent et nourrissent neurones. Il y a plusieurs sortes de gliocytes, exemples : astrocytes, microglies, épendymocytes, oligodendrocytes, neurolemmocytes, gliocytes ganglionnaires, etc. Elles ont toutes des propriétés, des structures et des fonctions différentes. Structures d un neurone : Dendrites : Corps cellulaire : Axone : Gaine de myéline : Télodendrons : Prolongements cellulaires qui acheminent les influx vers le corps cellulaire. Principale voie d entrée du neurone. Centre de régulation de la cellule, contient le noyau Prolongement cellulaire, généralement unique, qui achemine l influx nerveux du corps cellulaire jusqu au corpuscule nerveux terminal, vers une autre cellule. Membrane cellulaire d un gliocyte (formé essentiellement de lipides) qui protège l axone et augmente la vitesse de propagation de l influx nerveux. Ramifications de l axone Corpuscules nerveux terminaux : Extrémité des télodendrons où les neurotransmetteurs sont libérés. Neurotransmetteur : Substance chimique contenue dans des vésicules dans le corpuscule nerveux terminal. Elles sont libérées lorsqu il y a un influx nerveux, ce qui permet la communication entre 2 neurones ou entre un neurone et un effecteur. 8

9 Classification fonctionnelle des neurones : Neurone sensitif : Transmet les influx nerveux des récepteurs sensoriels vers le SNC Synonyme neurone afférent Interneurones : Neurones du SNC. Ils font le lien entre les neurones sensitifs et les neurones moteurs. Ce sont eux qui intègrent l information. Neurone moteur : Transmet les influx nerveux du SNC aux organes effecteurs. Synonyme neurone efférent La sclérose en plaques montre l importance de la gaine de myéline dans la conduction de l influx nerveux. Dans cette maladie, caractérisée par une perte de la vision et de la maîtrise musculaire, la myéline se durcit par plaques et finit par disparaître. Expliquez le lien entre la cause de cette maladie et les symptômes observés. Transmission de l information Figures 6.7 pages 134 et 6.29 pages 155 Toutes nos sensations, nos mouvements, nos pensées et nos émotions sont le résultat de la communication entre les neurones. Celle-ci est assurée par deux processus complémentaires : la conduction électrique et la transmission chimique. La conduction électrique permet de faire voyager rapidement l influx nerveux à travers un même neurone. La vitesse peut atteindre 100m/s! Il s agit d un bref signal électrique, qui est déclenché par un stimulus détecté au niveau des dendrites du neurone, et qui se propage à l intérieur du neurone, comme le courant électrique à l intérieur d un câble d alimentation d appareil électrique. La conduction électrique confère au système nerveux la rapidité de réponse qui fait défaut à l'autre grand moyen de communication du corps, le système hormonal. La transmission chimique va permettre de transmettre l influx nerveux d un neurone à l autre. Elle est déclenchée par la conduction électrique au moment où celle-ci atteint le corpuscule nerveux terminal d un neurone. À ce moment, il y a libération des molécules chimiques, les neurotransmetteurs qui sont contenus dans le premier neurone, ou neurone pré-synaptique. Les neurotransmetteurs sont libérés dans un espace étroit, la synapse, qui sert de jonction entre les neurones ou entre un neurone et un autre type de cellule, musculaire par exemple. Ils sont ensuite captés par la cellule réceptrice, la post-synaptique. 9

10 Les neurotransmetteurs; quelques exemples o Acétylcholine Principal neurotransmetteur Stimule les muscles squelettiques Stimule ou inhibe les viscères Impliqué dans les fonctions de mémoire et la concentration o Dopamine Contribue aux réponses émotionnelles Impliqué dans les comportements toxicomanogènes Contribue aux sensations de plaisir o Sérotonine Impliqué dans la perception sensorielle Impliqué dans la régulation de l humeur Impliqué dans le déclenchement du sommeil Le savais-tu? Certaines drogues influencent les neurotransmetteurs. Par exemple, la cocaïne bloque la recapture de la dopamine, ce qui provoque l effet d euphorie. Le LSD bloque l activité de la sérotonine et provoque des hallucinations. Comment le système nerveux participe-t-il à l homéostasie? 10

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