Fiche de révision : Physiologie nerveuse à l’exercice

📋 Plan du Cours

1. Rôles et cellules nerveuses
2. Glies centrales et périphériques
3. Organisation du système nerveux central
4. Fonctions des régions cérébrales
5. Moelle épinière et nerfs spinaux
6. Système nerveux périphérique
7. Élaboration de la commande motrice
8. Potentiel d’action et synapse
9. Commande motrice et exercice

📖 1. Rôles et cellules nerveuses

🔑 Notions clés & Définitions

• Système nerveux : Reçoit, traite et transmet des informations pour contrôler les fonctions de l’organisme, percevoir l’environnement, coordonner les fonctions corporelles et réguler les réponses aux stimuli.

★ À maîtriser

📌 Les neurones reçoivent, traitent et transmettent l’information nerveuse, tandis que les cellules gliales soutiennent, protègent et aident au fonctionnement des neurones.

• Les dendrites reçoivent les signaux, le corps cellulaire les intègre, puis un potentiel d’action se propage dans l’axone jusqu’aux terminaisons axonales qui transmettent l’information à une autre cellule.

Compléments

• Les neurones ont une forte activité métabolique nécessitant beaucoup d’oxygène et de glucose et sont majoritairement amitotiques, ce qui limite fortement leur renouvellement après la naissance.

💡 Astuce mémo

Neurone = transmission ; glie = soutien

📖 2. Glies centrales et périphériques

★ À maîtriser

📌 Un axone myélinisé conduit rapidement le potentiel d’action par conduction saltatoire, tandis qu’un axone non myélinisé le conduit plus lentement par conduction continue.

• Les astrocytes assurent le soutien structurel et métabolique des neurones, régulent le milieu extracellulaire, maintiennent la barrière hémato-encéphalique et participent à la réparation du tissu nerveux.

• Les oligodendrocytes produisent la gaine de myéline dans le système nerveux central et peuvent myéliniser plusieurs axones.

📌 Les cellules de Schwann produisent la myéline dans le système nerveux périphérique, tandis que les cellules satellites entourent et soutiennent les corps cellulaires des neurones dans les ganglions périphériques.

Compléments

• La microglie assure la défense immunitaire du système nerveux central en éliminant les débris cellulaires et les agents pathogènes et en participant à l’inflammation et à la réparation tissulaire.

💡 Astuce mémo

AOMÉ : astrocytes, oligodendrocytes, microglie, épendymaires

📖 3. Organisation du système nerveux central

🔑 Notions clés & Définitions

• Système nerveux central : Comprend l’encéphale et la moelle épinière et traite les informations, coordonne les réponses de l’organisme et participe à l’apprentissage, à la pensée et à la mémoire.

★ À maîtriser

• Le cervelet coordonne et ajuste les mouvements pour assurer leur précision et leur fluidité et participe au maintien de l’équilibre et de la posture.

• Le tronc cérébral est composé du mésencéphale, du pont et du bulbe rachidien et assure la jonction entre l’encéphale et la moelle épinière.

Compléments

• Les méninges sont trois membranes qui protègent et enveloppent le système nerveux central et permettent la circulation du liquide céphalorachidien autour du cerveau et de la moelle épinière.

💡 Astuce mémo

Encéphale → tronc cérébral → moelle épinière

📖 4. Fonctions des régions cérébrales

📝 Points essentiels

• Les hémisphères cérébraux contrôlent principalement la partie opposée du corps, et le corps calleux assure la communication entre les deux hémisphères.

• Le lobe frontal intervient dans les fonctions intellectuelles et le contrôle moteur, le lobe temporal dans l’audition, le lobe pariétal dans les fonctions sensitives, le lobe occipital dans la vision et le lobe insulaire dans les émotions et la perception.

📌 Le cortex cérébral est une substance grise superficielle riche en corps cellulaires, dendrites et synapses qui traite et intègre l’information, tandis que la substance blanche sous-jacente est principalement constituée d’axones myélinisés qui transmettent rapidement l’information.

• L’hypothalamus maintient l’homéostasie en agissant principalement par le système nerveux autonome et le système endocrinien et régule notamment la température, l’appétit, la soif, les fonctions cardiovasculaires et les cycles veille-sommeil.

💡 Astuce mémo

Cortex traite, substance blanche transmet

📖 5. Moelle épinière et nerfs spinaux

📝 Points essentiels

• La moelle épinière est le principal canal de communication entre le cerveau et le reste du corps et intègre certains réflexes, comme le réflexe myotatique.

• Les 31 paires de nerfs spinaux se répartissent ainsi:
  • 8 paires cervicales : C1 à C8
  • 12 paires thoraciques : T1 à T12
  • 5 paires lombaires : L1 à L5
  • 5 paires sacrées : S1 à S5
  • 1 paire coccygienne : Co1

📌 La racine sensitive postérieure ou dorsale transmet les signaux afférents de la périphérie vers la moelle épinière, tandis que la racine motrice antérieure ou ventrale transmet les signaux efférents du système nerveux central vers les muscles et les glandes.

• 🔄 Le trajet d’une réponse sensorimotrice comprend les étapes suivantes:
  1. Récepteur sensoriel
  2. Neurone sensitif
  3. Nerf spinal
  4. Racine sensitive
  5. Moelle épinière
  6. Neurone moteur
  7. Racine motrice
  8. Nerf spinal
  9. Muscle
  10. Contraction

💡 Astuce mémo

Racine dorsale sensitive, racine ventrale motrice

📖 6. Système nerveux périphérique

🔑 Notions clés & Définitions

• Système nerveux périphérique : Comprend les nerfs, leurs ramifications et les ganglions situés en dehors du système nerveux central et assure la communication entre celui-ci et les différentes parties du corps.
• Unité motrice : Comprend un motoneurone α et l’ensemble des fibres musculaires qu’il innerve.

📝 Points essentiels

📌 Le système nerveux somatique assure la perception sensorielle et le contrôle volontaire des muscles squelettiques, tandis que le système nerveux autonome régule involontairement le fonctionnement interne de l’organisme.

📌 Le système sympathique favorise l’alerte et l’action, tandis que le système parasympathique favorise le repos, la digestion et la récupération.

• 🔄 Les effets cardiovasculaires et respiratoires de l’activation sympathique sont:
  1. Augmentation de la fréquence cardiaque et de la force de contraction
  2. Augmentation du débit cardiaque
  3. Vasodilatation des muscles actifs
  4. Augmentation du débit sanguin musculaire
  5. Bronchodilatation
  6. Augmentation des échanges gazeux

💡 Astuce mémo

Somatique = volontaire ; autonome = involontaire

📖 7. Élaboration de la commande motrice

★ À maîtriser

• Les commandes motrices volontaires sont principalement initiées dans le cortex moteur du lobe frontal, qui participe à la planification, à la coordination, à l’exécution et à l’adaptation des mouvements.

• La planification motrice précède l’activation du cortex moteur primaire, qui génère ensuite les potentiels d’action commandant les muscles.

Compléments

📌 Le cortex prémoteur programme et prépare les mouvements selon les informations sensorielles et le contexte, tandis que l’aire motrice supplémentaire planifie les mouvements complexes et participe au maintien de la posture.

• L’imagerie mentale active le cortex moteur secondaire et est surtout efficace lorsqu’une représentation motrice du geste est déjà construite, notamment chez un sportif entraîné.

💡 Astuce mémo

Planifier → exécuter → corriger

📖 8. Potentiel d’action et synapse

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel de repos : Correspond à une différence de potentiel d’environ -70 mV dans un neurone, avec un intérieur cellulaire négatif par rapport au milieu extracellulaire.

📝 Points essentiels

• La voie pyramidale transmet les potentiels d’action du cortex moteur à travers le tronc cérébral jusqu’à la moelle épinière, où les neurones corticaux font synapse avec les motoneurones α, puis ces derniers conduisent le signal jusqu’au muscle.

• La pompe Na⁺/K⁺-ATPase maintient les gradients ioniques en faisant sortir 3 Na⁺ et entrer 2 K⁺.

• Si la dépolarisation atteint le seuil de -55 mV, les canaux Na⁺ s’ouvrent et provoquent une entrée massive de Na⁺, puis les canaux Na⁺ se ferment et les canaux K⁺ s’ouvrent, entraînant la repolarisation et l’hyperpolarisation.

• À l’arrivée du potentiel d’action dans le bouton synaptique, l’entrée de Ca²⁺ provoque la fusion des vésicules et la libération du neurotransmetteur, qui se fixe sur le neurone postsynaptique et peut déclencher un nouveau potentiel d’action.

💡 Astuce mémo

Seuil → Na⁺ → K⁺ → synapse

📖 9. Commande motrice et exercice

★ À maîtriser

• À la jonction neuromusculaire, l’acétylcholine libérée par le motoneurone α se fixe sur la fibre musculaire, provoque sa dépolarisation et déclenche la contraction musculaire.

📌 Lorsqu’une tension musculotendineuse très élevée génère des informations sensorielles inhibitrices, celles-ci peuvent inhiber les motoneurones α dans la moelle épinière et diminuer l’activation et la contraction musculaires.

• L’entraînement en force peut diminuer l’inhibition neuromusculaire, définie comme une diminution de la commande nerveuse du muscle liée aux rétroactions afférentes musculaires et articulaires qui limitent la production de force. — The Importance of Muscular Strength: Training Considerations

• Après 4 semaines d’entraînement en force, la fréquence de décharge des motoneurones α augmente, alors qu’aucune amélioration n’est observée dans le groupe contrôle. — The increase in muscle force after 4 weeks of strength training is mediated by

• L’augmentation de la fréquence de décharge provoque une sommation temporelle des secousses musculaires, ce qui augmente la tension développée et la force, tandis que la synchronisation de plusieurs unités motrices permet une production de force plus rapide.

Compléments

• Les fuseaux neuromusculaires et les organes tendineux de Golgi modulent la contraction musculaire selon l’étirement du muscle et la tension exercée sur le tendon.

• La capacité à recruter des unités motrices de grande taille lors d’une contraction maximale est positivement corrélée à la force maximale volontaire. — Muscular strength and power are correlated with motor unit action potential

💡 Astuce mémo

Entraînement de force → adaptations nerveuses → force accrue

📊 Tableaux de synthèse

Principales divisions nerveuses

Types de cellules gliales