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Le système nerveux diaporama 1
Tout être vivant est capable de percevoir son
environnement et y réagir
• Une bactérie peut former un kyste en cas de sécheresse prolongée
• Une amibe (protiste) peut se diriger vers une source de nourriture
• Une plante peut diriger ses feuilles en direction du soleil
• Un planaire (vert plat) peut fuir une lumière trop vive
Exemple : Stimulation de la plante Mimosa pudica
Lep, p.303
(d) (e)
Le système endocrinien (hormonal), par :
Le système nerveux, par :
Tous deux ont pour but le maintien de l’homéostasie (équilibre interne)
• La sécrétion d’hormones dans le sang par les glandes
• Une action dans les tissus cibles lente, mais soutenue et durable
• L’influx nerveux : transmission électrique/chimique
• Une action rapide, mais brève
Comparaison des systèmes endocriniens et nerveux
Traitement de l’information par les systèmes nerveux
Mode d’action du système nerveux
1. Réception de l’information
• Milieu interne
• Milieu extérieur
2. Intégration
3. Action
• Organes végétatifs
• Muscles volontaires
(comportement)
Mémorisation
Mémoire
1. Réception de l’information
• Milieu interne
• Milieu extérieur
2. Intégration
3. Action
• Composantes internes
• Moteurs (comportement)
Mémorisation
Une sonde planétaire
autonome utiliserait le
même algorithme de base
L’action produite devient une
nouvelle information
On peut séparer le système nerveux en deux structures :• Le système nerveux central (SNC)• Le système nerveux périphérique (SNP)
Le système nerveux central (SNC) est constitué de
l’encéphale, situé dans la boîte crânienne, qui comprend:
o Le cerveauo Le cerveleto Le tronc cérébral
La moelle épinière, située dans la colonne vertébrale, qui intègre
les réactions simples à certains types de stimuli (ex: réflexe rotulien).
L’encéphale a le pouvoir d'intégration qui permet aux vertébrés demanifester des comportements complexes
La moelle épinière transmet des informations à l'encéphale, lequel lui en transmet également.
Système nerveux central(encéphale et moëlle épinière)
Voie sensitive(afférente)
Organes des sens
Voie motrice(efférente)
Système nerveux autonome
(involontaire)
sympathique parasympathique
Système nerveux somatique
(volontaire)
muscle cardiaque et
muscles lisses, glandes
muscles squelettiques
Système nerveux périphérique(nerfs crâniens et nerfs spinaux)
Commande les tissus musculaires lisses et cardiaques
Dirige le fonctionnement de divers organes (estomac, cœur, poumons…)
Fonctionne sous contrôle « involontaire » en lien avec le système hormonal
Le système nerveux périphérique autonome (SNA)
Le système nerveux autonome (SNA)
Le SNA est lui-même constitué de deux systèmes antagonistes: le système sympathiqueet le système parasympathique.
La plupart des organes sont innervés par ces deux systèmes.
Le système sympathique :
o prépare l'individu à l'action (combat ou fuite)
o ses nerfs quittent la moelle épinière dans les régions thoraciques et lombaires
o a pour relais des ganglions localisés près de la moelle épinière
Le système nerveux parasympathique :
o favorise le repos et les fonctions d'entretien
o ses nerfs quittent la moelle dans les régions cervicales et sacrales
o a pour relais des ganglions localisés près des organes innervés
Le système nerveux sympathique
Les cellules nerveuses
Deux types de cellules constituent le système nerveux:
Les cellules gliales, ou névroglies (90% des cellules)
Les neurones (10%)
Les cellules gliales
Leur nom vient du grec gloios, ou glu.
Cellules de soutien pour le système nerveux central.
Sont plus petites et plus nombreuses que les neurones.
Sont capables de se répliquer par mitose.
Les cellules gliales
Leur nom vient du grec gloios, ou glu
Cellules de soutien pour le système nerveux
Sont beaucoup plus petites et plus nombreuses que les neurones
Sont capables de se répliquer
Ont un rôle pour nourrir les neurones et éliminer les déchets
Guident la migration des neurones
Assurent une protection immunitaire
Isolent les axones des neurones ( voir plus loin)
On a longtemps pensé que leur rôle s’arrêtait là…
Les cellules gliales (gliocytes)
Elles sont de quatre types:
Les oligodendrocytes (SNC) ou cellules de Schwann (SNP):
• forment une gaine isolante de myéline autour de l’axone de la plupart desneurones (voir plus loin la structure des neurones)
Les épendymocytes :
• Cellules épithéliales qui tapissent les cavités de l’encéphale.• Les battements de leurs cils font circuler le liquide cérébrospinal
Les microglies qui sont des phagocytes et ont un rôle immunitaire.
Les astrocytes:• ont une forme d’étoiles• soutien structural aux neurones• forment autour des vaisseaux la barrière hémato-encéphalique, qui ne
laissent passer que certaines substances* dans le cerveau
* Par exemple : O2, CO2, glucose, alcool, barbituriques, substances lipophiles
épendymocyte astrocyte oligodendrocyte
neurolemnocyte(c. de Schwann)
microglies
Les astrocytes
Des études récentes ont montré que les astrocytes:
sont capables d’envoyer et de propager des signaux chimiques (vagues de Ca2+)
en réponse aux influx nerveux des neurones
peuvent moduler (amplifier ou bloquer) la transmission nerveuse des neurones
ont un rôle dans la neurogenèse (production de nouveaux neurones) et la
plasticité des synapses
participent à la sélection des connexions neuronales
la proportion cellules gliales / neurones a augmenté au cours de l’évolution
Références :« Comment les astrocytes contrôlent les neurones», La Recherche, 472, 56-59, février 2013.
Formation de la gaine de myéline autour d’un axone périphérique, par des couches successives de membrane de cellules de Schwann. ( oligodendrocytes dans le SNC)
Les neurones
le corps cellulaire contient le noyau
les dendrites reçoivent les informations
l’axone transmet l’influx nerveux à la
cellule suivante
un axone peut mesurer jusqu’à 1 mètre!
Dans le SNC, les axones myélinisés forment la substance blanche, alors que les dendrites et les corps cellulaires forment la substance grise.
Dans le SNP, les neurones s’assemblent en faisceaux, comme les fibres d’un câble, pour former les nerfs.
Structure d’un nerf
fascicule
épinèvre
périnèvre
endonèvre
axone
feuillet de myéline
vaisseaux sanguins
• Les neurones sensoriels transmettent des informations sur l’environnement vers lamoëlle épinière et le cerveau (dendrites connectés aux récepteurs sensoriels)
• Les interneurones, qui se trouvent dans la moëlle épinière et le cerveau, interprètentles données sensorielles et commandent une réaction adéquate
• Les neurones moteurs transmettent des impulsions ou des ordres aux muscles etaux glandes (effecteurs)
Les arcs réflexes
Définition : « Réponse prévisible et automatique à un stimulus spécifique »
Le stimulus agira sur un récepteur qui peut être : Un récepteur cutané
Un nocicepteur (douleur)
Un propriocepteur(posture, locomotion)
Un récepteur d’un organe des sens
Un réflexe somatique mène à une contraction musculaire
Un réflexe autonome (viscéral) agit sur les muscles lisses, le muscle cardiaque ou sur les glandes.
Les arcs réflexes
comprennent 5 éléments essentiels:
1.Un récepteur
2.Un neurone sensitif
3.Un centre d’intégration
4.Un neurone moteur
5.Un effecteur
Un arc réflexe
L’encéphale n’intervient pas lors d’un réflexe spinal.
Un animal auquel on a détruit l’encéphale présentera la même réponse, pour autant
que sa m.e. soit intacte.
La moëlle épinière (m.e.)Substance blanche (à l’extérieur): axones et dendrites
Substance grise (à l’intérieur): corps cellulaires
Lieu de transit des neurones moteurs (efférents) et sensitifs (afférents)
Les neurones moteurs quittent la m.e. par les racines ventrales
Les neurones sensitifs arrivent à la m.e. Par les racines dorsales
Les corps cellulaires des neurones sensitifs forment les ganglions spinaux (ou rachidiens)
Un arc réflexe simple : le réflexe rotulien
Exemples de réflexes végétatifs
Vasomoteur : rougeur / paleur
Pilomoteur : hérissement des poils suite
p.ex. à un bruit désagréable
Sudoripare, salivaire
La moëlle épinière
• Mesure environ 1 cm de diamètre pour 40-50 cm de long
• Est entourée des méninges et baigne dans le liquide céphalorachidien
• Les méninges sont trois membranes qui protègent le cerveau et la m.e.
• de l’extérieur à l’intérieur, les méninges sont :
• La dure-mère
• L’arachnoïde
• La pie-mère
Le liquide céphalorachidien(ou cérébrospinal)
• Liquide aqueux comparable au plasma sanguin, dans lequel
baignent le cerveau et la moëlle épinière
• Volume total d’environ 150 ml
• Circule à travers les ventricules cérébraux, autour de l’encéphale,
autour de la moëlle épinière et dans le canal de l’épendyme
• Soutient et protège le cerveau et la moëlle épinière, maintient autour
d’eux une pression uniforme
• Fonctionne comme un coussin absorbeur de chocs entre le cerveau
et la boîte crânienne
• Est prélevé pour analyse, par ponction lombaire, en cas de
suspicion de méningite
• S’accumule de manière excessive lors d’hydrocéphalie
Deux zones bien distinctes s'observent dans une coupe de la moëlle épinière :
en 1, au centre, la substance grise: c'est là que se localisent les corps cellulaires des
motoneurones ;
en 2, en périphérie, la substance blanche héberge uniquement des fibres nerveuses.
sillon antérieur
sillon postérieur
http://webapps.fundp.ac.be/umdb/histohuma/histohuma/index.php
Coupes d’histologie pour la plupart tirées du site:
http://www.deltagen.com/target/histologyatlas/atlas_files/nervous/spinal_cord_20x.htm
Dans la substance grise, on observe essentiellement :
en 1, des cellules nerveuses ou motoneurones qui sont des cellules de très grande
taille ;
en 2, de plus petites cellules qui sont les cellules gliales que l'on ne peut
différencier ;
en 3, de petits capillaires sanguins.
Les motoneurones de la substance grise se caractérisent en 1, par un corps cellulaire
volumineux ; en 2, par un noyau énorme, globuleux et clair avec un nucléole toujours
apparent ; et par de nombreux prolongements cytoplasmiques. Les têtes de flèches
indiquent ceux qui sont visibles sur cette section. Vu ces nombreux prolongements, les
motoneurones sont qualifiées de cellules nerveuses multipolaires.
Le motoneurone ne possède qu'un seul prolongement axonique, fléché en 1. Il
conduit l'influx de façon cellulifuge. Les autres prolongements sont de type
dendritique. L'influx est cellulipète.
Dans la substance grise, ces fibres nerveuses sont amyélinisées. En 2 sont fléchées
les cellules gliales.
Les prolongements de tous ces types cellulaires s'enchevêtrent pour former la
substance de fond rosée, notée en 3, appelée neuropile.
Les prolongements des
motoneurones passent dans la
substance blanche où la plupart
s'entourent d'une gaine de myéline.
On voit en 1, en coupe longitudinale,
des fibres nerveuses amyélinisées et
en 2, en coupe transversale, des
fibres nerveuses myélinisées. La
gaine de myéline est formée par des
cellules gliales particulières: les
oligodendrocytes.
En 1, sont fléchées des fibres
nerveuses amyélinisées. En 2, une
fibre nerveuse myélinisée.
L’axone central ou parfois
excentrique est entouré d'un cercle
blanc: la gaine de myéline, dont la
composition est lipidique, est dissoute
par les techniques de préparation.
Les petits noyaux, fléchés en 3,
appartiennent aux cellules gliales de
la substance blanche.
Au centre de la moëlle épinière, se trouve, en 1, le canal central ou épendymaire, dans
lequel circule le liquide céphalorachidien.
Il est tapissé de cellules gliales spéciales, fléchées en 2 et appelées épendymocytes.
Ces cellules s'agencent côte à côte, à la façon d'un épithélium.
Neurone. Il n'est plus possible, par ces colorations de discerner l'axone des
dendrites.
Cette imprégnation argentique
permet de bien distinguer les
fibres nerveuses de la substance
blanche. En 1, est fléchée une
fibre nerveuse myélinisée,
l’axone, marqué en noir et entouré
d'une gaine de myéline blanche.
Nous voyons en 2 des fibres
nerveuses amyélinisées,
dépourvues de toute gaine.
Chaque petit point noir représente
un axone.
Les nerfs
En coupe longitudinale, les nerfs donnent souvent cet aspect ondulé en vagues, très
caractéristique. Parmi les nombreuses fibres amyélinisées, fléchées en 1, nous voyons
en 2 quelques fibres nerveuses entourées d'un manchon blanc. Ce sont des fibres
myélinisées schwanniennes. La partie lipidique de la gaine de myéline est dissoute.
Structure d’un nerf
fascicule
épinèvre
périnèvre
endonèvre
axone
feuillet de myéline
vaisseaux sanguins
Les fibres nerveuses se disposent en faisceaux. Plusieurs faisceaux peuvent se
regrouper pour constituer un nerf plus important. En 1, nous localisons l'endonèvre.
Chaque faisceau est entouré, en 2, par une gaine conjonctive lamellaire, appelée
périnèvre. L'ensemble des faisceaux est maintenu par du conjonctif noté en 3 et
appelé épinèvre, riche en vaisseaux sanguins fléchés en 4.
Détaillons les fibres nerveuses myélinisées. En 1, la gaine de myéline est un
manchon formé de l'accolement de membranes schwanniennes. Elle entoure
l’axone fléché en 2. Dans les préparations ordinaires, la composante lipidique de la
gaine est dissoute par des solvants tels que les alcools. Le support protéique
subsiste. On le voit en 3. C'est le réseau de neurokératine qui forme un grillage rosé.
La gaine de myéline n'est pas continue. Elle est régulièrement interrompue au niveau
de contact de deux cellules de Schwann en 1. Elle forme les étranglements annulaires
de Ranvier. L’axone, fléché en 2, n'est pas interrompu. On observe, en 3 le réseau de
neurokératine, en 4 le cytoplasme schwannien externe et en 5 l'endonèvre.
Une imprégnation argentique met en évidence les axones. En 1, est fléché l’axone
d'une fibre myélinisée. En 2, celui d'une fibre amyélinisée. (On voit, en 3, les images
en tête de flèche des incisures de Schmidt-Lanterman.)
