★ À maîtriser
📌 Le système nerveux contribue à l’homéostasie par des signaux rapides, tandis que le système endocrinien agit plus lentement en sécrétant des hormones dans le sang.
Compléments
Le système nerveux est responsable des sensations, des fonctions mentales supérieures et des réactions émotionnelles, et il active les muscles et les glandes.
L’exemple d’une personne assoiffée qui voit un verre d’eau et l’attrape illustre la succession information sensorielle, intégration et réponse motrice. - Marieb, 2005
Information sensorielle → intégration → réponse motrice
★ À maîtriser
📌 La voie sensitive afférente conduit les influx des récepteurs vers le SNC, tandis que la voie motrice efférente conduit les influx du SNC vers les organes effecteurs.
Compléments
Le SNP comprend :
Les récepteurs sensoriels détectent notamment :
Les neurofibres sensitives somatiques conduisent les influx provenant de la peau, des muscles squelettiques, des organes des sens et des articulations, tandis que les neurofibres sensitives viscérales transmettent ceux provenant des viscères.
La voie motrice efférente comprend :
📌 Le système nerveux somatique maîtrise volontairement les muscles squelettiques, sauf dans le cas des réflexes où cette activité est involontaire.
Afférente vers le SNC ; efférente depuis le SNC
★ À maîtriser
📌 Les dendrites sont des prolongements afférents qui conduisent l’influx vers le corps cellulaire, tandis que l’axone est un prolongement efférent qui conduit l’influx à partir du corps cellulaire.
Les astrocytes soutiennent l’architecture du tissu nerveux, fournissent oxygène et nutriments aux neurones et contribuent à la barrière hémato-encéphalique en recouvrant les capillaires de leurs pieds astrocytaires.
Les microglies sont des cellules phagocytaires du SNC qui protègent contre les agressions infectieuses et toxiques, migrent vers les régions lésées et éliminent les débris de cellules mortes.
Compléments
Les neurones sont excitables, sécréteurs de neurotransmetteurs et parfois d’hormones à leur terminaison axonale, généralement amitotiques chez l’adulte, à métabolisme élevé et peuvent atteindre 1 mètre de longueur chez l’homme.
Le métabolisme élevé des neurones exige un approvisionnement constant en oxygène et en glucose.
Les gliocytes sont plus nombreux que les neurones et assurent le soutien, la nutrition et la protection des neurones.
Les oligodendrocytes myélinisent les axones des neurones du SNC et leur apportent un soutien.
Les épendymocytes sont des cellules épithéliales ciliées qui bordent les ventricules cérébraux et le canal central de la moelle spinale, sécrètent le liquide céphalo-rachidien ou liquide cérébro-spinal et favorisent sa circulation.
Les cellules de Schwann constituent la gaine de myéline autour des axones du SNP, et chaque cellule myélinise une partie d’un seul axone.
📌 Le liquide céphalo-rachidien (LCR) est l’ancienne appellation du liquide cérébro-spinal (LCS).
★ À maîtriser
La myéline isole électriquement l’axone et augmente la vitesse de propagation de l’influx nerveux par conduction saltatoire.
Le rôle d’un neurone est de recevoir et de transmettre le signal nerveux.
📌 Le gradient de concentration entraîne la diffusion des molécules des milieux les plus concentrés vers les moins concentrés à travers des canaux ioniques passifs, tandis que le gradient électrique attire les charges positives vers les milieux négatifs et inversement.
Compléments
La gaine de myéline est interrompue au niveau des nœuds de Ranvier.
La membrane plasmique des neurones comporte des canaux et des pompes qui régulent la répartition des ions de part et d’autre de la membrane selon leur charge électrique et leur concentration.
Au repos, les ions K⁺ sortent davantage qu’ils n’entrent d’ions Na⁺, car la membrane est plus perméable au potassium ; la sortie de charges positives rend l’intérieur de la cellule négatif par rapport à l’extérieur.
La myéline est de couleur blanche et les axones peuvent être myélinisés ou non myélinisés.
Myéline → isolation de l’axone → propagation plus rapide
★ À maîtriser
📌 Un canal voltage-dépendant s’ouvre ou se ferme en réponse à une variation du voltage, tandis qu’un canal ligand-dépendant s’ouvre lorsque le neurotransmetteur approprié se lie à son récepteur.
Compléments
📌 La dépolarisation rend le potentiel de membrane moins négatif, tandis que l’hyperpolarisation le rend plus négatif.
📌 Pendant la période réfractaire absolue, aucun nouveau potentiel d’action ne peut être déclenché, même par un stimulus très fort ; pendant la période réfractaire relative, il faut un stimulus supraliminaire.
Repos → dépolarisation → repolarisation → hyperpolarisation
★ À maîtriser
📌 La propagation de l’influx nerveux obéit à la loi du tout ou rien : si le potentiel transmembranaire dépasse le seuil, un potentiel d’action se déclenche ; sinon, le stimulus est ignoré.
Compléments
📌 Dans un axone myélinisé, les courants ioniques déclenchent successivement des potentiels d’action aux nœuds de Ranvier, ce qui accélère la conduction ; la myéline agit comme un isolant électrique.
Myélinisé : le signal saute de nœud en nœud ; amyélinisé : il progresse de proche en proche.
★ À maîtriser
Une synapse chimique comprend une région présynaptique, constituée du bouton terminal contenant des vésicules synaptiques et des neurotransmetteurs, une fente synaptique et une région postsynaptique portant les récepteurs du neurotransmetteur.
Dans une synapse chimique, le signal électrique présynaptique est converti en signal chimique par libération d’un neurotransmetteur, puis reconverti en signal électrique dans la cellule postsynaptique.
Compléments
La transmission dans une synapse chimique présente un délai d’action synaptique.
La transmission synaptique chimique commence par l’arrivée du potentiel d’action dans le bouton terminal du neurone présynaptique.
Électrique → chimique → électrique
★ À maîtriser
📌 L’acétylcholine est excitatrice aux jonctions neuromusculaires des neurones stimulant les muscles squelettiques, mais inhibitrice au niveau cardiaque via le nerf vague (X).
📌 Dans le système nerveux central, le glutamate est présenté comme un acide aminé excitateur et le GABA (acide gamma-aminobutyrique) comme un acide aminé inhibiteur.
Compléments
L’acétylcholine intervient dans la contraction des muscles volontaires, la motricité du tube digestif et le ralentissement cardiaque.
L’acétylcholine est inactivée par l’acétylcholinestérase.
La sérotonine intervient dans la thermorégulation, la régulation de l’humeur et de l’appétit, ainsi que le déclenchement du sommeil ; ses effets s’installent lentement et elle inhibe les voies de la sensibilité.
La noradrénaline joue un rôle dans la régulation de l’humeur, le rêve et le réveil.
L’adrénaline est sécrétée en réponse au stress ou au danger et provoque notamment une accélération du rythme cardiaque, une hausse de la pression artérielle et une bronchodilatation.
La dopamine intervient dans les réponses émotionnelles, le plaisir, la régulation du tonus musculaire et les mouvements.
Les acides aminés sont les neurotransmetteurs les plus nombreux du système nerveux central et agissent sur tous les neurones.
Le neuropeptide Y stimule la faim et a donc un rôle orexigène.
L’oxyde nitrique est un gaz neurotransmetteur associé à la vasodilatation artérielle.
★ À maîtriser
La plasticité synaptique renforce les connexions neuronales stimulées par l’entraînement ou la répétition, tandis que les connexions inutilisées s’affaiblissent et se perdent.
Pendant le développement, de l’enfance à la puberté, le cerveau produit un excès de connexions puis supprime sélectivement les connexions inefficaces afin d’optimiser les réseaux neuronaux.
Compléments
★ À maîtriser
L’encéphale comprend le cerveau, le tronc cérébral et le cervelet.
La substance blanche est constituée d’axones myélinisés et contient très peu de corps cellulaires, tandis que la substance grise comprend des corps cellulaires, des dendrites et des axones non myélinisés.
📌 Dans l’encéphale, la substance grise est externe et la substance blanche interne, tandis que dans la moelle spinale la substance blanche est externe et la substance grise interne.
Compléments
Le cerveau comprend le télencéphale, formé de deux hémisphères cérébraux droit et gauche reliés par le corps calleux de substance blanche, et le diencéphale, impair et médian, recouvert par le télencéphale et constitué surtout du thalamus, de l’hypothalamus et du troisième ventricule.
La scissure médiane sépare les deux hémisphères cérébraux, dont les sillons délimitent quatre lobes principaux : frontal, pariétal, temporal et occipital.
Les aires corticales sont des zones spécialisées impliquées notamment dans la parole, la mémoire, le raisonnement, l’apprentissage, l’émotivité, la conscience, la perception, l’interprétation des sensations et les mouvements volontaires spécialisés.
Le thalamus est constitué de deux masses ovoïdes de substance grise et constitue un centre d’intégration sous-cortical de la sensibilité générale.
L’hypothalamus forme le plancher du troisième ventricule et comprend plusieurs noyaux ; il constitue un centre important du système nerveux autonome, relie le système nerveux au système endocrinien, intervient dans les pulsions et les émotions et exerce une fonction hormonale.
Les ventricules cérébraux forment des cavités dans le système nerveux central : les ventricules 1 et 2 sont dans les hémisphères, le troisième dans le diencéphale et le quatrième entre le pont et le cervelet.
Les ventricules 1 et 2 communiquent avec le troisième par les foramens interventriculaires, ou trous de Monro, et le troisième communique avec le quatrième par l’aqueduc du mésencéphale, ou aqueduc de Sylvius.
Le quatrième ventricule se prolonge par le canal de l’épendyme, conduit situé au centre de la moelle épinière sur toute sa hauteur.
Les ventricules et le canal de l’épendyme contiennent du liquide céphalo-rachidien, ou liquide cérébro-spinal, produit en continu par les plexus choroïdes à partir du sang de leurs vaisseaux.
Les noyaux du tronc cérébral régulent des fonctions viscérales vitales, notamment la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la respiration, le sommeil, la déglutition et le vomissement ; le tronc cérébral est aussi un centre de contrôle de la douleur.
★ À maîtriser
Le cervelet se situe en arrière du tronc cérébral et est relié aux trois étages de celui-ci.
Le cervelet intervient dans l’équilibre et la coordination des mouvements.
Compléments
★ À maîtriser
Les traumatismes crâniens peuvent provoquer :
Lors d’un accident vasculaire cérébral (AVC), un caillot ou la rupture d’un vaisseau sanguin prive l’encéphale d’irrigation sanguine et détruit du tissu nerveux.
Un accident ischémique transitoire (AIT) est une diminution temporaire de l’apport sanguin qui dure de 5 à 50 minutes et peut provoquer un engourdissement, une paralysie temporaire ou une perte du langage ; il constitue un avertissement.
Compléments
Les accidents vasculaires cérébraux sont présentés comme une principale cause de mortalité en Europe et aux États-Unis.
La maladie de Parkinson est liée à un dysfonctionnement des noyaux gris centraux dû à la dégénérescence de neurones dopaminergiques de certains noyaux gris ; elle peut entraîner des tremblements, une rigidité et une lenteur des mouvements.
L’ataxie cérébelleuse, due à une atteinte du cervelet, peut altérer l’équilibre et la marche, le langage, la déglutition et les tâches exigeant un certain degré de contrôle, comme écrire ou manger.
Atteinte du cervelet → déficits d’équilibre, de marche et de contrôle des mouvements
★ À maîtriser
Le système nerveux central bénéficie de quatre protections :
Les méninges sont trois enveloppes de tissu conjonctif qui recouvrent et protègent le système nerveux central.
De l’extérieur vers l’intérieur, les méninges sont la dure-mère, l’arachnoïde et la pie-mère ; l’espace sous-dural est un espace potentiel ne contenant normalement pas de sang, les sinus de la dure-mère recueillent le sang veineux et l’espace sous-arachnoïdien contient du liquide céphalo-rachidien.
🔄 La circulation du LCR suit ce trajet : production par les plexus choroïdes, passage des ventricules latéraux au troisième ventricule par les foramens interventriculaires, passage dans l’aqueduc du mésencéphale puis dans le quatrième ventricule, passage dans le canal épendymaire et surtout dans les espaces sous-arachnoïdiens par trois ouvertures du quatrième, réabsorption par les villosités arachnoïdiennes et retour au sang par les sinus de la dure-mère
Le LCR protège mécaniquement le système nerveux central contre les chocs et les secousses, contribue à la régulation de la pression intracrânienne en faisant flotter le tissu nerveux, apporte du dioxygène et du glucose aux neurones et aux gliocytes, et participe à la régulation des échanges de substances.
Compléments
La dure-mère est parcourue par des sinus qui recueillent le sang veineux de l’encéphale, tandis que la pie-mère est une couche mince et transparente qui adhère au système nerveux central.
Le volume du LCR est d’environ 150 ml, sa pression et son volume restent constants parce qu’il est réabsorbé à mesure qu’il est produit, et il est remplacé toutes les huit heures environ.
Les gaz, les substances liposolubles, l’alcool et les anesthésiques peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique ; les gaz et les substances liposolubles la traversent selon leur gradient de concentration.
Les molécules polaires, ionisées ou hydrophiles peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique grâce à des mécanismes de transport spécifiques, passifs ou actifs, faisant notamment intervenir des transporteurs, des canaux et des pompes.
Les astrocytes contrôlent la contraction et la dilatation des vaisseaux sanguins afin de réguler le débit sanguin et le prélèvement des substances selon les besoins.
De la dure-mère vers le SNC : dure-mère, arachnoïde, pie-mère
★ À maîtriser
La moelle spinale transmet les informations sensitives des récepteurs sensoriels à l’encéphale et les informations motrices de l’encéphale aux muscles ou aux organes.
La moelle spinale, longue de 42 cm, occupe le canal vertébral et s’étend du trou occipital à la deuxième vertèbre lombaire ; ses méninges se prolongent jusqu’au sacrum.
📌 Dans la moelle spinale, la corne ventrale ou antérieure est motrice, tandis que la corne dorsale ou postérieure est sensitive.
La voie sensitive ascendante transmet les influx par trois neurones successifs : le neurone de premier ordre rejoint la moelle spinale ou le tronc cérébral, le deuxième transmet l’influx au thalamus ou au cervelet, et le troisième l’achemine du thalamus au cortex somesthésique.
La somesthésie comprend la sensibilité superficielle (tact, pression, chaud et froid), la sensibilité profonde (position des membres, mouvements et force), la sensibilité viscérale (états des viscères) et la douleur (nociception), signal d’alarme lié à une lésion tissulaire.
Compléments
Trente et une paires de nerfs spinaux naissent de la moelle spinale et émergent de la colonne vertébrale pour innerver différentes régions du corps.
La moelle spinale est entourée de pie-mère, d’arachnoïde et de dure-mère, et baigne dans le LCR.
La substance grise centrale de la moelle spinale a une forme de H ou de papillon, contient une commissure grise et trois cornes de chaque côté, et est traversée en son centre par le canal épendymaire.
La substance blanche comprend trois cordons de chaque côté :
Les neurofibres des voies nerveuses croisent la ligne médiane en un point de leur trajectoire entre les deux côtés du système nerveux central.
Le corps cellulaire du neurone sensitif de premier ordre se trouve dans un ganglion spinal ou crânien ; les influx du visage passent par les nerfs crâniens et ceux du reste du corps par les nerfs spinaux.
★ À maîtriser
📌 La voie pyramidale, principale voie motrice volontaire, comporte deux neurones : le neurone moteur supérieur naît dans le cortex moteur cérébral et le neurone moteur inférieur dans la corne antérieure de la moelle.
📌 Une lésion de la moelle épinière au niveau de la nuque entraîne une tétraplégie, c’est-à-dire la paralysie des quatre membres, tandis qu’une lésion plus basse entraîne une paraplégie, c’est-à-dire la paralysie des deux membres.
Compléments
★ À maîtriser
📌 Les nerfs crâniens émergent de l’encéphale et desservent la tête et le cou, à l’exception des nerfs vagues (nerfs X), qui s’étendent jusque dans les cavités thoracique et abdominale ; les nerfs spinaux émergent de la moelle spinale et innervent le reste du corps, à l’exception de la tête et de certaines parties du cou.
Compléments
La plupart des nerfs sont mixtes, à la fois somatiques et autonomes, moteurs et sensitifs.
Un récepteur sensoriel est constitué par les terminaisons dendritiques d’un neurone sensitif ou, dans les organes des sens, par des cellules spécialisées ; il réagit à un stimulus en déclenchant un potentiel d’action propagé par le nerf périphérique puis les voies ascendantes du système nerveux central.
Chaque type de récepteur sensoriel est sensible à une seule modalité sensorielle.
📌 Les réflexes somatiques stimulent les muscles squelettiques, tandis que les réflexes autonomes ou viscéraux régissent les muscles lisses, le cœur et les glandes.
📌 Les neurones sensitifs conduisent l’influx vers le système nerveux central, les neurones moteurs le conduisent loin du système nerveux central et les interneurones, ou neurones d’association, s’interposent entre les deux.
📌 Les récepteurs externes détectent notamment le toucher, la pression et la douleur, ainsi que la température, tandis que les récepteurs internes comprennent les barorécepteurs, les chimiorécepteurs, les mécanorécepteurs et les propriocepteurs.
★ À maîtriser
📌 Le sympathique est catabolique et mobilise l’organisme pour la fuite ou la lutte, tandis que le parasympathique est anabolisant et conserve et restaure l’organisme.
Lors d’un stress émotionnel ou physique, le sympathique prépare l’organisme à la fuite ou à la lutte en accélérant la fréquence cardiaque, augmentant la pression artérielle et la glycémie, dilatant les bronchioles et favorisant l’irrigation du cœur, du cerveau et des muscles squelettiques aux dépens des organes digestifs.
Dans les situations neutres, le parasympathique favorise le repos, la digestion et l’élimination des fèces et des urines, tout en mettant au repos la circulation et la respiration afin de réduire la consommation d’énergie.
Compléments
Le système nerveux autonome contrôle notamment la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la température corporelle, le poids, la digestion, la respiration, le métabolisme, l’équilibre hydrique et électrolytique, la sudation, la miction, la défécation et la réponse sexuelle.
Les nerfs sympathiques émergent de la partie médiane de la moelle épinière, tandis que les nerfs parasympathiques émergent du crâne ou de la région inférieure de la moelle épinière.
📌 Le sympathique provoque une bronchodilatation, tandis que le parasympathique provoque une bronchoconstriction.
📌 Le sympathique dilate la pupille (mydriase), tandis que le parasympathique la contracte (myosis).
Sympathique : mobilisation ; parasympathique : repos et restauration
★ À maîtriser
Compléments
Le nerf vague relie le cerveau au tube digestif et transmet des ordres de motricité ainsi que de sécrétion des sucs digestifs, notamment l’acide gastrique ; la commande parasympathique de la sécrétion salivaire relève des nerfs facial et glossopharyngien.
Le système nerveux entérique régule la sécrétion des sucs digestifs et des hormones indispensables à la digestion.
Le système nerveux entérique détecte des irritants, des substances toxiques ou des pathogènes dans l’intestin et peut déclencher une réponse appropriée, telle que la production de mucus protecteur.
Le système nerveux entérique communique avec le système nerveux central et entretient des relations étroites avec le système immunitaire et le microbiote intestinal.
Selon l’INSERM, les micro-organismes du microbiote intestinal pourraient transmettre au cerveau les sensations de faim et de satiété.
Un « deuxième cerveau » intestinal relié au cerveau par le nerf vague
Sympathique et parasympathique
| Dimension | Sympathique | Parasympathique |
|---|---|---|
| Rôle | Mobilise pour la fuite ou la lutte | Conserve et restaure |
| Origine nerveuse | Partie médiane de la moelle épinière | Crâne ou région inférieure de la moelle |
| Ganglions | À la sortie de la moelle épinière | Près de l’organe ou dans celui-ci |
| Bronches | Bronchodilatation | Bronchoconstriction |
| Pupille | Dilatation (mydriase) | Contraction (myosis) |
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1. Quel rôle les signaux électriques rapides et spécifiques du système nerveux jouent-ils dans l’organisme ?
2. Une réponse de régulation doit être rapide, tandis qu’une autre peut se mettre en place plus lentement par des substances circulant dans le sang. Quelle distinction entre les systèmes nerveux et endocrinien correspond à cette situation ?
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Comment le système nerveux contribue-t-il au maintien de l’homéostasie ?
Par des signaux électriques rapides et spécifiques.
Comment le système endocrinien agit-il sur l’homéostasie, contrairement au système nerveux ?
Plus lentement, en sécrétant des hormones dans le sang.
Que fait l’intégration dans le système nerveux ?
Elle traite l’information sensorielle pour déterminer une action.
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