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DAEU- cours de Sciences de la Nature et de la Vie- Marie Claire Garnier

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I - l’organisation du système nerveux

II - Organisation de l’arc réflexe à l’échelle macroscopique

III - L’organisation de l’arc réflexe à l’échelle cellulaire

1-L’organisation d’un centre nerveux, la moelle épinière

2- La structure d’un nerf

3-Le réseau neuronique impliqué dans un réflexe myotatique

a. Le neurone sensitif

b. Le neurone moteur ou motoneurone

c. La synapse, zone de jonction entre le neurone afférent

et le neurone efférent

Toute réaction de l’organisme à une modification de son milieu extérieur ou de son milieu intérieur implique une

communication interne. Cela suppose :

• La détection de ce stimulus par des structures spécialisées

• L’émission d’un message transmis directement ou indirectement à des effecteurs dont les réponses

physiologiques sont généralement adaptées.

Deux types de messages distincts mais complémentaires sont utilisés : le message nerveux et le message hormonal.

Partie 4 : système

nerveux

Chapitre 1 : les supports anatomiques du message

nerveux


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I – l’organisation du système nerveux

Le système nerveux de l’homme comme celui des autres vertébrés comprend :

• Des centres nerveux :

� Encéphale contenu dans la boite crânienne. La plus grande partie de l’encéphale est formé par le

cerveau constitué des 2 hémisphères cérébraux.

� Moelle épinière logée dans le canal rachidien de la colonne vertébrale.

L’ensemble forme l’axe cérébro-spinal.

• Des nerfs : 12 paires de nerfs crâniens reliés à l’encéphale et 31 paires de nerfs rachidiens rattachés à la

moelle épinière.

Organisation du système nerveux


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On distingue 2 types de mouvements :

• Certains sont involontaires et automatiques : les réflexes. Ils ont lieu sans intention de les exécuter. On

distingue les réflexes innés qui existent chez tous les êtres humains, sans apprentissage. Ils sont prévisibles,

immuables, fixés héréditairement et liés à un stimulus déterminé.

Ex 1: le diamètre de la pupille en fonction de l’intensité lumineuse

Stimulus : lumière

Réponse physiologique : contraction (ou relâchement ) des muscles de l’iris → fermeture (ou ouverture

) de la pupille

Ex 2 : on pleure en épluchant des oignons

D’autres réflexes sont acquis et résultent d’une éducation ou d’un apprentissage. Ils varient d’un individu à

l’autre.

Ex : apprentissage du vélo

• D’autres sont volontaires. Un mouvement volontaire est précédé d’une certaine activité mentale, d’une

intention d’exécuter le mouvement.

L’exécution d’un mouvement volontaire ou involontaire fait intervenir un très grand nombre de muscles

localisés dans de très nombreuses parties du corps

II – Organisation de l’arc réflexe à l’échelle macroscopique

La question qui se pose : comment la stimulation externe ou interne est-elle reliée à la réaction motrice ?

De nombreuses études expérimentales réalisées chez des animaux et des observations cliniques permettent de

trouver les organes intervenant au cours d’un réflexe c’est à dire constituant l’arc réflexe.

• Un récepteur sensoriel qui transforme le stimulus en un message nerveux ;

• Un conducteur nerveux qui transmet les messages nerveux du récepteur sensoriel à un centre nerveux

situé selon les cas dans la moelle épinière ou dans l’encéphale ;

• Un centre nerveux ;

• Un conducteur nerveux qui transmet les messages nerveux du centre nerveux aux effecteurs ;

• Un ou des organes effecteurs qui répondent.


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L’arc réflexe lors d’une piqûre

On retire brusquement sa main quand on se pique

⇒ Pour un mouvement involontaire, on peut définir l’arc réflexe comme étant le trajet suivi par les

messages nerveux au cours de l’acte réflexe

Le retrait de la main fait intervenir les muscles du bras qui permettent la flexion de l’avant bras.

Un muscle, le fléchisseur se contracte (muscle 5) mais un autre muscle, l’extenseur se relâche. Ces 2

muscles du même segment du membre, ici le bras, sont des muscles antagonistes. En général, quand

l’un se contracte l’autre se relâche. Leur activité est coordonnée.

• Un fléchisseur est un muscle qui provoque la flexion d’un segment lorsqu’il se contracte.(ex : le

biceps)

• Un extenseur est un muscle qui provoque une extension d’un segment lorsqu se contracte.

Dans cet exemple, le stimulus est de

nature chimique ; le centre nerveux est

l’encéphale. Les organes récepteurs et

effecteurs se situent dans le même

organe, l’œil. L’effecteur est une

glande et non un muscle.

Arc réflexe

On pleure sans le vouloir quand on épluche un oignon


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Le réflexe myotatique

Le réflexe myotatique est un réflexe d’étirement. Le coup de marteau appliqué par le médecin

étire le muscle et celui-ci se contracte. La contraction d’un muscle est un raccourcissement de

ce muscle qui tire alors sur ses points de fixation c’est à dire sur les os. Cela provoque un

mouvement du segment considéré (extension du pied ou de la jambe)

Un réflexe d’étirement est donc la contraction d’un muscle en réponse à son propre

étirement.

Schéma bilan de l’arc réflexe Stimulus

Réponse

Récepteur

sensoriel

Centre nerveux

Effecteur

(muscles,

glandes …)

Fibre nerveuse

afférente = voie sensitive

Fibre nerveuse

efférente

= voie motrice


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L’organisation macroscopique du réflexe

Le nerf rachidien est le nerf qui relie

• Les récepteurs sensoriels à la moelle épinière = voie afférente

• La moelle épinière aux effecteurs = voie efférente

Ils se ramifient en 2 racines (racines dorsale et ventrale) avant d’entrer dans la moelle épinière.


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III – L’organisation de l’arc réflexe à l’échelle cellulaire

1. L’organisation d’un centre nerveux, la moelle épinière

La moelle épinière est un long tube d’environ 1 cm de diamètre logé dans le canal rachidien

constitué par les vertèbres.

La substance grise

Coupe transversale de moelle épinière observée au microscope optique Face dorsale

Substance grise

Substance blanche

méninges

Face ventrale Sillon ventral

Sillon dorsal

Zoom sur la substance grise

¢ gliale = ¢

non nerveuse

Corps cellulaire

d’un neurone

Noyau du neurone

Prolongement

cytoplasmique

La substance grise contient les corps

cellulaires des neurones ainsi que les

prolongements cytoplasmiques des neurones.

Les neurones ont pour rôle de générer et de

conduire les messages nerveux. Les ¢ gliales

ont pour fonction de nourrir et soutenir les

neurones.

La substance blanche contient uniquement des fibres nerveuses c’est à dire des ramifications des

La substance

blanche


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2. La structure d’un nerf

CT d’un nerf

Enveloppe conjonctive

Faisceau de fibres

nerveuses

Vaisseau sanguin

Zoom sur un faisceau de fibres

Une fibre nerveuse

Vaisseau sanguin

Schéma interprétatif sur la structure du nerf

Le nerf est donc constitué par un grand nombre de fibres nerveuses. Chaque

fibre nerveuse est constituée par un prolongement cytoplasmique d’un neurone

entouré d’une gaine protectrice, la gaine de myéline.


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3. Le réseau neuronique impliqué dans un réflexe myotatique

a) Le neurone sensitif

Un neurone est une cellule nerveuse souvent très grande avec des prolongements cytoplasmiques.

Certains prolongements sont courts et ramifiés, on les appelle dendrites ; d’autres sont longs et non

ramifiés, c’est l’axone.

Le neurone sensitif est un neurone en T dont le corps cellulaire se trouve dans la racine dorsale du

nerf rachidien au niveau du ganglion rachidien.

b) Le neurone moteur ou motoneurone

muscle

Structure du neurone sensitif ou neurone en T

Nœud de Ranvier

Gaine de myéline

Corps cellulaire du neurone

sensitif

Partie sensible du

neurone sensitif →

récepteur sensoriel Prolongement

cytoplasmique = axone

Sens d

e propa

gation d

u messa

ge

Bouton synaptique Arborisation

terminale

Schéma du motoneurone

Sens de propagation du message nerveux

Muscle


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Le corps cellulaire et les dendrites du motoneurone sont situés dans la substance grise de la moelle

épinière ; l’axone est situé dans la substance blanche puis dans la racine rachidienne ventrale et

enfin dans le nerf.

Bilan : un neurone présente un corps cellulaire et des prolongements cytoplasmiques : dendrites

et axone. Les corps cellulaires sont situés dans la substance grise des centres nerveux ou dans les

ganglions nerveux. Dendrites et axones entrent dans la constitution des fibres nerveuses que l’on

trouve dans les nerfs et la substance blanche.

c) La synapse, zone de jonction entre le neurone afférent et le neurone efférent

Au niveau d’une synapse, les neurones ne sont pas en continuité mais séparés par une fente

synaptique.

Ce relais synaptique entre le neurone sensitif et le motoneurone a lieu dans la substance grise (corne

ventrale) en ce qui concerne le réflexe myotatique.

Le motoneurone est également connecté à la ¢ effectrice c’est à dire la ¢ musculaire par une

synapse, la synapse neuro-musculaire. L’élément postsynaptique est alors la ¢ musculaire.

Une synapse neuroneuronique

Elément

présynaptique

Elément postsynaptique

Fente synaptique


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Schéma bilan : le circuit neuronique du réflexe myotatique

Le réseau de neurones impliqués dans le réflexe myotatique comprend donc 2

neurones :

• un neurone sensitif ou neurone afférent

• un neurone moteur (motoneurone) ou afférent.

Il n’y a donc qu’une synapse qui est situé dans la moelle épinière.

⇒ On dit que ce réflexe est médullaire et qu’il est monosynaptique.

Dans d’autres réflexes, il peut y avoir plus de neurones impliqués. Il y a alors

plusieurs synapses dans la substance grise de la moelle épinière.


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Circuit neuronique dans le réflexe de piqûre


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