★ À maîtriser
Le système nerveux central (SNC), ou névraxe, est concentré dans le crâne et la colonne vertébrale, qui le protègent.
De haut en bas, le SNC comprend :
Le système nerveux périphérique (SNP), en continuité avec le SNC, comprend les ganglions nerveux et les nerfs périphériques, qui acheminent les informations vers le SNC et ses ordres vers les effecteurs.
Le tissu nerveux reçoit, intègre et traite les informations sensorielles internes et externes, puis communique une réponse adaptée à un système effecteur.
Compléments
Le tissu nerveux est présent dans toutes les régions du corps et constitue, avec le système hormonal et les cytokines, l’un des trois grands moyens de communication de l’organisme.
Les effecteurs du système nerveux comprennent les effecteurs végétatifs, notamment la musculature lisse, les viscères et les glandes, et les effecteurs somato-moteurs, notamment la musculature striée squelettique.
Le tissu nerveux participe à la mémoire et à l’apprentissage.
Le SNC est protégé dans le névraxe ; le SNP est diffus et en continuité avec lui.
★ À maîtriser
Le tissu nerveux a pour élément constitutif de base le neurone.
À l’échelle du neurone, les informations sont reçues par les synapses, conduites par les dendrites jusqu’au soma où elles sont intégrées, puis une réponse éventuelle est véhiculée par l’axone grâce aux potentiels d’action.
Les neurones sont des cellules matures, hautement différenciées et excitables, spécialisées dans la réception, le traitement et la transmission de signaux.
📌 Les neurones ne se divisent pas et sont des cellules post-mitotiques hors cycle, bloquées en phase G0.
Compléments
Chez l’être humain, le nombre de neurones est estimé à 100 milliards (10¹¹) et celui des synapses à 100 000 milliards (10¹⁴), soit environ 1 000 synapses par neurone en moyenne.
Les neurones produisent des neurotransmetteurs libérés au niveau des synapses, permettant la formation de chaînes, de boucles, de circuits et de réseaux nerveux.
Les cellules neurosensorielles olfactives se renouvellent toute la vie à partir de cellules souches situées dans la couche basale de l’épithélium olfactif.
Réception → intégration → effection.
★ À maîtriser
📌 Les dendrites, généralement multiples, courtes et très ramifiées, conduisent l’influx nerveux vers le corps cellulaire selon un trajet centripète, tandis que l’axone unique conduit l’influx à partir du corps cellulaire vers ses cibles selon un trajet centrifuge.
📌 Les neurones de Golgi de type I ont un axone long qui projette à distance, tandis que les neurones de Golgi de type II ont un axone court restant près du corps cellulaire et participent à des circuits locaux.
Compléments
L’apprentissage d’une tâche induit la formation d’épines dendritiques, et une cellule stimulée en développe davantage qu’une cellule non stimulée.
L’axone peut atteindre 1 m de longueur, conserve un diamètre constant et peut se ramifier dans sa partie terminale en arborisation terminale.
Un neurone unipolaire possède un seul prolongement et se rencontre notamment au niveau de la rétine.
Un neurone bipolaire possède une dendrite afférente et un axone efférent et se rencontre notamment dans les systèmes olfactif et rétinien.
Un neurone pseudo-unipolaire possède un prolongement unique qui se bifurque à distance du corps cellulaire en une branche afférente et une branche efférente, formant un neurone en T présent dans les ganglions spinaux périphériques.
Les neurones multipolaires, les plus nombreux, possèdent un axone unique et de nombreuses dendrites.
Selon la forme du corps cellulaire, les neurones peuvent être : étoilés, fusiformes, coniques, polyédriques, pyramidaux, principales cellules du cortex cérébral
Golgi I projette loin ; Golgi II reste local.
★ À maîtriser
Les corps cellulaires neuronaux se trouvent dans la substance grise du SNC et dans les ganglions du SNP.
Les corps de Nissl sont des amas basophiles de citernes de réticulum endoplasmique granuleux et de ribosomes libres, témoignant de l’importance des synthèses protéiques neuronales.
📌 Les corps de Nissl sont présents dans le corps cellulaire et parfois dans les dendrites, mais absents des axones et de leur cône d’implantation.
📌 Le transport axonal antérograde rapide, assuré par les kinésines, achemine les organites du corps cellulaire vers la terminaison axonale à une vitesse de 50 à 400 mm/j, tandis que le transport rétrograde rapide, assuré par les dynéines, ramène vers le corps cellulaire des organites et des facteurs trophiques à une vitesse de 150 à 300 mm/j.
Compléments
Le noyau neuronal est généralement central, volumineux, sphérique et unique, avec un gros nucléole visible en microscopie optique.
Les microtubules permettent le transport axonal et dendritique bidirectionnel d’organites, notamment des mitochondries, des vésicules synaptiques et des lysosomes, ainsi que de molécules diverses.
Le transport axonal rétrograde rapide peut être utilisé par des agents neurotropes tels que les virus de la rage, de l’herpès et du zona, ainsi que la toxine bactérienne du tétanos.
Le transport axonal antérograde lent, dont les mécanismes sont mal connus, transporte des protéines de structure du cytosquelette et certaines enzymes à une vitesse de 0,2 à 8 mm/j.
Les corps de Nissl sont présents dans le soma et parfois les dendrites, mais absents de l’axone.
★ À maîtriser
📌 Une hyperpolarisation correspond à un potentiel inférieur à −70 mV et suit l’ouverture de canaux K⁺, tandis qu’une dépolarisation correspond à un potentiel supérieur à −70 mV et suit l’ouverture de canaux Na⁺.
Lorsque la dépolarisation atteint le seuil de −55 mV, le potentiel d’action commence par l’ouverture massive de canaux sodiques Na⁺ voltage-dépendants, sensibles à la dépolarisation membranaire.
Lors du potentiel d’action, l’entrée massive de sodium dépolarise la cellule jusqu’à environ +40 mV, puis l’ouverture des canaux potassiques voltage-dépendants permet la repolarisation rapide et la période réfractaire avant le retour à la normale.
Dans une fibre non myélinisée, la dépolarisation se propage de proche en proche grâce aux canaux sodiques voltage-dépendants répartis uniformément le long du prolongement nerveux.
Compléments
Le potentiel de repos est généré par un gradient de concentration maintenu par des transports actifs membranaires, avec un excès de Na⁺ à l’extérieur et de K⁺ à l’intérieur de la cellule.
La propagation dans une fibre non myélinisée transmet fidèlement le signal sans déperdition : l’intensité du potentiel à la terminaison est identique à celle du potentiel initial.
La vitesse de conduction dans une fibre non myélinisée est inférieure à 3 m/s.
★ À maîtriser
Dans le système nerveux central, la myéline est produite par les oligodendrocytes, tandis que dans le système nerveux périphérique elle est produite par les cellules de Schwann.
Les nœuds de Ranvier sont des interruptions de la gaine de myéline où se concentrent des canaux sodiques et potassiques voltage-dépendants.
Dans une fibre myélinisée, le potentiel d’action est régénéré successivement aux nœuds de Ranvier, ce qui produit une conduction saltatoire économe en énergie.
Compléments
La gaine de myéline est isolante et discontinue ; elle ne comporte ni échanges ioniques ni canaux sodiques sensibles à la dépolarisation.
La conduction dans une fibre myélinisée atteint une vitesse de 10 à 100 m/s.
Fibre non myélinisée : de proche en proche ; fibre myélinisée : de nœud en nœud.
★ À maîtriser
📌 Les synapses électriques, ou jonctions communicantes, couplent deux neurones en contact par une diffusion passive, bidirectionnelle et très rapide, tandis que les synapses chimiques transmettent le signal par des neurotransmetteurs.
Compléments
Une synapse chimique comprend :
Les synapses chimiques peuvent être : axo-dendritiques, les plus fréquentes, axo-somatiques, axo-axonales, pouvant inhiber la transmission synaptique
Synapse électrique : contact et bidirectionnalité ; synapse chimique : neurotransmetteur et unidirectionnalité.
★ À maîtriser
📌 Les neurotransmetteurs assurent la transmission de l’influx nerveux, tandis que les neuromodulateurs modifient l’excitabilité neuronale en dépolarisant ou hyperpolarisant le neurone et ne transmettent théoriquement pas seuls l’influx.
Les petites vésicules synaptiques à centre clair mesurent environ 40 nm et contiennent des neurotransmetteurs classiques, tandis que les grandes vésicules à centre dense mesurent environ 60 nm et contiennent des peptides.
Les neurotransmetteurs classiques comprennent : l’aspartate, excitateur, le glutamate, principal acide aminé excitateur du cerveau, le GABA et la glycine, inhibiteurs, les catécholamines dopamine, adrénaline et noradrénaline, la sérotonine, l’acétylcholine
🔄 Le cycle des petites vésicules synaptiques comprend : la synthèse du neurotransmetteur, son stockage dans les vésicules, la translocation et l’arrimage aux zones actives, la fusion et l’exocytose déclenchées par l’entrée de Ca²⁺, la fixation postsynaptique du neurotransmetteur, sa diffusion, sa dégradation ou sa recapture
Compléments
La terminaison présynaptique, le plus souvent axonale, contient des vésicules synaptiques et des mitochondries ; sa dilatation est appelée bouton synaptique.
L’acétylcholine est le premier neurotransmetteur découvert et celui de la jonction neuromusculaire.
Les grandes vésicules à centre dense contiennent des peptides synthétisés dans le corps cellulaire au niveau de l’appareil de Golgi ; elles ne sont pas recyclées localement après leur libération.
Les neuropeptides opioïdes, dont les endorphines, sont des agonistes naturels des récepteurs aux opiacés ; les neuropeptides non opioïdes comprennent l’ocytocine, la vasopressine, la somatostatine et le neuropeptide Y.
Synthèse, stockage, arrimage, libération, fixation puis élimination.
★ À maîtriser
📌 Les récepteurs ionotropiques sont des canaux ligand-dépendants où récepteur et canal sont réunis, tandis que les récepteurs métabotropiques associent un récepteur et un canal séparés reliés par une protéine G.
Compléments
La fente synaptique mesure 20 à 50 nm de largeur et contient le glycocalyx des neurones adjacents, des cadhérines d’adhérence et des enzymes de dégradation des neurotransmetteurs.
Les récepteurs NMDA au glutamate sont perméables au Ca²⁺, qui agit comme second messager et contribue à la facilitation, à l’adaptation, à l’apprentissage et à la mémoire.
Les épines dendritiques sont des protrusions des ramifications dendritiques qui constituent des éléments postsynaptiques différenciés et des microdomaines de synthèse protéique.
La potentialisation à long terme précoce facilite la transmission excitatrice glutamatergique, tandis que sa phase tardive entraîne la création d’une nouvelle épine dendritique.
Na⁺ dépolarise et excite ; Cl⁻ hyperpolarise et inhibe.
📌 Les neurones hypophysiotropes des régions périventriculaire et médiobasale de l’hypothalamus sécrètent des libérines qui stimulent ou des statines qui inhibent la sécrétion d’hormones adénohypophysaires.
★ À maîtriser
Les cellules gliales comprennent :
Dans une synapse tripartite, l’astrocyte entoure les éléments pré- et postsynaptiques, limite la diffusion des neurotransmetteurs, les recapture ou les dégrade et peut moduler la transmission en libérant notamment du glutamate ou de la glycine.
📌 Les oligodendrocytes périneuronaux de la substance grise sont non myélinisants et ont des rôles neurotrophique et neuroprotecteur, tandis que les oligodendrocytes interfasciculaires produisent la myéline du système nerveux central.
Compléments
📌 Les astrocytes protoplasmiques, aux prolongements courts et ramifiés, prédominent dans la substance grise, tandis que les astrocytes fibrillaires, aux prolongements longs et peu ramifiés, prédominent dans la substance blanche.
Les astrocytes reliés par des jonctions GAP forment un syncytium fonctionnel et établissent aussi des jonctions GAP avec les oligodendrocytes et les neurones.
Les pieds astrocytaires aux nœuds de Ranvier captent l’excès de K⁺ libéré lors du potentiel d’action et participent au couplage avec le débit sanguin.
Les astrocytes contribuent au couplage entre activité neuronale et débit sanguin cérébral en captant le glucose sanguin par des transporteurs GLUT et en favorisant l’augmentation locale du débit sanguin lors d’une hyperactivité neuronale.
Un oligodendrocyte interfasciculaire envoie en moyenne une quarantaine de prolongements pour myéliniser des axones adjacents, tandis qu’une cellule de Schwann ne myélinise qu’un seul axone à la fois.
La myéline du système nerveux central est organisée en internodes séparés par des nœuds de Ranvier dépourvus de myéline ; les transporteurs d’ions sont concentrés aux nœuds et absents au milieu des internodes.
🔄 La myéline se forme par : l’aplatissement des prolongements oligodendrocytaires en feuillets, leur enroulement autour de l’axone, le rapprochement des tours de spire
La PLP, protéine majoritaire de la myéline, contribue à la cohésion des lignes denses mineures, tandis que la MBP assure la compaction de la ligne dense majeure.
L’activité neuronale augmente la demande énergétique, ce qui accroît la captation du glucose et le débit sanguin local.
★ À maîtriser
Les axones les plus larges possèdent les gaines de myéline les plus épaisses, les internodes les plus longs et les vitesses de conduction les plus élevées.
Dans un axone myélinisé, les potentiels d’action sont déclenchés préférentiellement aux nœuds de Ranvier, où se concentrent les canaux Na+ voltage-dépendants, puis les courants se propagent passivement sous la myéline jusqu’au nœud suivant, produisant une conduction saltatoire.
📌 À vitesse de conduction égale, les fibres myélinisées peuvent être plus fines que les fibres non myélinisées, car leur vitesse est proportionnelle au diamètre de la fibre, contre la racine carrée du diamètre pour les fibres non myélinisées.
Compléments
La myéline concentre l’excitation active aux régions nodales et réduit ainsi la dépense énergétique métabolique de l’axone.
La vitesse de conduction augmente avec :
La sclérose en plaques est une maladie de la myéline, et une mutation de PLP, principale protéine de la myéline, est rare.
Myéline isolante → conduction saltatoire plus rapide et dépense énergétique réduite
★ À maîtriser
Les cellules microgliales représentent 5 à 20 % des cellules du SNC, sont présentes dans tout le SNC et prédominent dans la substance grise.
Les cellules microgliales appartiennent au système des monocytes/macrophages, phagocytent et présentent des antigènes dans le SNC.
Les épendymocytes tapissent les cavités ventriculaires du SNC et forment un pseudo-épithélium cubique ou prismatique simple cilié.
Compléments
Lorsqu’elles sont activées, les cellules microgliales se transforment en macrophages et sécrètent de nombreuses molécules.
Les épendymocytes sont dépourvus de lame basale et leurs faces latérales possèdent des zonula adhaerens et de nombreuses jonctions communicantes, mais pas de zonula occludens, sauf dans certaines régions comme l’hypothalamus endocrinien.
Les épendymocytes régulent les mouvements d’eau entre le liquide cérébrospinal et le compartiment extracellulaire du SNC.
Le pôle apical des épendymocytes porte des cils et des microvillosités, tandis que leur pôle basal émet un prolongement qui s’enchevêtre avec les prolongements des astrocytes sous-épendymaires.
★ À maîtriser
Les capillaires du SNC sont continus, sans pores, constitués de cellules endothéliales jointives et entourés d’une membrane basale qui enveloppe par endroits des péricytes.
Les capillaires du SNC se distinguent par : des jonctions serrées continues, la rareté des vésicules de pinocytose, l’abondance des mitochondries, l’abondance des péricytes, des transporteurs sélectifs et des pompes d’efflux
Compléments
Les nutriments hydrosolubles traversent l’endothélium cérébral par le cytoplasme des cellules endothéliales et utilisent des transporteurs membranaires.
Les capillaires du SNC captent préférentiellement le glucose grâce au transporteur GLUT1, ainsi que des peptides et des acides aminés.
Les capillaires fenêtrés au contact des neurones sécrétoires de l’hypothalamus constituent une exception, tandis que les épendymocytes de ces régions possèdent des zonula occludens.
La matrice extracellulaire du SNC est peu visible, remplit les espaces entre neurones, cellules gliales et capillaires, et participe aux échanges sanguins avec les neurones, qui n’ont aucun contact direct avec les capillaires.
📌 Par rapport aux matrices extracellulaires des autres tissus, celle du SNC est moins riche en collagène, fibronectine et laminine, mais plus riche en protéoglycanes et glycoprotéines.
★ À maîtriser
Compléments
La substance grise est plus riche en capillaires sanguins que la substance blanche et consomme davantage d’énergie.
La substance blanche est un organe de conduction, plus riche en myéline et à activité métabolique moindre que la substance grise.
La sclérose en plaques provoque une perte de myéline formant des plages de démyélinisation dans la substance blanche.
Grise : intégration et synapses ; blanche : conduction par les axones myélinisés
★ À maîtriser
À l’exception des cortex cérébral et cérébelleux, la substance grise est généralement profonde autour des cavités épendymaires, tandis que la substance blanche est plus périphérique.
Dans la moelle épinière, l’axe gris comporte une corne antérieure motrice, une corne postérieure sensitive et une corne intermédiaire présente seulement au niveau thoracique.
Dans la moelle épinière, la substance blanche forme des cordons antérolatéraux associés aux voies motrices et à la sensibilité thermique et douloureuse, ainsi que des cordons postérieurs associés à la sensibilité fine.
Compléments
Les cordons antérolatéraux comprennent des voies ascendantes thermo-algiques issues de la corne postérieure et des voies descendantes, notamment le faisceau pyramidal, qui transmettent les ordres encéphaliques aux motoneurones de la corne antérieure.
Une lésion de l’hémi-moelle entraîne un déficit musculaire et une altération du tact fin du côté de la lésion, ainsi qu’une altération de la sensibilité au chaud, au froid et à la douleur du côté opposé.
★ À maîtriser
📌 Une fibre périphérique amyélinique associe plusieurs axones à des cellules de Schwann non myélinisantes et est dépourvue de myéline, tandis qu’une fibre myélinisée associe un axone unique à des cellules de Schwann myélinisantes.
Compléments
Dans une fibre périphérique amyélinique, chaque axone est logé dans une invagination de la cellule de Schwann et suspendu à sa surface par un mésaxone.
Une cellule de Schwann myélinise un seul internode d’une seule fibre nerveuse périphérique.
Les incisures de Schmidt-Lanterman, présentes uniquement dans le SNP, sont des incisures transversales dues à la persistance de languettes de cytoplasme qui dissocient localement les lignes denses majeures.
Les languettes paranodales existent dans le SNC et le SNP et correspondent à un réseau cytoplasmique marginal de languettes superposées, associées par des jonctions communicantes réfléchies formées de connexines 32.
★ À maîtriser
Un nerf périphérique comprend des fibres nerveuses regroupées en fascicules, entourés par l’endonèvre, le périnèvre et l’épinèvre, qui assurent une protection mécanique et biologique.
Le périnèvre entoure chaque fascicule et comprend une dizaine de couches concentriques de cellules périneurales aplaties, reliées par des jonctions intercellulaires et revêtues d’une membrane basale.
Compléments
L’endonèvre est un tissu conjonctif lâche situé entre les fibres nerveuses d’un fascicule ; il contient des fibroblastes, des fibrilles de collagène longitudinales, quelques mastocytes et des capillaires continus.
L’épinèvre est un tissu conjonctif dense qui enveloppe le tronc nerveux, relie ses fascicules et contient des fibroblastes, du collagène longitudinal, un nombre variable d’adipocytes et de nombreux vaisseaux sanguins appelés vasa nervorum.
| Caractéristique | Non myélinisée | Myélinisée |
|---|---|---|
| Propagation | De proche en proche | Saltatoire, de nœud en nœud |
| Vitesse | Inférieure à 3 m/s | 10 à 100 m/s |
| Canaux ioniques | Canaux Na⁺ répartis uniformément | Canaux Na⁺ et K⁺ concentrés aux nœuds |
| Structure | Localisation | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Endonèvre | Entre les fibres d’un fascicule | Tissu conjonctif lâche et capillaires continus |
| Périnèvre | Autour de chaque fascicule | Environ dix couches de cellules périneurales |
| Épinèvre | Autour du tronc nerveux | Tissu conjonctif dense reliant les fascicules |
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1. Concernant la localisation du tissu nerveux et du système nerveux central :
2. Un schéma suit l’organisation du système nerveux central de haut en bas. Quelles propositions décrivent cet ordre et le système périphérique ?
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Où le système nerveux central est-il concentré et protégé ?
Dans le crâne et la colonne vertébrale.
Quels éléments composent le SNC, de haut en bas ?
L’encéphale, puis la moelle épinière cervicale, dorsale, lombaire et sacrée.
Quels éléments composent le tronc cérébral ?
Les pédoncules cérébraux, la protubérance et le bulbe.
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