Anatomie fonctionnelle du système nerveux

1. Anatomie fonctionnelle du système nerveux

2. Organisation du système nerveux Système nerveux Système nerveux périphérique Système nerveux central Neurones sensitifs (afférents) encéphale Nerfs crâniens Neurones moteurs (efférents) Neurones sensitifs (afférents) Moelle épinière Nerfs rachidiens Neurones moteurs (efférents)

4. 1 – Développement embryonnaire 2 – Les ventricules cérébraux 3 – Les protections du SNC (central) 4 – La moelle épinière et l’arc réflexe 5 – Le tronc cérébral 6 – Le diencéphale 7 – Le télencéphale (cerveau) 8 – La latéralisation du cerveau 9 – Le cervelet 10 – L’éveil et le sommeil 11 – La perception des sens 12 – La réponse motrice 13 – Les neurotransmetteurs de l’encéphale 14 – Le système nerveux périphérique (SNP) 15 – Le système nerveux autonome (SNA)

5. Embryon à 25 jours 1 - Développement embryonnaire S’amorce au début de 3ème semaine de vie embryonnaire Le SNC se forme à partir d'un repli interne du tissu formant le dos de l'embryon (ectoderme). Ce tissu alors appelé plaque neurale se replie vers l'intérieur jusqu'à se refermer complètement formant ainsi un tube neural.

6. La plaque neurale est en vert Crête neurale : masse de tissu entre tube neural et ectoderme, formera plus tard les nerfs crâniens et rachidiens et leurs ganglions et la médullosurrénale (partie interne des glandes surrénales)

7. L'avant du tube neural se divise en trois sections : cerveau antérieur, cerveau moyen et cerveau postérieur. Le cerveau antérieur se divise en télencéphale et diencéphale Le cerveau postérieur se divise en métencéphale et myélencéphale

8. Le télencéphale est énorme chez l'humain. Il recouvre presque toutes les autres structures.

9. Télencéphale Chez l'humain, le télencéphale recouvre presque toutes les autres structures Cervelet

10. Le télencéphale se divise en 2 hémisphères

12. Mésencéphale Pont de Varole (protubérance) Bulbe rachidien Cervelet = Tronc cérébral Télencéphale Diencéphale

13. On retrouve cette même organisation chez tous les vertébrés Seules la taille et les proportions des différentes parties changent. L'encéphale humain, par exemple, est beaucoup plus gros que l’encéphale d'un requin de la même taille. Le télencéphale humain est aussi beaucoup plus gros, proportionnellement au reste de l'encéphale, que celui des poissons ou des reptiles.

15. Humain Singe Chat C’est surtout le télencéphale qui augmente en taille au cours de l ’évolution des mammifères.

16. 1 – Développement embryonnaire 2 – Les ventricules cérébraux 3 – Les protections du SNC (central) 4 – La moelle épinière et l’arc réflexe 5 – Le tronc cérébral 6 – Le diencéphale 7 – Le télencéphale (cerveau) 8 – La latéralisation du cerveau 9 – Le cervelet 10 – L’éveil et le sommeil 11 – La perception des sens 12 – La réponse motrice 13 – Les neurotransmetteurs de l’encéphale 14 – Le système nerveux périphérique (SNP) 15 – Le système nerveux autonome (SNA)

17. Ventricules latéraux (1 et 2) Foramen interventriculaire Ventricule 3 Aqueduc de Sylvius Ventricule 4 Vers la surface du SNC Canal de l ’épendyme 2. Les ventricules cérébraux

18. Ventricules latéraux 1 et 2 (un dans chaque hémisphère) Ventricule 3 (fente verticale centrale) Ventricule 4 (entre cervelet et tronc cérébral) Ventricules Le SNC contient des cavités, les ventricules, emplies d'un liquide : le liquide céphalorachidien. Il y a en tout quatre ventricules.

19. Les ventricules 1 et 2 communiquent avec le 3 par de petites ouvertures, les foramens interventriculaires. Foramen interventriculaire Le ventricule 3 communique avec le 4 par l'aqueduc de Sylvius. De petits conduits permettent au liquide du ventricule 4 de se répandre à la surface de l'encéphale (dans l'espace sous-arachnoïdien). Aqueduc de Sylvius Canal de l ’épendyme Le ventricule 4 se poursuit dans la moelle épinière par le canal de l'épendyme. Vers la surface du SNC

23. 1 – Développement embryonnaire 2 – Les ventricules cérébraux 3 – Les protections du SNC (central) 4 – La moelle épinière et l’arc réflexe 5 – Le tronc cérébral 6 – Le diencéphale 7 – Le télencéphale (cerveau) 8 – La latéralisation du cerveau 9 – Le cervelet 10 – L’éveil et le sommeil 11 – La perception des sens 12 – La réponse motrice 13 – Les neurotransmetteurs de l’encéphale 14 – Le système nerveux périphérique (SNP) 15 – Le système nerveux autonome (SNA)

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

25. A - Les méninges

26. Sinus veineux Dure-mère

27. B - Le liquide céphalo-rachidien • Remplit les ventricules et l'espace sous-arachnoïdien (80 à 150 ml) : liquide clair contenant glucose, protéines, acide lactique, urée, ions, qqs lymphocytes • Constitue un "coussin" liquide amortisseur : protection mécanique. L’encéphale flotte dans la boîte crânienne • Permet l'élimination des déchets rejetés par les cellules et l’apport de nutriments • Milieu propice à la signalisation neuronale : protection chimique

28. Liquide 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.

30. Sinus veineux Villosité arachnoïdienne

31. Jonction serrée C - La barrière hémato-encéphalique Capillaires de l'encéphale beaucoup plus étanches que ceux du reste du corps. Beaucoup de substances qui peuvent les traverser ailleurs ne le peuvent pas dans le SNC (jonctions serrées).

32. Substances passant rapidement du sang aux cellules cérébrales : - glucose, O2, CO2, eau et substances liposolubles (alcool, caféine, nicotine, héroïne, anesthésiques…) Substances passant plus lentement du sang aux cellules cérébrales : - créatinine, urée, la plupart des ions Substances ne passant PAS du sang aux cellules cérébrales : - protéines et majorité des antibiotiques

33. 1 – Développement embryonnaire 2 – Les ventricules cérébraux 3 – Les protections du SNC (central) 4 – La moelle épinière et l’arc réflexe 5 – Le tronc cérébral 6 – Le diencéphale 7 – Le télencéphale (cerveau) 8 – La latéralisation du cerveau 9 – Le cervelet 10 – L’éveil et le sommeil 11 – La perception des sens 12 – La réponse motrice 13 – Les neurotransmetteurs de l’encéphale 14 – Le système nerveux périphérique (SNP) 15 – Le système nerveux autonome (SNA)

34. Les nerfs rachidiens se divisent en deux branches (racines) à leur jonction avec la moelle. 4. La moelle épinière et l’arc réflexe Moelle épinière:deux fonctions • Lien entre l’encéphale (centre de contrôle) et tous les organes reliés aux nerfs rachidiens. • Intégration de certaines fonctions : réflexes simples.

35. Nerf rachidien 2 racines Moelle épinière Méninges Disque intervertébral Vertèbre

36. Ponction lombaire se fait dans la cavité sub-arachnoïdienne. Anesthésie par épidurale se fait dans la cavité épidurale.

37. Ponction lombaire La ponction lombaire permet de prélever un peu de liquide céphalorachidien pour analyse (déterminer s'il y a présence de bactéries ou de virus, par exemple). La moelle épinière se termine au niveau de la vertèbre L1 (1ere vertèbre lombaire). La ponction se fait sous la L1 afin d'éviter de léser la moelle.

38. Anesthésie épidurale On injecte un produit anesthésiant dans le coussin graisseux situé entre la vertèbre et la dure mère (espace épidural). Espace épidural

39. On introduit un cathéter (mince tube de plastique) par l'aiguille qui a été enfoncée jusque dans l'espace épidural. Une fois le cathéter en place, on retire l'aiguille (en laissant le cathéter en place). Le produit anesthésiant est ensuite injecté sur demande par le cathéter. L'anesthésie épidurale est surtout utilisée pour diminuer les douleurs de l'accouchement. On l'utilise aussi pour les césariennes. Elle n'entraîne aucune complication.

40. Matière blanche Matière grise Nerf rachidien

41. Corne postérieure (dorsale) Corne antérieure (ventrale) Matière blanche = faisceaux de fibres myélinisées • Fibres ascendantes, de la périphérie vers l’encéphale (sensitives) • Fibres descendantes, de l’encéphale vers la périphérie (motrices) Matière grise = Composée de corps cellulaires et prolongements courts non myélinisées Reçoit et intègre l’information entrante et sortante

42. Ganglion spinal Racine postérieure (dorsale) Nerf rachidien Racine antérieure (ventrale)

43. Réflexes spinaux Réflexe = réaction rapide, prévisible et automatique (involontaire) face à des changements extérieurs : maintien de l’homéostasie. Arc réflexe : relie un neurone sensitif à un ou plusieurs neurones moteurs. Il comprend les 5 composantes suivantes : Un récepteur : réagit à un stimulus en produisant un potentiel générateur Un neurone sensitif : conduit l’IN du récepteur à la SG de la moelle Un centre d’intégration : une région du SNC qui envoie l’influx nerveux du NS au NM. Le plus simple : une seule synapse entre NS et NM (arc réflexe monosynaptique) ou voie impliquant un ou plusieurs neurones d’association (arc réflexe polysynaptique). Un neurone moteur : propage l’IN du centre intégrateur jusqu’à la partie du corps qui va réagir. Un effecteur : partie du corps (muscle ou glande) qui réagit à l’IN moteur. Son action est appelée un réflexe (somatique ou viscéral).

44. Le coup sur le tendon de la rotule étire soudainement et légèrement les fibres musculaires du muscle extenseur (stimulus). Stimulation du récepteur sensible à l’étirement dans le muscle extenseur (fuseau neuromusculaire). Stimulation du neurone moteur du muscle extenseur (quadriceps fémoral) qui se contracte : extension de la jambe Il n’y a pas de neurone d’association dans ce réflexe : arc réflexe mono-synaptique ipsilatéral Réflexe d’étirement : le réflexe rotulien

45. (de flexion) : arc réflexe polysynaptique Stimulus punaise plantée dans le pied : douleur Réaction retrait du pied du pied réflexe ipsilatéral Rôle du réflexe :protection : la contraction des fléchisseurs permet de bouger un membre pour éviter la douleur (le relâchement des muscles extenseurs antagonistes a lieu également par inhibition par les neurones d’association inhibiteurs des NM de ces muscles) Arc réflexe intersegmentaire : mobilise plusieurs groupes de muscles par stimulation de pls NM à différents niveaux (segments) de la moelle : les neurones d’association montent et descendent le long de la moelle.

46. Réflexe d’extension croisée Stimulus punaise plantée dans le pied : douleur Réaction retrait du pied réflexe controlatéral Quand la punaise se plante dans le pied, la personne peut perdre l’équilibre lors du transfert du poids du corps sur l’autre pied. Les réflexes font retrouver l’équilibre et évitent la chute. Comment? Par réflexe d’extension croisée : activation de neurones d’association transversaux : les IN de la douleur traversent la moelle sur plusieurs niveaux de part et d’autre du point d’entrée de l’INS. Il y a alors des INM qui provoquent l’extension du genou, de la cheville, de la hanche du membre opposé : permet le transfert de poids.

47. R. de flexion : R. protecteur ds lequel l’action des muscles fléchisseurs est stimulée alors que celle des muscles extenseurs est inhibée (même côté) Avec innervation réciproque : contraction des muscles fléchisseurs du pied stimulé par la punaise ET stimulation des muscles extenseurs de l’autre membre provoquant l’extension (maintien de l’équilibre) Réflexe d’extension croisée=> Réflexe ds lequel l’extension des articulations d’un membre se produit conjointement avec la contraction des muscles fléchisseurs du membre opposé.

48. 1 – Développement embryonnaire 2 – Les ventricules cérébraux 3 – Les protections du SNC (central) 4 – La moelle épinière et l’arc réflexe 5 – Le tronc cérébral 6 – Le diencéphale 7 – Le télencéphale (cerveau) 8 – La latéralisation du cerveau 9 – Le cervelet 10 – L’éveil et le sommeil 11 – La perception des sens 12 – La réponse motrice 13 – Les neurotransmetteurs de l’encéphale 14 – Le système nerveux périphérique (SNP) 15 – Le système nerveux autonome (SNA)

49. Mésencéphale Pont de Varole (protubérance) Bulbe rachidien 5. Le tronc cérébral Formé de :

50. Mésencéphale Pont (protubérance annulaire) Bulbe rachidien