I. Anatomie de système nerveux 1 Système nerveux cérébro-spinal

1. Système nerveux I. Anatomie de système nerveux 1 Système nerveux cérébro-spinal 2 Système nerveux périphérique 3 Tissu nerveux II. Physiologie de système nerveux 1 Phénomènes éléctro-physiques du neurone 2 Origine ionique du potentiel de repos 3 Origine ionique du potentiel d’action 4 Mécanisme de propagation 5 la transmission synaptique 6 Le reflexe myotatique

2. Anatomie du système nerveux • Sur le plan anatomique, le système nerveux se compose de deux parties : • le système nerveux central et le système nerveux périphérique

3. 1.Système nerveux cérébro-spinal Coupe transversale de l’encéphale le système nerveux central

4. 2. Système nerveux périphérique • Il relie le centre nerveux aux organes, il est constitué par : • Les nerfs crâniens:(12 paires) partent de l’encéphale et relient le cerveau avec les organes. • Les nerfs rachidiens:(31 paires)attachés à la moelle épinière par deux racines une ventrale et l’autre dorsale. Nerfs rachidiens Nerfscrâniens

5. a) Système nerveux somatique: Ces nerfs participent à la vie de relation de l’organisme avec son milieu extérieur. Ils transmettent au cerveau de l’information provenant des différents récepteurs sensoriels, permettant de répondre à ces stimulations. b) Système nerveux végétatif : ces nerfs intervienne dans la régulation des fonctions vitales internes. Ils contribuent donc à l’équilibre du milieu intérieur en coordonnant des activités comme la digestion, la respiration, la circulation sanguine… Le système nerveux végétatif est à son tour subdivisé en deux catégories: • Le système nerveux sympatique: Son activation prépare l’organisme à l’activité physique ou intellectuelle. Devant un stress important c’est lui qui orchestre la réponse de fuite ou de lutte. Il dilate les pupilles et les vaisseaux sanguins, augmente le rythme cardiaque et la pression artérielle mais diminue l’activité digestive. Il est associé à l’activité de deux neurotransmetteurs: La noradrénaline et l’adrénaline. • Le système parasympatique: Son activation amène un ralentissement général des fonctions de l’organisme afin de conserver l’énergie. Ce qui été dilaté, augmenté ou accéléré par le système sympatique est ici contracté, diminué et ralenti. Ce système est associé à un neurotransmetteur: L'acétylcholine.

7. 3.Tissu nerveux structure de neurone • C’ est l’ensemble des cellules nerveuses et leurs annexes qui forment le centre nerveux et les nerfs. • Le tissu peut être à son tour diviser en substance grise, en substance blanche et encore les nerfs. Substance grise Substance blanche nerf

8. synapse Une synapse est une zone de jonction entre un neurone et une autre (excitable). Il existe 2types de synapses: neuro_musculaire neuro_neuronique : axo-somatique axo-axonique axo-dendritique

10. II. Physiologie du système nerveux

11. 1. Phénomènes éléctro-physiques du neurone a) Le potentiel de repos: c’est la polarisation électrique (négative : -70 mV) en situation physiologique de repos d'une membrane. En introduisant une électrode de mesure à l'intérieur de la cellule on constate une différence de potentiel : l'intérieur de la cellule est négatif par rapport à une électrode de référence extracellulaire. b) Le potentiel local: est formé par une légère dépolarisation suivit d’une ré polarisation dont l’amplitude croit avec l’intensité et qui se propage sur une courte distance en diminuant d’amplitude . • c) Le potentiel d’action: le potentiel d’action est une modification brutale, rapide et locale du potentiel de repos d'une cellule excitable c’ est la conséquence d'une brutalemodification de la perméabilité membranaire vis à vis des ions. Le potentiel d'action (entre 2 et 3 millisecondes) est constitué d'une succession d'événements : • une dépolarisation transitoire et locale de cet état de repos (passe de -70 mV à positif) • une repolarisation de la membrane interne dont le potentiel repasse à -70 mV. • une hyperpolarisation où le potentiel diminue plus qu'à l'état basal (-80mV), pour ensuite retourner à -70mV. Durant ce temps on ne peut plus induire d'autre potentiel d'action, c'est la période réfractaire. • La propagation du potentiel d'action commence à partir du segment initial, à la base du corps cellulaire du neurone

12. Dépolarisation (cellule moins négative) : si ce seuil est atteint, un potentiel d'action est créé : les canaux sodique voltage dépendant laissent passer des ions (entrée du sodium Na+) qui dépolarisent la membrane et engendrent le potentiel d'action ce qui transmet une plus forte dépolarisation sur une portion membranaire voisine induisant l'ouverture des canaux de cette cellule voisine donc la propagation du potentiel d'action. (→ phénomène « tout ou rien » : soit on ne dépasse pas le seuil et donc il n’y a pas de potentiel d’action, soit on dépasse le seuil et alors tout les potentiels d’action sont équivalents) • Hyperpolarisation : s'ensuit la période réfractaire. Au delà d’un certain voltage, les canaux sodiques s’inactivent et les canaux potassiques voltage dépendant (Kv) s’ouvrant légèrement après l’ouverture des canaux potassiques, on observe une forte diminution de la polarisation à l’intérieur de la cellule.

13. 2 Origine ionique du potentiel de repos: • Les neurones sont polarisés négativement au repos. La membrane est perméable aux ions qui la traversent librement par des canaux de fuite. L'état de repos est principalement du à la perméabilité de la membrane au K+, l'ion principal du milieu intracellulaire, qui sort par diffusion. Un peu de Na+, ion majoritaire du milieu extérieur, tend à entrer par diffusion à travers les canaux Na+ . Ces mouvements passifs d'ions devraient tendre à équilibrer les concentrations de part et d'autre de la membrane ce qui annulerait la valeur du potentiel de repos. Ce phénomène est contrebalancé par le fonctionnement d'une pompe Na+/K+ qui utilise l'énergie pour s'opposer aux fuites par diffusion. Le potentiel de repos peut ainsi se maintenir stable en fonction du temps.

14. 3.Origine ionique du potentiel d’action

15. 4. Mécanisme de propagation ( influx nerveux) • La propagation du PA est unidirectionnelle grâce à l’existence de la période réfractaire . • Dans les fibres amyélinisées, la propagation se fait de proche en proche , elle est contenue . • Dans les fibres myélinisées, la propagation est discontinue car les charges électriques sautent d’un nœud de Ranvier à un autre (la myéline est un isolant électrique et les canaux voltages dépendants sont localisés au niveau des nœuds de Ranvier) • C’est la propagation saltatoire

16. 5. transmission synaptique

17. La synapse est une jonction neuro-neuronale ou neuromusculaire. Un neurone est entouré de synapses pour qu'il puisse communiquer avec les autres neurones. On peut compter jusqu’à 5 milliards de neurones dans 1 mm cube de substance grise(**) du cortex cérébral. Il existe trois types de synapses: • Synapse axo-axonique • Synapse axo-dendritique • Synapse axo-somatique a-b) Synthèse du neurotransmetteur et stockage dans des vésicules spécialisées c-d) Arrivée du PA dans le bouton synaptique et dépolarisation de sa membrane e) Entrée des ions Ca++ dans le bouton présynaptique f) Libération du neurotransmetteur dans la fente synaptique et fixation sur des sites spécifiques de la membrane post synaptique g) Ouverture des canaux chimiodépendants et entrée massive des ions Na+. h)Sortie massive des ions K+ et dépolarisation de la membrane post synaptique • Propagation de l’influx nerveux le long de la membrane post synaptique

18. 6. Le reflexe myotatique • On appelle reflexe myotatique la contraction réflexe d'un muscle déclenchée par son propre étirement. Ce mouvement est involontaire , spontané , rapide et stéréotype. Il fait intervenir la moelle épinière comme centre nerveux au lieu du cerveau d’où sa caractérisation involontaire. Ce type de reflexe est responsable du tonus musculaire: la légère contraction permanente des muscles squelettiques, ce qui garantit la posture. Le tonus diminue avec l’âge. • Comme tout reflexe, le reflexe myotatique est déclenché par un stimulus et suit un arc reflexe • Le Stimulus capté par un Récepteur Dans tout réflexe, le circuit général du message commence par un récepteur, qui détecte le stimulus. Dans le cas du réflexe myotatique, le stimulus est l'étirement du muscle, et il est capté par les fuseaux neuromusculaires du muscle. Les fuseaux neuromusculaires sont donc des récepteurs composés de cellules musculaires modifiées (entourées par des cellules musculaires dites banales). • Le récepteur envoie un message à un centre nerveux par des voies afférentes • Le récepteur envoie le message afférent à un centre nerveux, ici la moelle épinière par une voie afférente sensitive (constituée de neurones afférents). • Le centre nerveux envoie un message adapté à un effecteur par des voies efférentes • Le centre nerveux (ici la moelle épinière) envoie un message adapté : le message afférent a été traité par le centre nerveux, qui a tenu compte d'autres messages (venant d'autres neurones) avant d'envoyer un message efférent moteur par des fibres nerveuses motrices (voies efférentes). • L'effecteur reçoit le message et y répond • L'effecteur (ici le muscle) recevant le message efférent y répond par une contraction du muscle