Anatomie
Dr. Bertrand Boutillier
Pr. Gérard Outrequin

Présentation - Généralités

NEURO - ANATOMIE FONCTIONNELLE (Version 2007)

Utilisation du cours : Les schémas sont numérotés dans le texte (Ex. [S.07] ... [S.08]). Il suffit de cliquer sur l’image dans le texte pour obtenir le schéma.

1. PRESENTATION

1.1.- Introduction

Pour se mouvoir et survivre, les animaux et l’homme doivent être informés de l’état du milieu extérieur dans lequel ils sont situés et dans lequel ils doivent organiser leur comportement (chaîne fonctionnelle : information - traitement de l’information - action).

1.2.- Subdivisions du système nerveux

Les appareils anatomiques responsables de ces fonctions essentielles sont les appareils de la vie de relation qui se composent de :

a) - l’appareil de la locomotion (squelette, articulations, muscles) étudié ailleurs,
b) - l’appareil de l’innervation
c) - l’appareil sensoriel (organes du toucher, du goût, de l’olfaction, de la vue et de l’audition).

Ces appareils sont sous la dépendance du système nerveux cérébro-spinal qui comprend le système nerveux central et le système nerveux périphérique.

De plus, les régulations du milieu intérieur, qu’elles soient humorales, sécrétoires, vaso -motrices ou viscérales dépendent d’un système nerveux particulier, appelé système nerveux végétatif ou autonome, comprenant lui-même deux parties :

- le système nerveux orthosympathique, (en nouvelle nomenclature : partie sympathique)
- le système nerveux parasympathique. (en nouvelle nomenclature : partie parasympathique )

En résumé, les différentes parties du système nerveux peuvent être disposées dans le tableau portant le numéro 1.2.

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2. - GENERALITES

2.1.- LE TISSU NERVEUX

Le tissu qui constitue le substratum du système nerveux est très spécialisé dans sa morphologie et dans ses fonctions.
Il est hautement spécialisé dans la réception des excitations (ou stimuli) venant du milieu extérieur. Ces informations sont transmises sous la forme d’influx nerveux aux centres fonctionnels chargés d’élaborer une réponse, qui est adressée aux organes effecteurs (voir schéma de l’organisation générale du système nerveux). De plus, une multitude d’informations parviennent au niveau des centres nerveux qui en font la synthèse et construisent une réponse adaptée, immédiate ou différée (stockée en mémoire). Cette assimilation d’informations diverses s’appelle INTEGRATION. S.01

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Fonctions générales du tissu nerveux

L’intégration concerne les fonctions très supérieures comme la conscience, le langage, la mémoire et l’apprentissage.

2.2.- LA CELLULE NERVEUSE

2.2.1.- Caractères généraux

La cellule nerveuse s’appelle neurone. Le neurone dérive d’une cellule souche embryonnaire appelée neuroblaste. Notre capital de neurones étant fixé dès la naissance, aucune autre division de la cellule souche ne pourra donner de nouveaux neurones. Toute destruction de neurones après la naissance est définitive. Le neurone est une unité fonctionnelle traversée par l’influx nerveux dans un seul sens : il est donc polarisé. C’est aussi une unité trophique car tout segment du neurone qui est séparé du corps cellulaire dégénère et disparaît.

2.2.2 Morphologie des Neurones

Il convient de distinguer le corps cellulaire et ses expansions. S.02

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L’unité motrice

a) le corps cellulaire ou périkaryone entoure un gros noyau. Le corps cellulaire a souvent une forme étoilée.
Sa membrane est formée de deux couches de molécules de phospho-lipides présentant des orifices ou canaux (ou pores membranaires), permettant les échanges ioniques (Na+), (K+) et (Cl-) avec l’extérieur de la cellule. Le cytoplasme contient des inclusions : des mitochondries, petits organes intra-cellulaires qui fournissent l’énergie nécessaire au métabolisme cellulaire et des inclusions sécrétoires appelées corps de Nissl ou substance tigroïde. Ces inclusions disparaissent avec la fatigue nerveuse et au cours de la dégénérescence.
Le cytoplasme contient aussi de la mélanine sous forme de pigments jaunâtres et noirs. Il existe enfin des inclusions spécifiques qui sont les neurofibrilles. Elles sont libres ou anastomosées entre elles. On a pensé qu’elles jouaient un rôle dans la conduction et la transmission de l’influx nerveux à l’intérieur du corps cellulaire.

b) Les expansions sont de deux sortes et elles partent du corps cellulaire. Ce sont :
- les dendrites, prolongements protoplasmiques ramifiés.
- l’axone, prolongement unique qui possède des branches collatérales et se termine par une arborisation de fibres dont chacune des branches aboutit à la plaque motrice d’une fibre musculaire, dans le cas d’un axone moteur. L’ensemble du corps cellulaire, de l’axone et des fibres musculaires qui en dépendent, constitue l’UNITE MOTRICE. Recouvert de ses gaines, l’axone prend le nom de cylindraxe ou fibre nerveuse. Les nerfs sont donc formés d’une multitude de fibres nerveuses groupées en faisceaux.

On peut se faire une idée des proportions relatives des différentes parties d’un neurone en multipliant artificiellement leur dimension réelle par mille. Ainsi un gros motoneurone lombaire aurait les dimensions suivantes :

- Le corps cellulaire aurait le volume d’un pamplemousse.
- Les dendrites auraient 2 à 5 mètres de long
- Le cylindraxe des neurones les plus longs, serait un câble d’un kilomètre de long et de deux centimètres de diamètre.
C’est le cylindraxe ou axone qui a pour fonction de conduire l’influx nerveux.

2.2.3. Variétés de Neurones S.03

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Variétés de neurones

a) Les neurones multipolaires. Situés dans le névraxe, ce sont les plus nombreux et les plus typiques. Ils sont de forme étoilée. Ils ressemblent au neurone pris pour type de description. Ils ont un seul axone mais plusieurs dendrites. Les influx nerveux parviennent au corps cellulaire par les multiples pôles dendritiques pour se diriger vers l’axone.

b) Les neurones bipolaires. Ils possèdent un seul dendrite et un seul axone. Le sens de la propagation de l’influx nerveux se fait toujours du dendrite vers l’axone. De tels neurones existent dans la rétine.

c) Les neurones en T semblent être unipolaires. En fait, leur forme spéciale résulte d’un accolement partiel entre le dendrite et l’axone. Ces cellules en T existent dans les ganglions spinaux. Ce sont les corps cellulaires des premiers neurones sensitifs.

2.2.4. - Plasticité neuronale

Bien que hautement spécialisée chez l’adulte, la cellule nerveuse est capable d’adaptations synaptiques pendant les périodes embryonnaire et fœtale, ainsi que dans la première décade de la vie. Les circuits synaptiques, propres à un individu et supports de ses fonctions cérébrales, se construisent pendant cette période. Ceci souligne l’importance des facteurs nutritionnels et éducatifs, à ce moment là.

De plus, à l’age adulte, les réseaux synaptiques gardent une capacité relative d’adaptation dans les circonstances suivantes. :

En cas de déficit neuronal partiel, fonctionnel ou organique, les réseaux peuvent, si les lésions locales le permettent, se réorganiser dans des circuits voisins, assurant ainsi des récupérations partielles ou des suppléances (Ex : suppléances des déficits sensoriels). C’est le rôle thérapeutique de la Rééducation fonctionnelle.

Il semble exister, en plus, une sensibilité accrue aux neuro-médiateurs dans les neurones actifs.

2.3. La fibre nerveuse et ses gaines S.04

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La fibre nerveuse et ses gaines

La fibre nerveuse ou cylindraxe n’est autre que le prolongement d’un neurone (axone) entouré de gaine. Il existe deux sortes de gaines isolée ou associée entourant la fibre nerveuse : la gaine de myéline et la gaine SCHWANN ou neurilèmme.

Il existe donc quatre types de fibres nerveuses :

- les fibres sans myéline ni gaine de Schwann : ce sont les fibres nues qui existent pendant le développement de l’embryon.

- les fibres sans myéline mais à gaine de Schwann : ce sont les fibres de REMAK. Elles constituent les nerfs végétatifs (nerfs viscéraux). Elles sont de couleur grise.

- les fibres myélinisées sans gaine de Schwann : ce sont les fibres de la susbtance blanche du système nerveux central et du nerf optique.

- les fibres myélinisées avec gaine de Schwann : elles sont abondantes dans
tous les nerfs périphériques. Ce sont les plus typiques et les plus perfectionnées.

La myéline est un mélange de lipides phosphorés. Elle donne à la fibre nerveuse une couleur blanc- mat caractéristique. Elle est considérée comme une réserve nutritive pour le cylindraxe et elle joue le rôle d’un isolant électrique. Elle protège la fibre nerveuse des courants d’influx venant des fibres voisines. La gaine de myéline présente des incisures (incisures de SCHMIDT-LANTERMANN) et des étranglements appelés noeuds de RANVIER.

La gaine de SCHWANN recouvre la gaine de myéline. Elle est formée de cellules plates soudées entre elles (c’est un Syncitium). Il existe un noyau ovalaire entre chaque étranglement de RANVIER.

2.4. - LES ORGANES NERVEUX : STRUCTURE ET REPARTITION DU TISSU NERVEUX

2.4.1.- Structure des Nerfs périphériques S.05

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Coupe du nerf périphérique

Ce sont des cordons blancs, cylindriques ou aplatis, plus ou moins volumineux, durs, résistants et difficilement extensibles. Microscopiquement, ils sont formés de faisceaux de fibres nerveuses appelés faisceau de KRAUSE, entourés d’une gaine conjonctive (le périnèvre) qui envoie des cloisons appelées endonèvres. Il existe un tissu conjonctif appelé épinèvre autour du nerf. A l’intérieur du nerf, entre les faisceaux de Krause, courent des vaisseaux sanguins et lymphatiques (appelés vasa nervorum). Un traumatisme local peut provoquer un hématome interstitiel dans les gaines du nerf.

Les nerfs en s’éloignant du lieu de leur naissance diminuent progressivement de calibre en donnant des branches collatérales.

2.4.2.- Structure des organes du système nerveux central

Ils sont formés de deux substances : la substance grise et la substance blanche.

- la substance grise : périphérique et superficielle, au niveau du cerveau et du cervelet, elle est centrale dans la moelle épinière. Elle est composée des corps cellulaires des neurones, des dendrites et de la partie initiale des axones. Toutes les fibres qui pénètrent dans la substance grise perdent leur gaine de myéline.

- la substance blanche est profonde dans le cerveau et le cervelet. Elle est superficielle au niveau de la moelle épinière. Elle est formée de fibres nerveuses myélinisées. Elle est de ce fait plus ferme et plus résistante que la substance grise.

2.4.3. - La névroglie

A côté des neurones, cellules hautement spécialisées, on trouve dans les organes nerveux du tissu de soutien, tissu de remplissage appelé névroglie. Elle contient plusieurs types de cellules (Astrocytes, oligodendrocytes et microgliocytes). Globalement, la névroglie forme une matière interstitielle interposée entre les capillaires sanguins et le tissu nerveux. Elle prend aussi l’aspect d’un épithélium de revêtement dans les cavités du système nerveux, par exemple le canal de l’épendyme dans la moelle ou les ventricules dans les hémisphères cérébraux. . De plus elle joue un rôle sécrétoire, car elle forme des pelotons épithéliaux appelés plexus choroïdes et elle intervient dans la sécrétion du liquide cérébro - spinal (ou liquide céphalo-rachidien).

En outre, c’est la névroglie (oligodendrocytes) qui est à l’origine des gaines de SCHWANN et de myéline. Contrairement aux apparences, ce tissu de soutien n’est pas un tissu conjonctif car il a la même origine embryonnaire que les neurones. En bref, c’est un tissu nerveux de soutien, de liaison et de revêtement. La névroglie joue un rôle trophique car elle est le milieu intermédiaire entre les vaisseaux et les neurones.

Les recherches actuelles montrent que certaines de ses cellules (les astrocytes) assurent une régulation du transfert des neurotransmetteurs dans les synapses.

2.5.- CLASSIFICATION NEUROPHYSIOLOGIQUE DES FIBRES NERVEUSES

Il convient de distinguer séparément les fibres sensitives et les fibres motrices.

2.5.1.- LES FIBRES SENSITIVES

Il existe 4 catégories différenciées selon leur calibre et leur vitesse de conduction nerveuse.

a) Groupe I : ce sont des fibres myélinisées de gros calibre. Elles transportent les influx de la sensibilité proprioceptive inconsciente. Elles proviennent des fuseaux neuro-musculaires et des récepteurs neuro-tendineux de Golgi. Elles se continuent par les voies spino-cérébelleuses.

b) Groupe II : moins volumineuses, elles transmettent les influx de la sensibilité tactile épicritique et proprioceptive consciente.
La sensibilité proprioceptive consciente (ou sens articulaire ou sens des positions) est aussi la sensibilité profonde des Cliniciens.

c) Groupe III : moins volumineuses et à vitesse de conduction lente, elles transmettent les influx des sensibilités thermiques.

d) Groupe IV : fibres très minces, sans gaine de myéline, elles jouent un rôle dans la transmission de la douleur.

Il existe deux classifications classiques des fibres sensitives, la classification de LLYOD et la classification de ERLANGER et GASSER.

(voir tableau. Cliquer sur Doc)

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2.5.2 - LES FIBRES MOTRICES S.6

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Fibres nerveuses motrices et boucle gamma

Il existe dans les nerfs périphériques deux sortes de fibres nerveuses motrices dont les corps cellulaires sont dans la substance grise de la moelle. Les corps cellulaires sont appelés motoneurones. On distingue :

a)- des motoneurones Alpha (alphaphasiques et alphatoniques) dont l’axone innerve les fibres musculaires squelettiques et sont responsables de l’activité musculaire du mouvement.

b) - des motoneurones gamma qui innervent la partie musculaire des fuseaux neuro - musculaires et sont responsables de la régulation du tonus musculaire.

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