17 Les systèmes nerveux

Le système nerveux est composé de l’encéphale, dont le tronc cérébral, la moelle épinière et les nerfs périphériques. Les cellules qui le composent sont les neurones (et les cellules gliales), ils forment un immense et complexe réseau, permettant l’organisation des systèmes et l’interaction avec l’extérieur.

Les organes et les glandes endocrines sont en lien avec le système neurovégétatif.

Au sein du système nerveux, on distingue la classification suivante :

– le système nerveux autonome, (ou végétatif), qui effectue essentiellement les régulations de la vie végétative (régulations inconscientes) ;

– le système nerveux somatique (commande des muscles squelettiques donc les mouvements du corps, et les fonctions de relation grâce aux organes des sens) ou système nerveux de la vie de relation.

Le rôle principal est la communication nerveuse : les cellules nerveuses fonctionnent toutes de manière identique : elles acheminent l’information sous forme d’influx électriques.

Organisation des Systémes

Repères anatomiques

• D’un point de vue anatomique, le système nerveux comprend :

– système nerveux central (SNC) : cerveau + moelle épinière,

– système nerveux périphérique : nerfs assurant la jonction entre le SNC et l’ensemble du corps : tous les organes sont innervés, certains de manière plus dense que d’autres.

• D’un point de vue fonctionnel, on distingue le système nerveux autonome et le système nerveux de relation.

Organisation Fonctionnelle

Processus physiologique

• Les ions Na⁺ (sodium) et K⁺ (potassium) sont répartis de façon non équitable de part et d’autre de la membrane plasmique de ces cellules. Cela crée une différence de charges électriques (= un potentiel électrique) appelé potentiel de repos, que les cellules nerveuses maintiennent en permanence. Elles consomment d’ailleurs une grande quantité d’énergie pour cela.

• Ce potentiel de repos est facile à perturber : l’ouverture d’un canal ionique suffit à inverser la polarité de la membrane : les ions Na⁺ accumulés du côté extracellulaire vont, par mécanisme de diffusion simple, entrer dans la cellule. Inversement les ions K⁺ vont rejoindre l’espace extracellulaire. Ce changement brutal de potentiel électrique de la membrane est appelé potentiel d’action.

La Synapse

• Le potentiel d’action est véhiculé le long de l’axone du neurone, de manière régénérative : les courants ioniques en un point provoquent l’ouverture de canaux un peu plus loin sur le neurone, donc un nouveau potentiel d’action.

• Quand le potentiel parvient au niveau de la synapse (à l’extrémité du neurone), il ne peut pas être véhiculé directement au neurone suivant. Il est transformé en une information chimique : une molécule libérée dans l’espace synaptique, qui sera interprétée par le neurone suivant et déclenchera une réponse électrique sur le neurone post-synaptique. La molécule est appelée neuromédiateur, ou neurotransmetteur.

• Un neurone reçoit des stimulations de plusieurs centaines d’autres neurones, au niveau de son corps cellulaire. Ces stimulations peuvent être d’ordre excitateur ou inhibiteur, selon le neuromédiateur impliqué. La synthèse de toutes ces informations se fait au niveau du corps cellulaire du neurone récepteur. Si cette somme dépasse le seuil d’excitabilité du neurone, un potentiel d’action se propage le long de l’axone. Sinon, les stimulations reçues restent sans conséquence.

Les neurotransmetteurs

Un neurotransmetteur est une molécule synthétisée dans la synapse à l’aide de précurseurs et d’enzymes. Il est largué de la partie pré-synaptique dans la fente synaptique suite à une stimulation électrique induite par les ions calcium provoquant une réaction des récepteurs spécifiques sensibles de la partie postsynaptique. Un nouvel influx est déclenché sur le neurone post-synaptique lorsque le neurotransmetteur est excitateur, il est inhibé si le neurotransmetteur est inhibiteur. Les neurotransmetteurs sont ensuite dégradés et inactivés.

Exemples

L’acétylcholine (excitatrice) est libérée par des synapses cholinergiques dans le cortex cérébral ou le système neurovégétatif. Elle inhibe GABA (acide gamma-aminobutyrique), présent dans le système réticulaire, (voir fiche 45, le sommeil).

La noradrénaline est libérée par des synapses adrénergiques dans le système nerveux végétatif et particulièrement orthosympathique, dans l’hypothalamus, le cortex… Elle joue un rôle dans la mémoire, l’apprentissage, les émotions et le sommeil. Elle agit à la façon d’une hormone (fonction chronotrope et vasoconstrictive (voir fiche 58 cardiotoniques et fiche 10 échanges cellulaires).

L’adrénaline est libérée dans le système orthosympathique. Elle répond au stress.

La dopamine (inhibitrice) est libérée dans le Locus Niger. Elle améliore l’attention, la motivation et permet le contrôle de la motricité extra-pyramidale (contrôle du mouvement et de la posture), ainsi que la régulation énergétique. Elle procure une sensation de plaisir.

La sérotonine est libérée dans le tronc cérébral, l’hypothalamus (vigilance, thermorégulation, stimulation de l’appétit), le système limbique (émotion et humeur) et le cortex cérébral. Elle agit au niveau de la douleur (substance algogène, voir fiche 52).

L’histamine est libérée dans l’hypothalamus (système nerveux végétatif) et participe à l’éveil, au contrôle de la motricité pyramidale…

Le GABA (inhibiteur) est libéré dans le cortex et participe au contrôle moteur, et aux fonctions corticales en général (voir fiche 45).

Le glutamate (excitateur) est lié au système limbique, au thalamus et au cervelet Ce qui contribue à l’apprentissage et à la mémoire.

Certaines substances produites par des neurones rejoignent la circulation sanguine pour agir à distance : ce sont des neurohormones. Exemples : la substance P, la vasopressine, l’ocytocine, les hormones hypothalamiques et hypophysaires.

Le système nerveux autonome (ou végétatif)

Rôles

• Il intervient sur les fonctions végétatives, c’est-à-dire ce qui ne concerne pas les fonctions de relation. Il régule le milieu interne du corps, soit l’homéostasie. En particulier, le système nerveux autonome régule les fonctions digestives, la respiration, intervient sur le sommeil, le stress,…

• Le système nerveux autonome est commandé par l’hypothalamus, lui-même relié à d’autres systèmes cérébraux : (le cortex associatif fronto-orbitaire, le thalamus, le système limbique, la formation réticulée).

• Les nerfs permettant la conduction des informations ont leur origine dans le système nerveux central (cerveau et moelle épinière), et innervent l’ensemble des organes, sans qu’on puisse les distinguer vraiment des nerfs du système nerveux somatique.

• Le système nerveux autonome commande :

– la musculature lisse (muscles des viscères et des parois artérielles notamment, ayant des caractéristiques différentes des muscles striés squelettiques et cardiaques),

– des glandes exocrines : glandes qui secrètent des molécules destinées au milieu extérieur (contrairement aux hormones, qui sont sécrétées par des glandes endocrines).

• L’hypothalamus est l’élément le plus important du système végétatif, (par ailleurs, il intervient aussi dans la régulation hormonale et commandant l’hypophyse).

• Parmi les fonctions commandées par l’hypothalamus, impliquant le système nerveux autonome, on peut citer :

– régulation du pouls, de la température, de la pression artérielle,

– régulations métaboliques, en particulier métabolisme de l’eau,

– régulation des comportements : cycle circadien, vigilance, soif, faim, sommeil,

– réponse au stress.

• Il agit comme un système intégrateur, collectant et analysant un ensemble de données enregistrées au niveau périphérique, et construisant des réponses adaptées.

Les voies de conduction

• Le système nerveux végétatif comprend des fibres conductrices sensitives, qui permettent aux informations recueillies en périphérie d’atteindre les centres (transmission des sensations douloureuses venues des viscères).

• Il comprend également des fibres motrices allant de la commande centrale vers les effecteurs.

• Parmi ces voies effectrices, on distingue 2 systèmes : le sympathique (ou orthosympathique) et le parasympathique.

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