Le système nerveux

Introduction

En tout moment, l’individu s’adapte aux multiples variations de son environnement. Il est averti de ces changements par ses sens, et réagit alors aux stimulus perçus par une action (un comportement) appropriée dans le but d’accomplir une tache ou bien pour éviter un danger, et ce grâce à l’intervention de son système nerveux. ** Comment notre système nerveux perçoit – il les informations depuis notre milieu ? ** Comment la sensibilité consciente se traduit – elle par une motricité, volontaire ou involontaire ? ** Quels sont les organes intervenants dans chacune de ces activités nerveuses? Et quelle est leur structure ? ** Comment protéger notre système nerveux ?

I- la sensibilité consciente 1) Découverte des organes des sens. Nos organes sensoriels captent des informations dans le milieu environnant. La lumière, certaines vibrations de l’air, les molécules chimiques de nos aliments sont autant de « stimulus » qui vont devoir être transmis au cerveau pour comprendre ce qui se passe autour de nous. C’est la « Sensibilité consciente ».

Information perçue (Stimulus)

Sons Les odeurs Les goûts,

Les saveurs Les lumières

Douleur, Température, Rugosité …

Organe sensoriel L’oreille Le nez La langue L’œil La peau

Nom du sens L’ouïe Odorat Le goût La vue Le toucher

2) La transmission des informations sensitives. Exemple : la VISION, comme sensibilité consciente

A- Les constituants de l’œil :

Les rayons lumineux traversent les milieux transparents du globe oculaire (cornée,

humeur aqueuse, cristallin, humeur vitrée). Au cours de ce trajet, la cornée et le

cristallin font subir un changement de direction aux rayons lumineux. Tous les

rayons vont converger (aboutir au même point) et former une image sur la rétine

qui est constituée d’une couche de cellules photo-réceptrices. La stimulation de la

rétine par les rayons lumineux provoque la naissance d’un message codé « à

caractère électrique », dont la fréquence varie selon l’intensité de la stimulation, et

qui s’appelle influx nerveux.

B- Structure et rôle du nerf optique :

Le nerf optique est constitué d’un grand nombre de fibres nerveuses, regroupées en faisceaux couvertes d’un tissu conjonctif riche en vaisseaux sanguins. Ces fibres nerveuses transmettent l’influx nerveux depuis la rétine vers le cerveau.

C) Structure de l’encéphale :

L’encéphale est constitué de trois éléments : le cerveau, le cervelet et le bulbe rachidien. Le cerveau est subdivisé en deux hémisphères cérébraux : hémisphère cérébral droit et hémisphère cérébral gauche, les deux surmontés par des circonvolutions cérébrales nombreuses et développées. La coupe longitudinale antéropostérieure de l’encéphale montre l’existence de deux types de matières : une matière grise externe (Cortex cérébral), et une matière blanche interne.

D) Le cerveau et le traitement de l’influx nerveux :

Cette zone est dite aire visuelle, et représente le centre nerveux responsable de la vision. Au niveau de cette aire se fait la réception et le traitement de l’influx nerveux (message codé) et sa traduction en image.

Remarques * Au niveau de chaque œil nait un influx nerveux sensitif dit « afférent » (centripète) car il est transmis par des fibres nerveuses sensitives vers l’aire visuelle (centre nerveux) située sur l’hémisphère opposé à l’œil. * Sur chaque hémisphère, sont localisées des aires sensorielles dont chacune est responsable d’une sensibilité consciente concernant la moitié opposée du corps. * Aucun influx nerveux n’est né tant que la stimulation n’atteint pas une certaine intensité dite seuil d’excitation. * Les organes de sens ont une capacité limitée à percevoir les signaux : l’œil, par exemple, ne peut percevoir les rayons infrarouges et ultraviolets.

L’influx nerveux partant de la rétine à

travers le nerf optique arrive sur une zone

située sur le lobe occipital du cerveau.

II- Motricité volontaire Lors d’une séance de gymnastique au collège, Sara était en position d’équilibre sur la tête lorsque sa camarade l’a renversée. Une semaine plus tard, elle est sortie de l’hôpital sur une chaise roulante. Elle ne pouvait plus se servir de ses membres inférieurs pour marcher : elle est partiellement paralysée. Comment explique –t- on la paralysie chez Sara ?

1) Origine de la motricité volontaire :

A- Données cliniques : Les enfants qui naissent sans cerveau ne peuvent effectuer aucun mouvement volontaire.

B- Hypothèse : On suppose alors que le cerveau est à l’origine de toute motricité volontaire.

C- Test de l’hypothèse C1 : Imagerie médicale du cerveau :

Des techniques d’exploration de l’activité cérébrale par IRM (Imagerie par résonance magnétique) permettent de visualiser la variation du débit sanguin sur différentes parties du cortex cérébral. Lorsqu’une personne se sert de sa main

droite, par exemple, l’IRM montre qu’il y a

un débit sanguin élevé sur une partie située

sur son hémisphère cérébral gauche, devant

le sillon de Rolando.

Par contre, lorsqu’elle se sert de sa main

gauche, l’IRM montre qu’il y a un débit

sanguin élevé sur une partie située sur son

hémisphère cérébral droit, devant le sillon

de Rolando.

C2- Expérience

Expérience Chez un chat normal, on détruit la partie du cortex cérébral

situé en avant du sillon de Rolando.

Résultat Perte de toue réaction volontaire chez le chat : le passage d’un

chien ou d’une souris ne l’influence pas.

Conclusion La partie détruite est en effet l’origine de la motricité

volontaire.

D- Conclusion : La partie du cortex cérébral située devant le sillon de Rolando est en effet l’origine de la motricité volontaire. Elle est appelée « aire motrice » ou « centre nerveux moteur » où nait l’influx nerveux moteur efférent (centrifuge). Chaque partie du corps est contrôlée par une zone précise de l’aire motrice, située sur l’hémisphère cérébral opposé à l’emplacement de la partie en question.

2) Eléments anatomiques intervenants lors de la motricité

volontaire :

Expériences (sur une grenouille

saine) Résultats Conclusions

Destruction du cerveau

La grenouille perd tous ses

comportements volontaires.

Le cerveau est indispensable à toute motricité volontaire : naissance de l’influx nerveux moteur efférent.

Sectionnement de la moelle épinière

Paralysie des membres

postérieurs.

La moelle épinière est indispensable à la motricité

volontaire : conducteur moteur

Sectionnement du nerf sciatique au

niveau d’une jambe

Paralysie du membre innervé par

ce nerf.

Le nerf sciatique est indispensable à la motricité

volontaire : conducteur moteur

Ablation des muscles des membres postérieurs

Pas de flexion ni d’extension de ces

membres.

Le muscle est indispensable à la motricité volontaire :

effecteur moteur

L’exécution d’un mouvement volontaire nécessite l’intervention de : Centre nerveux (aire motrice) : naissance de l’influx nerveux moteur efférent. Conducteurs moteurs : Fibres nerveuses motrices contenues dans la moelle

épinière et le nerf sciatique. Effecteurs moteurs : Les muscles, qui répondent à l’influx nerveux efférent

3) Trajet de l’influx nerveux moteur :

III- Motricité involontaire : Un réflexe est une activité motrice involontaire, automatique et prévisible en réponse à une stimulation particulière.

1) Les différents types de réflexes:

** Réflexes innés : sont communs à tous les individus. Ils existent dès la naissance, ou apparaissent quelques semaines après la naissance, et ne nécessitent donc aucun apprentissage. Exemples : Le réflexe de marche du nouveau-né de 3 ou 4 jours, le réflexe inné de salivation (saliver lorsqu’on dépose la nourriture sur la langue), le réflexe de fermeture des paupières, …

** Réflexes acquis : sont individuels (varient d’un individu à l’autre), apparaissent au cours de la vie à la suite d’un apprentissage ou d’une éducation : ils sont dits aussi conditionnels ou conditionnés. Ils peuvent disparaître si le sujet n’est plus entraîné. Exemples : le réflexe acquis de salivation (saliver à l’odeur d’un aliment), conduire d’une voiture, lire, dactylographier, écrire, …

2) Les réflexes médullaires, comme motricité involontaire. En repassant son uniforme scolaire, Lamiae a touché accidentellement le fer à repasser. Elle retira vite sa main d’un mouvement brusque et involontaire pour éviter la brûlure. Il s’agit d’un réflexe. Comment expliquer la réalisation de ce mouvement réflexe ?

A- Mise en évidence des organes intervenants dans un réflexe médullaire A1- Expériences :

On prend une grenouille et on détruit son encéphale et on garde sa moelle épinière

intacte. On obtient une grenouille spinale ou décérébrée.

Des expériences effectuées sur ces grenouilles spinales permettent de comprendre le

mécanisme de ces réflexes médullaires.

Exp

éri

en

ces

On trempe l’extrémité de la patte postérieure droite dans

une solution de l’éther

(anesthésiant), puis dans une solution

d’acide de concentratio

n modérée

Sectionnement du nerf sciatique gauche

On détruit la moelle épinière, puis on trempe

l’extrémité de la patte postérieure droite dans

une solution

d’acide de concentration modérée

On sectionne le tendon du muscle

de la cuisse

gauche, puis on excite le

bout périphérique

du nerf sciatique

On trempe l’extrémité

des deux pattes

postérieures, gauche et droite, dans

une solution

d’acide de concentration modérée

Excitation électrique du bout

périphérique du nerf sciatique

Excitation électrique du bout

central du nerf

sciatique

Ré

sult

ats

Pas de flexion de la patte postérieure

droite

Flexion de la patte

postérieure droite, mais

pas celle de la patte

postérieure gauche

Flexion de la patte

postérieure gauche

Flexion de la patte

postérieure droite

Pas de flexion de la patte postérieure

droite

Contraction du muscle de

la cuisse, mais pas de flexion de la

patte postérieure

gauche

Co

ncl

usi

on

s La peau intervient dans

les réflexes médullaire

comme récepteur sensoriel

Le nerf sciatique intervient dans les réflexes

médullaire comme

conducteur

Le nerf sciatique intervient dans les réflexes

médullaire comme

conducteur moteur

Le nerf sciatique intervient dans les réflexes

médullaire comme

conducteur sensitif aussi

La moelle épinière

intervient dans les réflexes

médullaire comme centre

nerveux

Le muscle intervient dans les réflexes

médullaire comme

effecteur moteur

A2- Bilan :

On appelle réflexes médullaires les mouvements involontaires qui ont pour centre

nerveux la moelle épinière et qui nécessitent l’intervention des éléments suivants :

Récepteur sensoriel, au niveau duquel nait un influx nerveux sensitif, comme

la peau…

Conducteur sensitif, conduit l’influx nerveux sensitif afférent (centripète) de

l’organe récepteur jusqu’au centre nerveux

Centre nerveux, reçoit l’influx nerveux sensitif et le transforme en influx

nerveux moteur

Conducteur moteur, conduit l’influx nerveux moteur efférent (centrifuge) du

centre nerveux jusqu’à l’organe effecteur.

Organe effecteur, le muscle qui effectue le mouvement en se contractant et en

se dilatant.

Remarque : Le nerf sciatique comprend des fibres nerveuses sensitives et d’autres

motrices. C’est un nerf mixte.

B- Structure et activité nerveuse B1- Observation d’une coupe transversale de la moelle épinière

La moelle épinière comprend une matière blanche externe (périphérique) et une

matière grise interne (centrale). De part et d’autre de la moelle épinière, partent

plusieurs nerfs rachidiens. Chacun de ces nerfs est relié à la moelle épinière par

deux racines : une racine ventrale (antérieure) et une racine dorsale (postérieure)

qui se distingue de la première par l’existence d’un ganglion spinal.

La matière grise, constituée essentiellement de corps cellulaires desquels partent deux

types de ramifications : ramifications courtes appelées dendrites, et des ramifications plus

longues appelées axones.

La matière blanche, constituée essentiellement d’axones qui sont formées par des fibres

nerveuses et qui se terminent par une arborisation terminale.

B2- Les cellules nerveuses : NEURONES

L’ensemble « corps cellulaire et prolongements » forme une cellule nerveuse dite « NEURONE »,

considérée comme étant l’unité structurelle et fonctionnelle du tissu nerveux. La fonction d’un

neurone est la transmission de l’influx nerveux.

B3- Messagerie interneurone

B4- Rôle des deux racines, antérieure et postérieure d’un nerf rachidien.

a) Expériences :

L’influx nerveux peut se

transmettre d’un neurone

dit pré-synaptique à un

autre neurone dit post-

synaptique au niveau

d’une zone appelée

SYNAPSE. Ce passage se

fait à l’aide d’un

médiateur chimique libéré

dans la fente synaptique

par le neurone émetteur et

capté par le neurone

récepteur.

Dans le but

de mettre en

évidence la

fonction des

deux racines,

antérieure et

postérieure,

du nerf

rachidien,

Magendie a

réalisé des

expériences

sur de petits

animaux

anesthésiés.

Les résultats

de ses

travaux sont

inscrits dans

le tableau ci-

contre.

b) Conclusion :

IV- Prévention du système nerveux : Le fonctionnement de différents organes de notre corps de déroule sous contrôle du système nerveux. Ce

dernier est bien sensible à toute influence ou agression à partir du milieu environnant ou bien à cause d’un

comportement inadéquat.

1) Quelques dangers qui menacent le système nerveux :

Les dangers Leurs effets Les agressions des organes du sens: fortes lumières, bruits aigus..

Détérioration progressive des récepteurs sensoriels et, par la suite, régression et diminution des influx nerveux arrivant sur les différentes aires sensorielles.

Le tabagisme Les drogues L’alcool Quelques médicaments

Détérioration des neurones et affaiblissement de leur communication. Hémorragie Cérébrale, perte de mémoire, mort de neurones. Disfonctionnement des neurones et pertes de certaines de leurs fonctions. Déséquilibre du sommeil, hallucination, perte de sensation Dépression nerveuse, troubles mentaux graves, repli sur soi, sentiment de persécution….

Le manque de sommeil Fatigue générale, manque de concentration, rendement insuffisant

Surconsommation de substances psychoactives : thé, café …

Psychologiquement, se sentir irritable, déprimé, stressé et agité… L’abus de ces substances provoque des disfonctionnements de l’organisme.

Le non-respect du code de la route. Les chocs violents..

Destruction d’organes appartenant au système nerveux : organes sensoriels, centres nerveux ou conducteurs nerveux.

2) Prévention du système nerveux : Permettre au corps du repos, du calme et une durée suffisante de sommeil.

Eviter les cause de fatigue mentale et exercer du sport en plein air.

Eviter toute source de stress, de bruit aigu et de forte luminosité.

S’abstenir de fumer et de consommer de drogue et de l’alcool.

Ne pas abuser des substances psychoactives comme le thé et le café.

Respecter le code de la route et éviter les chocs violentes.

Lors d’un réflexe

médullaire,

l’influx nerveux

acquiert un

parcours en forme

d’arc appelée

ARC REFLEXE,

au cours duquel

l’influx nerveux

sensitif est

« réfléchi » au

niveau de la

moelle épinière et

devient influx

nerveux moteur.