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# Organisation des systèmes biologiques et principes physiologiques Cette section explore la structure hiérarchique des systèmes biologiques, les concepts d'émergence, d'holisme et de réductionnisme, ainsi que les bases de la physiologie et de l'anatomie selon la méthode scientifique. ### 1.1 Les niveaux d'organisation des systèmes biologiques Les êtres vivants présentent une organisation hiérarchique complexe, allant des composants chimiques aux organismes entiers [1](#page=1). #### 1.1.1 Le niveau chimique À ce niveau, les atomes s'assemblent pour former des molécules, telles que l'eau et les acides aminés. Les macromolécules, comme les protéines, sont des structures moléculaires plus importantes. Ces molécules s'organisent ensuite en organites, qui sont des structures fonctionnelles au sein des cellules [1](#page=1). #### 1.1.2 Le niveau tissulaire Ce niveau concerne spécifiquement les organismes pluricellulaires. Les tissus sont formés par des cellules ayant une apparence et une fonction similaires. Il existe quatre types de tissus principaux [1](#page=1): * **Tissu épithélial:** Il recouvre les surfaces du corps, tapisse les cavités internes et est impliqué dans les activités de synthèse des glandes [1](#page=1). * **Tissu conjonctif:** Il soutient le corps et ses organes [1](#page=1). * **Tissu musculaire:** Il est responsable de la production du mouvement [1](#page=1). * **Tissu nerveux:** Il assure la transmission de l'information [1](#page=1). Un organe est constitué d'au moins deux types de tissus, souvent les quatre [1](#page=1). #### 1.1.3 Le niveau des systèmes Les systèmes sont formés par des organes qui travaillent ensemble de manière coordonnée pour accomplir une fonction commune. Par exemple, le système cardiovasculaire comprend le cœur, les vaisseaux sanguins et le sang, dont la fonction est d'amener l'oxygène et les nutriments aux cellules [1](#page=1). #### 1.1.4 Le niveau de l'organisme L'organisme est composé de l'ensemble de tous les systèmes qui fonctionnent ensemble [1](#page=1). ### 1.2 Phénomènes d'émergence, d'holisme et de réductionnisme #### 1.2.1 Le phénomène d'émergence Le phénomène d'émergence stipule que "le tout est plus que la somme des parties". Un organisme est considéré comme une entité dont les propriétés ne sont pas directement déductibles des propriétés de ses composantes. La destruction de l'organisation d'une structure entraîne la perte de sa fonction [2](#page=2). > **Tip:** Les propriétés émergentes sont étrangères au système étudié et ne peuvent être prédites par la simple somme des caractéristiques de ses éléments [2](#page=2). #### 1.2.2 Holisme versus réductionnisme * **Holisme:** Cette approche considère que les interconnexions entre les éléments d'un système créent des qualités qui ne sont pas inhérentes aux parties elles-mêmes et ne sont pas prévisibles par des méthodes analytiques. L'holisme met l'accent sur l'ensemble des interactions et des boucles de rétroaction, utilisant une méthode phénoménologique [2](#page=2). * **Réductionnisme:** Cette approche explique les propriétés d'un système par l'analyse de ses composantes [2](#page=2). > **Tip:** L'émergentisme (holisme) suggère qu'il existe un risque de transformer l'objet d'étude lors de sa décomposition analytique [2](#page=2). > **Example:** L'hypertension artérielle peut nécessiter plusieurs médicaments car le corps met en place des mécanismes de compensation complexes qui impliquent de multiples interactions. De même, le traitement du cancer du sein peut nécessiter une approche holistique combinant la médecine et le soutien psychologique, car le stress peut affecter l'immunité et augmenter le risque d'infections ou de récidives [3](#page=3). #### 1.2.3 Émergence et vitalisme Le phénomène d'émergence a historiquement été associé à la doctrine vitaliste, qui postule une force vitale mystérieuse expliquant la vie. Cependant, les découvertes en physiologie tendent à réfuter le vitalisme en expliquant les phénomènes par des lois physiques et chimiques [3](#page=3). ### 1.3 Définition de la physiologie La physiologie est la science qui étudie les fonctions des systèmes biologiques et les relations entre ces systèmes. Elle est confrontée au dilemme entre émergentisme et réductionnisme. La physiologie se spécialise dans l'étude d'un niveau d'organisation particulier (par exemple, physiologie cellulaire), tout en établissant des liens avec les processus aux niveaux inférieurs et supérieurs. C'est une discipline intégrative qui traverse les différents niveaux d'organisation pour coordonner les processus. Contrairement à l'anatomie, la physiologie offre une image dynamique de l'organisme [1](#page=1) [3](#page=3). ### 1.4 Définition de l'anatomie L'anatomie est l'étude des structures du corps et des liens qui existent entre elles. Elle comprend plusieurs branches [3](#page=3): * **Anatomie macroscopique:** Étude des structures visibles à l'œil nu [3](#page=3). * **Anatomie systématique:** Étude des systèmes de l'organisme [3](#page=3). * **Anatomie régionale:** Étude d'une région spécifique du corps, comme le thorax ou l'abdomen [3](#page=3). * **Anatomie topographique:** Étude des relations entre les organes dans un endroit donné du corps [3](#page=3). L'humain possède des caractéristiques anatomiques générales comme une colonne vertébrale, une cavité interne (tube digestif) entourée d'une cavité externe (parois corporelles), et une symétrie gauche-droite relative [4](#page=4). #### 1.4.1 Termes relatifs à l'orientation Pour décrire la position des structures corporelles, on utilise des termes standardisés, en considérant l'individu en position anatomique (paumes des mains vers l'avant) [4](#page=4). | Terme | Définition | Exemple | | :---------------------------------------------- | :--------------------------------------------------------- | :--------------------------------------- | | Supérieur (céphalique/crânienne) | Près de la tête ou de la partie supérieure d'une structure | Cœur par rapport au foie | | Inférieur (caudale) | Loin de la tête ou près de la partie inférieure d'une structure | Estomac par rapport aux poumons | | Antérieur (ventral) | Près de la face ventrale du corps | Sternum par rapport au cœur | | Postérieur (dorsal) | Près de la face dorsale du corps | Œsophage par rapport à la trachée | | Médian | Près de la ligne médiane du corps ou d'une structure | Cubitus sur l'avant-bras | | Latéral | Éloigné de la ligne médiane du corps ou d'une structure | Côlon droit par rapport à la vessie | | Intermédiaire | Entre deux structures, une médiane et une latérale | Annulaire entre majeur et auriculaire | > **Tip:** Ces termes permettent une nomenclature et une localisation claires et rapides des structures [4](#page=4). #### 1.4.2 Plans et coupes Des plans imaginaires divisent le corps humain pour faciliter l'étude de ses structures [5](#page=5). * **Plan sagittal médian:** Divise le corps ou un organe en deux parties égales dans un plan vertical [5](#page=5). * **Plan sagittal:** Divise le corps ou un organe en deux parties inégales dans un plan vertical [5](#page=5). * **Plan frontal:** Divise le corps ou un organe en parties antérieure et postérieure, perpendiculairement aux plans sagittaux [5](#page=5). * **Plan transversal:** Divise le corps ou un organe en parties supérieure et inférieure dans un plan horizontal [5](#page=5). #### 1.4.3 Cavités corporelles Le corps humain possède deux cavités principales : * **Cavité dorsale (postérieure):** Contient la cavité crânienne (encéphale) et la cavité vertébrale (moelle épinière), qui communiquent [5](#page=5). * **Cavité ventrale (antérieure):** Contient les viscères et se divise en cavité thoracique et cavité abdomino-pelvienne, séparées par le diaphragme [5](#page=5). * La cavité thoracique comprend les cavités pleurales, le médiastin et la cavité péricardique [5](#page=5). * La cavité abdomino-pelvienne se subdivise en cavité abdominale (organes digestifs) et cavité pelvienne (vessie, organes génitaux internes, rectum) [5](#page=5). #### 1.4.4 Membranes séreuses Des membranes appelées séreuses tapissent la cavité antérieure. La séreuse pariétale borde la paroi de la cavité, tandis que la séreuse viscérale adhère à la surface des organes. Un liquide lubrifiant, la sérosité, les relie. Elles sont nommées selon leur localisation, par exemple, la lame pariétale péricardique [5](#page=5). #### 1.4.5 Régions et quadrants abdomino-pelviens La cavité abdomino-pelvienne est divisée en neuf régions et quatre quadrants (supérieurs droit et gauche, inférieurs droit et gauche) pour localiser les organes [5](#page=5). ### 1.5 La méthode scientifique en physiologie La physiologie utilise la méthode scientifique, décrite par Claude Bernard, qui repose sur trois piliers: l'observation, la réflexion et l'expérience. L'approche hypothético-déductive est centrale: des hypothèses générales permettent de prédire les résultats d'une expérience [6](#page=6). #### 1.5.1 Caractéristiques des hypothèses Les hypothèses scientifiques doivent être plausibles, s'appuyer sur des connaissances antérieures, être formulées de manière vérifiable par l'expérience, et plusieurs hypothèses doivent être émises. Il est possible d'infirmer des hypothèses, mais jamais de les confirmer absolument, car il y a toujours une probabilité de hasard dans les résultats (par exemple, un $p$-value de 0,02 signifie 2 % de chance que la différence soit due au hasard). On accepte généralement qu'un traitement est efficace lorsque $p < 0,05$ [7](#page=7). #### 1.5.2 Variables dépendantes et indépendantes Pour tester une hypothèse, on modifie un élément (variable indépendante - VI) et on observe ses conséquences sur un autre élément (variable dépendante - VD). Un groupe témoin (contrôle) est utilisé, où la VI n'est pas modifiée. Des tests statistiques sont ensuite appliqués aux résultats. Si l'hypothèse est vérifiée et l'expérience reproductible, une théorie peut être formulée [7](#page=7). > **Tip:** Le placebo est utilisé pour tester l'efficacité d'un médicament. Il peut s'agir d'une étude en simple aveugle (le sujet ignore s'il reçoit le placebo) ou en double aveugle (ni le sujet ni l'expérimentateur ne connaissent la composition) [7](#page=7). #### 1.5.3 Recueil et présentation des résultats Les résultats sont généralement présentés sous forme de graphiques illustrant la relation entre la VI (abscisse) et la VD (ordonnée). Une droite de régression horizontale indique l'absence de relation, tandis qu'une pente importante suggère une relation forte. L'écart-type indique la variabilité des données. Les valeurs absolues et relatives peuvent être utilisées pour présenter les données, la forme relative étant souvent plus parlante [7](#page=7) [8](#page=8). #### 1.5.4 Conduite des expérimentations L'expérimentation chez l'animal peut faciliter l'obtention de groupes homogènes (par exemple, animaux "knock-out"). Chez l'homme, la variabilité est plus importante, mais peut être réduite par des études de type "cross-over". Toutes les études impliquent des considérations éthiques [8](#page=8). #### 1.5.5 Étude d'un nouveau médicament L'étude d'un nouveau médicament se déroule en plusieurs phases : 1. **Volontaires sains:** Observation des effets secondaires et de la pharmacocinétique [8](#page=8). 2. **Groupe de malades:** Évaluation des effets positifs et négatifs du médicament [8](#page=8). 3. **Grande échelle:** Confirmation de l'efficacité globale du médicament [8](#page=8). Les chercheurs ont besoin d'un brevet pour protéger leur expérience. En moyenne, il faut environ 13 ans entre l'obtention du brevet et la fin de la phase 3. L'Agence Européenne des Médicaments doit ensuite approuver le médicament avant que chaque pays décide de son remboursement [8](#page=8). ### 1.6 Attribution fonctionnelle : processus et fonction L'être humain a tendance à expliquer les phénomènes de manière finaliste, en se référant à un but (approche téléologique) ou à un processus (approche mécanistique) [8](#page=8). * **Approche téléologique:** Explique les phénomènes en fonction d'un but poursuivi (le "pourquoi"). Par exemple, le cœur pompe le sang parce que les cellules en ont besoin pour fonctionner [9](#page=9). * **Approche mécanistique:** Explique les phénomènes par les mécanismes biologiques sous-jacents (le "comment"). Par exemple, le mouvement des muscles permet la marche. L'approche mécanistique ne renseigne pas sur la signification des phénomènes, tandis que l'approche téléologique ne détaille pas le processus impliqué [8](#page=8) [9](#page=9). Ces deux approches sont complémentaires et essentielles à la compréhension de l'organisation de la vie [9](#page=9). ### 1.7 Communication chimique Des médiateurs chimiques assurent la cohésion cellulaire par des régulations à distance ou locales [9](#page=9). * **Transmission directe:** Via des jonctions communicantes entre cellules [9](#page=9). * **Transmission paracrine et autocrine:** Une cellule libère des substances régulatrices dans le liquide interstitiel avoisinant, qui agissent sur des cellules cibles (paracrine) ou sur la cellule sécrétrice elle-même (autocrine) [9](#page=9). * **Transmission endocrine:** Les hormones produites par les cellules endocrines sont transportées par la circulation sanguine pour agir à distance [9](#page=9). --- # Membranes cellulaires et transport de substances Les membranes cellulaires et intracellulaires jouent un rôle fondamental en séparant les compartiments cellulaires et en régulant le passage des substances, assurant ainsi l'interaction cellulaire et l'activité biochimique. ### 2.1 Fonctions générales des membranes Les membranes cellulaires agissent comme des barrières physiques sélectives, contrôlant l'entrée et la sortie des substances du cytoplasme. Elles facilitent également la reconnaissance intercellulaire et l'interaction avec l'environnement, et possèdent une activité biochimique, notamment la dégradation de certaines substances [17](#page=17). ### 2.2 Structure des membranes cellulaires Les membranes sont principalement constituées d'une bicouche lipidique et de protéines, avec des proportions variables de glucides qui forment des glycolipides ou des glycoprotéines, souvent impliqués dans la reconnaissance cellulaire et situés à l'extérieur de la membrane [17](#page=17). #### 2.2.1 La bicouche lipidique La bicouche lipidique est composée de phospholipides, possédant une tête hydrophile et deux queues hydrophobes, et de cholestérol. Dans un milieu aqueux, les phospholipides s'organisent spontanément avec leurs têtes orientées vers l'eau. Le cholestérol, hydrophobe, s'insère dans la partie centrale de la bicouche, formant une barrière qui ne laisse passer que les substances liposolubles comme les gaz. Les molécules polaires comme le glucose, les acides aminés et les ions ne peuvent pas traverser cette couche lipidique directement [17](#page=17) [18](#page=18). #### 2.2.2 Protéines membranaires Les protéines membranaires peuvent être : * **Protéines transmembranaires (intrinsèques)**: traversent la membrane et possèdent des régions hydrophobes et hydrophiles. Elles sont souvent impliquées dans le transport de molécules spécifiques [18](#page=18). * **Protéines périphériques (adventices)**: associées à la surface de la membrane, soit aux têtes hydrophiles des lipides, soit aux parties hydrophiles des protéines transmembranaires. Elles ne sont généralement pas impliquées dans le transport [18](#page=18). #### 2.2.3 Le modèle de la mosaïque fluide Les membranes cellulaires sont décrites comme une mosaïque fluide, où lipides et protéines se déplacent de manière dynamique au sein de la bicouche lipidique [18](#page=18) [19](#page=19). #### 2.2.4 Fonctions des protéines membranaires Les protéines membranaires remplissent diverses fonctions, notamment : * **Transport**: actif ou passif, via des canaux ou des transporteurs [19](#page=19). * **Activité enzymatique**: catalysant des réactions [19](#page=19). * **Récepteurs membranaires**: captant des signaux externes (de contact, électriques ou chimiques) [19](#page=19). * **Adhérence intracellulaire**: maintenant la cohésion des tissus [19](#page=19). * **Fixation au cytosquelette**: contribuant à la forme et à la structure cellulaire [19](#page=19). Les glycoprotéines et protéines agissant comme récepteurs transmettent des signaux, influençant les interactions cellulaires et les réponses cellulaires aux stimuli [19](#page=19). ### 2.3 Canaux et transporteurs protéiques membranaires Les membranes cellulaires abritent des canaux et des transporteurs, qui facilitent le passage des substances. #### 2.3.1 Canaux protéiques Les canaux protéiques forment des voies aqueuses à travers la membrane. Ils peuvent être sélectifs, notamment en fonction de la charge électrique des acides aminés qui les bordent, repoussant les ions de même signe. Certains canaux possèdent des portes régulant leur ouverture et fermeture, contrôlées par des ligands, des variations de potentiel électrique (voltage-dépendants) ou des facteurs mécaniques. Les canaux de fuite sont constamment ouverts, permettant un passage bidirectionnel [19](#page=19) [20](#page=20). #### 2.3.2 Transporteurs protéiques membranaires Les transporteurs protéiques fixent des molécules spécifiques et les déplacent à travers la membrane. Les transporteurs diffèrent des canaux par leur mécanisme: ils lient la molécule sur un versant, induisant un changement conformationnel qui permet le passage, sans communication continue entre l'intérieur et l'extérieur comme dans un canal. Ce processus est plus lent que le passage par canal mais plus spécifique [20](#page=20). ### 2.4 Mouvements au travers des membranes Le passage des substances à travers les membranes dépend de la perméabilité de la membrane, de la taille et de la solubilité des substances. Les transports peuvent être passifs (sans apport d'énergie) ou actifs (nécessitant de l'énergie) [20](#page=20) [21](#page=21). #### 2.4.1 Transport passif * **Diffusion simple**: mouvement aléatoire des molécules selon un gradient de concentration, d'une zone de haute concentration vers une zone de basse concentration. Ce processus ne requiert pas d'énergie. Sa vitesse est influencée par la température, la taille de la molécule, son hydrosolubilité/liposolubilité, la surface et l'épaisseur de la membrane [21](#page=21). * Les substances liposolubles traversent directement la membrane lipidique [21](#page=21). * Les molécules polaires, hydrosolubles ou chargées, diffusent à travers des canaux protéiques [21](#page=21). * **Diffusion facilitée**: transport d'une substance via un transporteur protéique, suivant le gradient de concentration sans apport d'énergie directe. Ce processus est sujet à la spécificité, la compétition et la saturation des transporteurs [22](#page=22). #### 2.4.2 Transports actifs Les transports actifs déplacent des substances *contre* leur gradient de concentration, nécessitant un apport d'énergie (directe via ATP, ou indirecte via des gradients ioniques) [22](#page=22) [23](#page=23). * **Transport actif primaire**: utilise directement l'énergie de l'ATP. L'exemple classique est la pompe sodium-potassium (Na+, K+-ATPase), qui transporte 3 Na+ vers l'extérieur et 2 K+ vers l'intérieur de la cellule, consommant de l'ATP. Ce mécanisme maintient le volume cellulaire et est essentiel au fonctionnement des cellules excitables [23](#page=23). * **Transport actif secondaire**: utilise l'énergie stockée dans un gradient de concentration, généralement créé par un transport actif primaire. L'énergie est libérée lorsque des ions (souvent Na+) rentrent dans la cellule selon leur gradient, et cette énergie est couplée au transport d'une autre substance contre son gradient [23](#page=23) [24](#page=24). * **Cotransport** : transport simultané de deux substances. * **Symport**: les deux substances sont transportées dans la même direction. Exemple: symport sodium-glucose pour l'absorption intestinale [23](#page=23). * **Antiport**: les deux substances sont transportées dans des directions opposées. Exemple: la Na+, K+-ATPase fonctionne comme un antiport [23](#page=23). Les cellules maintiennent des déséquilibres chimiques grâce à ces mécanismes, essentiel à de nombreux processus physiologiques [24](#page=24). #### 2.4.3 Transports vésiculaires Pour le transport de macromolécules, les cellules utilisent des transports vésiculaires, qui nécessitent de l'ATP [24](#page=24). * **Endocytose**: permet l'entrée de substances dans la cellule par formation de vésicules [24](#page=24). * **Phagocytose**: "action de manger", où la membrane entoure une particule pour former un phagosome qui fusionne avec un lysosome. Réalisée par les macrophages et globules blancs pour la défense et l'homéostasie [24](#page=24) [25](#page=25). * **Pinocytose**: "action de boire de la cellule", où la membrane entoure une gouttelette de liquide [24](#page=24). * **Endocytose par récepteur interposé**: processus très sélectif où les substances se lient à des récepteurs spécifiques avant d'être internalisées dans une vésicule tapissée [24](#page=24) [25](#page=25). * **Exocytose**: permet la sortie de substances (sécrétion d'hormones, libération de neurotransmetteurs, élimination de déchets métaboliques) de la cellule par fusion d'une vésicule avec la membrane plasmique [25](#page=25). * **Transcytose**: combine endocytose et exocytose pour transférer des macromolécules d'un côté à l'autre d'une cellule, comme dans l'épithélium intestinal [25](#page=25). ### 2.5 Compartiments corporels et distribution de l'eau Les compartiments corporels sont l'intracellulaire et l'extracellulaire, ce dernier étant divisé en plasma et liquide interstitiel. Ces compartiments sont maintenus dans un état de déséquilibre chimique par les mécanismes de transport [26](#page=26) [27](#page=27). #### 2.5.1 Composition des compartiments * **Intracellulaire**: concentrations élevées de protéines, K+, phosphates; faibles de Na+, Cl-, Ca2+ [27](#page=27). * **Extracellulaire (plasma et liquide interstitiel)**: concentrations opposées à l'intracellulaire pour Na+, Cl-, Ca2+. Les protéines ne sont présentes que dans le plasma [27](#page=27). * L'eau représente environ 60 % du poids corporel et se déplace librement entre les compartiments, assurant un équilibre osmotique de 300 mOsm [27](#page=27). #### 2.5.2 Osmose et tonicité * **Osmose**: mouvement de l'eau à travers une membrane semi-perméable, d'une solution moins concentrée en solutés vers une solution plus concentrée. L'eau est attirée par le compartiment contenant le plus de solutés [27](#page=27) [28](#page=28). * **Pression osmotique**: la pression hydrostatique nécessaire pour empêcher le flux d'eau d'une solution à travers une membrane [28](#page=28). * **Tonicité** : fait référence aux variations de volume cellulaire dues aux échanges d'eau avec le milieu extérieur. * **Isotonique**: pas de variation de volume cellulaire, concentrations de soluté égales intérieurement et extérieurement [28](#page=28). * **Hypertonique**: la cellule perd de l'eau et se rétracte car le milieu extérieur est plus concentré en solutés [28](#page=28). * **Hypotonique**: la cellule gagne de l'eau et gonfle car le milieu extérieur est moins concentré en solutés [28](#page=28). ### 2.6 Séparation de charge dans l'organisme Les atomes neutres peuvent devenir des ions chargés positivement ou négativement s'ils gagnent ou perdent des électrons. La loi de conservation des charges stipule que la quantité nette de charges produites est nulle, et le corps humain est globalement électriquement neutre. Les différences de concentration d'ions à travers les membranes contribuent à des séparations de charge, fondamentales pour le potentiel membranaire et la signalisation cellulaire [28](#page=28). --- # Physiologie et organisation du système nerveux Cette section aborde l'organisation générale du système nerveux, y compris le système nerveux central (SNC) et périphérique (SNP), l'histologie des neurones et des cellules gliales, la myélinisation des axones, ainsi que les bases de la transmission synaptique et les différents types de neurotransmetteurs. ### 3.1 Organisation générale du système nerveux Le système nerveux a pour fonction principale de percevoir les informations sensorielles, de les intégrer, et de commander les réponses motrices appropriées. Il est divisé en deux parties [37](#page=37): * **Système nerveux central (SNC)**: Composé de l'encéphale (cerveau) et de la moelle épinière. Il reçoit et intègre les informations sensorielles qui lui parviennent des sens, et renvoie ensuite des commandes vers les muscles correspondants [37](#page=37). * **Système nerveux périphérique (SNP)**: Inclut les nerfs situés à l'extérieur du SNC. Il contient les fibres afférentes qui acheminent les informations provenant du corps et des viscères vers le SNC, et les fibres efférentes qui transmettent les commandes du SNC vers les organes effecteurs [37](#page=37). Les neurones efférents, qui partent du SNC, se divisent en : * **Système nerveux somatique**: Contrôle volontaire et conscient des muscles [37](#page=37). * **Système nerveux autonome**: Contrôle involontaire et inconscient des fonctions comme la digestion et le battement cardiaque. Il se subdivise en système sympathique et parasympathique [37](#page=37). ### 3.2 Histologie et fonctions générales du tissu nerveux Le tissu nerveux est constitué de neurones et de cellules gliales. #### 3.2.1 Types de cellules gliales (SNC) * **Astrocytes**: Relient les neurones aux capillaires, régulent le liquide extracellulaire et participent à la barrière hémato-encéphalique, protégeant le SNC de substances potentiellement toxiques. Cette barrière est mature vers l'âge de 6 ans [38](#page=38). * **Microglies**: Assurent la défense immunitaire en éliminant les déchets par phagocytose [38](#page=38). * **Oligodendrocytes**: Forment la gaine de myéline dans le SNC [38](#page=38). Dans le SNP, les **cellules de Schwann** remplissent une fonction similaire à celle des oligodendrocytes [38](#page=38). #### 3.2.2 Les neurones Les neurones sont les unités fonctionnelles et structurales du système nerveux. Ils ne sont pas capables de se diviser, ce qui rend leur protection primordiale car la régénération est impossible. Leur métabolisme est élevé, nécessitant un apport constant en oxygène et en glucose pour fonctionner [38](#page=38). La structure d'un neurone comprend : * **Corps cellulaire**: Le centre de contrôle, contenant le noyau et les organites nécessaires à la synthèse protéique et à la production d'énergie (mitochondries). Les corps cellulaires sont regroupés en noyaux dans le SNC et en ganglions dans le SNP [38](#page=38). * **Dendrites**: Structures réceptrices qui reçoivent les signaux d'autres neurones et les transmettent au corps cellulaire sous forme de potentiels gradués. Elles forment des ramifications [38](#page=38). * **Axone**: Structure conductrice unique, qui transmet l'influx nerveux. Les axones sont protégés par le crâne et la colonne vertébrale dans le SNC. Les axones se terminent par des ramifications formant des synapses, structures riches en vésicules qui permettent le contact avec d'autres cellules [38](#page=38). #### 3.2.3 Transports dans les neurones (intra-axonaux) Des mouvements de substances et d'organites s'effectuent le long de l'axone : * **Mouvement antérograde**: Transport du corps cellulaire vers l'extrémité de l'axone (mitochondries, composants membranaires, enzymes, neurotransmetteurs) [39](#page=39). * **Mouvement rétrograde**: Transport de l'extrémité de l'axone vers le corps cellulaire pour recyclage ou destruction [39](#page=39). Ces transports sont médiatisés par les microtubules et consomment de l'ATP [39](#page=39). #### 3.2.4 Myélinisation des axones La gaine de myéline, produite par les cellules de Schwann (SNP) et les oligodendrocytes (SNC), entoure la plupart des axones [39](#page=39). * **SNP**: Chaque cellule de Schwann isole un segment d'axone, séparé par des nœuds de Ranvier [40](#page=40). * **SNC**: Un oligodendrocyte peut myéliniser plusieurs axones simultanément [40](#page=40). La gaine de myéline, riche en lipides, est un isolant électrique qui augmente considérablement la vitesse de conduction de l'influx nerveux, passant de 1 m/s à 100 m/s, grâce à la conduction saltatoire [40](#page=40). * **Substance blanche**: Correspond aux axones myélinisés [40](#page=40). * **Substance grise**: Correspond aux corps cellulaires, dendrites et axones non myélinisés [40](#page=40). ### 3.3 Classification des neurones #### 3.3.1 Classification structurale Basée sur le nombre de prolongements issus du corps cellulaire : * **Neurones multipolaires**: Plus de 3 prolongements (un axone et plusieurs dendrites). Les plus abondants dans le SNC [40](#page=40). * **Neurones bipolaires**: Deux prolongements opposés (un axone et une dendrite). Peu abondants, trouvés dans les organes des sens [40](#page=40). * **Neurones unipolaires**: Un seul prolongement qui se divise en T, avec une branche périphérique (liée à un récepteur) et une branche centrale (pénétrant dans le SN) [40](#page=40). #### 3.3.2 Classification fonctionnelle Basée sur le rôle dans la transmission de l'information : * **Neurones sensitifs (afférents)**: Transmettent les influx des récepteurs sensoriels vers le SNC [41](#page=41). * **Neurones moteurs (efférents)**: Transmettent les influx du SNC vers les organes effecteurs (muscles, glandes). Ils sont généralement multipolaires, et leurs corps cellulaires se trouvent dans le SNC [41](#page=41). * **Inter-neurones ou neurones d'association**: Relais entre les neurones sensitifs et moteurs au sein du SNC. Ils représentent 99% des neurones de l'organisme et sont généralement multipolaires [41](#page=41). ### 3.4 Potentiel de membrane de repos et canaux ioniques #### 3.4.1 Rappel sur le potentiel de membrane de repos Toutes les cellules possèdent un potentiel de membrane de repos, une différence de potentiel électrique. Dans les cellules excitables comme les neurones, ce potentiel peut varier. La concentration ionique différentielle (K+ et anions intracellulaires, Na+ et Cl- extracellulaires) et la présence de canaux ioniques permanents (canaux de fuite) contribuent à ce potentiel. La Na+/K+-ATPase maintient ces gradients de concentration [42](#page=42). Dans les cellules excitables, le potentiel de repos est influencé par les perméabilités au K+, Na+ et Cl-. Bien que le potentiel soit proche du potentiel d'équilibre du potassium (EK), il n'est pas strictement identique en raison de l'entrée de Na+. L'équation de Goldman est souvent utilisée pour calculer le potentiel de repos dans ces cellules [42](#page=42). #### 3.4.2 Cellules excitables : les canaux à ions Les canaux ioniques sont essentiels aux variations du potentiel de membrane : * **Canaux voltage-dépendants**: S'ouvrent ou se ferment en réponse aux variations du potentiel membranaire. Ils sont fermés au potentiel de repos et s'ouvrent brièvement lors d'une dépolarisation [42](#page=42). * **Canaux ligand-dépendants**: S'ouvrent en réponse à la liaison d'un ligand (molécule signal) [42](#page=42). #### 3.4.3 Variations de perméabilités ioniques et potentiel de membrane * **Dépolarisation**: L'intérieur de la cellule devient plus positif (diminution de la différence de potentiel, par exemple de -70 mV à -50 mV). Elle est souvent causée par l'ouverture des canaux à Na+ [43](#page=43). * **Hyper-polarisation**: L'intérieur de la cellule devient plus négatif (augmentation de la différence de potentiel, par exemple de -70 mV à -90 mV). Elle résulte souvent de l'ouverture des canaux à K+ et Cl- [43](#page=43). Ces variations sont dues à des modifications de perméabilités ioniques, soit par insertion de nouveaux canaux, soit par ouverture de canaux contrôlés [43](#page=43). ### 3.5 Réponses électriques des neurones #### 3.5.1 Potentiels gradués (PG) Ce sont des modifications locales et de courte durée du potentiel membranaire dans les dendrites et le corps cellulaire. Ils peuvent être dépolarisants (ouverture canaux Na+) ou hyperpolarisants (ouverture canaux K+, Cl-). Leur amplitude est proportionnelle à l'intensité du stimulus. L'amplitude des PG diminue rapidement avec la distance, limitant leur portée à quelques millimètres [43](#page=43) [44](#page=44). #### 3.5.2 Potentiels d'action (PA) Un potentiel d'action est une réponse électrique rapide et explosive qui se produit lorsque le potentiel membranaire atteint un seuil. Il est caractérisé par un renversement temporaire de la polarité, l'intérieur de la cellule devenant positif pendant 1 à 2 ms [44](#page=44). Les phases du potentiel d'action sont : 1. **Dépolarisation** jusqu'au seuil [44](#page=44). 2. **Dépolarisation explosive** avec inversion de potentiel [44](#page=44). 3. **Repolarisation** [44](#page=44). 4. **Hyper-polarisation tardive** suivie d'un retour au potentiel de repos [44](#page=44). Le PA implique l'ouverture des canaux à Na+ puis des canaux à K+. Il ne nécessite pas d'ATP car il s'agit d'un transport passif suivant le gradient de concentration [45](#page=45). * **Rétroaction positive**: L'ouverture des canaux à Na+ provoque une dépolarisation qui active à son tour d'autres canaux à Na+ voltage-dépendants, amplifiant la dépolarisation jusqu'à ce que tous les canaux soient ouverts [45](#page=45). * **Loi du tout ou rien**: Si le seuil est dépassé, un PA complet est toujours déclenché, avec une amplitude constante pour un neurone donné. Si le seuil n'est pas atteint, aucun PA n'est généré [45](#page=45). * **Amplitude et vitesse constantes**: Un PA se propage sur toute la longueur de la fibre nerveuse sans atténuation de son intensité. L'intensité du stimulus est codée par la fréquence des PA [45](#page=45). * **Zone gâchette**: Point d'initiation du PA, situé à la jonction entre le corps cellulaire et l'axone. Les potentiels gradués qui atteignent cette zone peuvent déclencher un PA si le seuil est atteint [45](#page=45). #### 3.5.3 Phénomène de sommation La sommation permet d'additionner les potentiels gradués pour atteindre le seuil du potentiel d'action : * **Sommation temporelle**: Deux PG se succèdent rapidement et s'additionnent [46](#page=46). * **Sommation spatiale**: Plusieurs PG provenant de différentes synapses convergent sur le même neurone et s'additionnent [46](#page=46). #### 3.5.4 Période réfractaire Après un PA, le neurone traverse une période réfractaire pendant laquelle il est difficile, voire impossible, de déclencher un nouveau PA [47](#page=47). #### 3.5.5 Vitesse de propagation La myélinisation accélère significativement la vitesse de propagation du PA (jusqu'à 100 m/s) par conduction saltatoire. Sans myéline, des axones plus larges (axones géants) seraient nécessaires, posant des problèmes de taille. La sclérose en plaques est une maladie qui détruit la gaine de myéline [48](#page=48). ### 3.6 Principes de la transmission synaptique La synapse est le site de communication entre un neurone et une autre cellule (neurone, muscle, glande). Selon la perspective, un neurone peut être présynaptique (émetteur) ou postsynaptique (récepteur) [49](#page=49). #### 3.6.1 Deux types de signal transmis * **Synapses électriques**: Communication directe via des jonctions communicantes, permettant le passage d'ions et de dépolarisation. Rapides, elles sont impliquées dans les mouvements stéréotypés et les contractions musculaires [49](#page=49). * **Synapses chimiques**: Communication indirecte via des neurotransmetteurs. Elles comprennent une région émettrice (bouton terminal présynaptique) et une région réceptrice (cellule postsynaptique) séparées par la fente synaptique. Le signal électrique est converti en signal chimique, puis reconverti en signal électrique. Cette transmission présente un délai d'environ 0,5 ms [49](#page=49) [50](#page=50). #### 3.6.2 La transmission synaptique chimique Elle se déroule en plusieurs étapes [50](#page=50): 1. Les terminaisons axonales présynaptiques contiennent des vésicules remplies de neurotransmetteurs [50](#page=50). 2. L'arrivée d'un PA déclenche l'entrée de Ca2+ dans le bouton terminal via des canaux voltage-dépendants [50](#page=50). 3. Le Ca2+ provoque la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane présynaptique [50](#page=50). 4. Par exocytose, les neurotransmetteurs sont libérés dans la fente synaptique [50](#page=50). 5. Les neurotransmetteurs diffusent et se lient à des récepteurs spécifiques sur la membrane postsynaptique [50](#page=50). 6. Une modification de la perméabilité ionique se produit, modifiant le potentiel de membrane postsynaptique et induisant une réponse cellulaire [50](#page=50). 7. Le neurotransmetteur est ensuite: détruit par des enzymes, récupéré par le neurone présynaptique (recaptation), ou diffusé hors de la fente synaptique [51](#page=51). ### 3.7 Neurotransmetteurs, récepteurs et fonctionnement des synapses Les neurotransmetteurs constituent le langage de communication des neurones et influencent nos actions. Pour être un neurotransmetteur, une substance doit être stockée dans des vésicules, libérée lors d'un PA, se lier à un récepteur postsynaptique, induire des modifications de perméabilité ionique et avoir une durée d'action brève [51](#page=51). #### 3.7.1 Classement des neuromédiateurs selon leur structure * **Acétylcholine**: Stimule les muscles squelettiques et est présente dans le SNA parasympathique et le SNC [51](#page=51). * **Amines biogènes**: Dérivées d'acides aminés. Incluent les catécholamines (dopamine, noradrénaline, adrénaline), la sérotonine (sommeil) et l'histamine [51](#page=51). * **Acides aminés**: GABA, glycine, aspartate, glutamate dans le SNC [51](#page=51). * **Peptides**: Chaînes d'acides aminés avec des effets variés (substance P, endorphines) [51](#page=51). * **Gaz**: Monoxyde d'azote (NO) et monoxyde de carbone (CO), qui diffusent à travers les membranes [51](#page=51). #### 3.7.2 Classement des neuromédiateurs selon leur fonction * **Synapses rapides**: Le récepteur est un canal ionique ligand-dépendant qui s'ouvre directement. La modification du potentiel membranaire est rapide [52](#page=52). * **Synapses lentes**: Le récepteur est couplé à une protéine G, qui active des canaux ioniques ou des effecteurs (comme l'adénylate cyclase), entraînant des modifications plus lentes et prolongées [52](#page=52). Synapses peuvent être : * **Excitatrices**: Provoquent une dépolarisation (souvent par ouverture de canaux à Na+), générant des potentiels post-synaptiques excitateurs (PPSE). Si le seuil est atteint, un PA est déclenché [52](#page=52). * **Inhibitrices**: Provoquent une hyper-polarisation (souvent par ouverture de canaux à K+ ou Cl-), générant des potentiels post-synaptiques inhibiteurs (PPSI) [52](#page=52). #### 3.7.3 Un même neuromédiateur peut se fixer à divers types de récepteurs Les effets d'un neurotransmetteur dépendent du type de récepteur et du tissu. Par exemple, l'acétylcholine provoque la contraction des muscles striés mais ralentit le rythme cardiaque [52](#page=52). #### 3.7.4 Fin de la transmission La transmission synaptique prend fin par : * Diffusion du médiateur hors de la fente synaptique [53](#page=53). * Récupération par le neurone présynaptique (recaptation) [53](#page=53). * Dégradation par une enzyme [53](#page=53). L'inhibition des transporteurs de noradrénaline, sérotonine ou dopamine par la cocaïne prolonge l'activation synaptique et peut induire des troubles [53](#page=53). ### 3.8 Deux types particuliers de transmission synaptique * **Phénomène de potentialisation**: Une activation régulière d'une synapse augmente sa capacité à exciter le neurone postsynaptique. Cela peut entraîner des modifications structurelles (augmentation des dendrites) et chimiques (augmentation des canaux et protéines). La potentialisation à long terme est un exemple lié à la mémoire [53](#page=53). * **Facilitation présynaptique**: Un neurone facilitant contacte un neurone sensoriel, entraînant la fermeture des canaux K+. Cela prolonge la dépolarisation, rapprochant le potentiel du seuil et nécessitant de plus petits stimuli pour déclencher un PA [54](#page=54). **Points importants à retenir**: potentiel d'action, potentiel gradué, sommation temporelle et spatiale, potentialisation et facilitation synaptique [54](#page=54). --- # Organisation anatomique et fonctionnelle du système nerveux central Voici une synthèse de l'organisation anatomique et fonctionnelle du système nerveux central (SNC). ## 4. Organisation anatomique et fonctionnelle du système nerveux central Le système nerveux central (SNC), protégé par des structures osseuses comme le crâne et la colonne vertébrale, est composé de l'encéphale (cerveau, cervelet, tronc cérébral) et de la moelle épinière. L'encéphale, pesant environ 1,5 kg, possède une consistance gélatineuse due à sa teneur élevée en lipides, notamment la myéline. Son développement embryonnaire a conduit à la formation du tube neural, qui donne naissance à différentes cavités spécifiques: le télencéphale (futur cerveau et hémisphères), le diencéphale (thalamus, hypothalamus, épithalamus), le mésencéphale, le métencéphale (pont et cervelet), et le myélencéphale (bulbe rachidien). La croissance différentielle de ces parties, avec le télencéphale recouvrant les autres, a engendré des sillons et des fissures augmentant la surface corticale [55](#page=55) [56](#page=56). Le SNC se caractérise par la présence de substance grise (SG), constituée de corps cellulaires neuronaux, et de substance blanche (SB), composée d'axones myélinisés. Dans le SNC, les amas de corps cellulaires forment des noyaux, tandis que les groupements d'axones constituent des faisceaux et des tractus [56](#page=56). ### 4.1 Les ventricules cérébraux Les ventricules cérébraux sont quatre cavités communiquant entre elles et contenant le liquide céphalo-rachidien (LCR). On distingue [57](#page=57): * Deux ventricules latéraux dans le cortex cérébral. * Un troisième ventricule dans le diencéphale. * Un quatrième ventricule situé dans le pont et le bulbe rachidien. Ces ventricules communiquent via des orifices: les trous de Monro (ventricules latéraux vers le troisième), le canal de Sylvius (troisième vers le quatrième), les trous de Luschka et le trou de Magendie (quatrième vers le canal médullaire) [57](#page=57). ### 4.2 Les hémisphères cérébraux Les hémisphères cérébraux représentent 80% de la masse de l'encéphale et présentent une surface irrégulière faite de sillons et de fissures qui augmentent leur volume cortical. La fissure longitudinale sépare les deux hémisphères et est traversée par le corps calleux, qui assure leur communication. La fissure transverse sépare le cerveau du cervelet [57](#page=57) [58](#page=58). Les hémisphères sont divisés en quatre lobes principaux (frontal, pariétal, temporal, occipital) et un lobe moins connu (insulaire), nommés d'après les os crâniens et associés à des fonctions spécifiques [58](#page=58). * **Lobe frontal :** Séparé du lobe pariétal par le sillon central. * **Lobe pariétal :** Séparé du lobe occipital par le sillon pariéto-occipital. * **Lobe temporal :** Séparé du lobe frontal par le sillon latéral. * **Lobe occipital :** Présente le sillon calcarin, important pour la vision. Les hémisphères cérébraux comprennent le cortex cérébral, la substance blanche et les noyaux basaux [58](#page=58). #### 4.2.1 Le cortex cérébral Le cortex cérébral est la couche la plus externe, composée de SG sur six couches, et responsable des activités conscientes comme la motricité, la perception, la communication et la mémorisation. Les théories de la spécialisation régionale (fonctions localisées dans des aires distinctes) et des niveaux superposés (fonctions résultant de l'interaction globale) ont été réconciliées: certaines fonctions dépendent d'aires spécifiques, tandis que d'autres impliquent des réseaux plus larges [58](#page=58) [59](#page=59). Les fonctions corticales présentent plusieurs caractéristiques : 1. **Trois types d'aires fonctionnelles:** motrices (motricité volontaire fine), sensitives (perception somatique et viscérale) et associatives (intégration des messages sensoriels) [59](#page=59). 2. **Croisement des voies:** Les voies sensitives et motrices sont croisées, l'hémisphère gauche contrôlant l'hémicorps droit et vice-versa [59](#page=59). 3. **Coopération:** Les différentes zones et les deux hémisphères collaborent pour traiter plusieurs informations simultanément [59](#page=59). 4. **Latéralisation:** Les deux hémisphères ont des fonctions distinctes malgré leur structure similaire [59](#page=59). ##### 4.2.1.1 Les aires motrices Localisées dans le lobe frontal, elles commandent la motricité volontaire. Elles comprennent [59](#page=59): * **Aire motrice primaire:** Située dans le gyrus pré-central, elle contient les neurones pyramidaux qui régissent les mouvements volontaires des muscles squelettiques. Elle est organisée selon une somatotopie (homoncule moteur) où la surface occupée par une région corporelle est proportionnelle à son importance fonctionnelle. Les axones forment les faisceaux cortico-spinaux et cortico-nucléaires [60](#page=60). * **Aire pré-motrice:** Contrôle les habiletés motrices apprises et répétitives [60](#page=60). * **Aire oculo-motrice frontale:** Contrôle les mouvements précis des globes oculaires [60](#page=60). * **Aire motrice du langage (aire de Broca):** Intervient dans la production des sons par la langue, les lèvres et la gorge. Une lésion provoque l'aphasie de Broca [60](#page=60). ##### 4.2.1.2 Les aires sensitives Situées dans les lobes pariétal, temporal et occipital [61](#page=61). * **Lobe pariétal :** * **Aire somesthésique primaire:** Située derrière le sillon central, elle reçoit les informations somatiques et proprioceptives avec discrimination spatiale. Elle possède également un homoncule somesthésique [61](#page=61). * **Aire pariétale postérieure:** Analyse et intègre les informations somesthésiques pour former des perceptions (taille, texture, organisation spatiale). Une lésion entraîne une non-connaissance des objets touchés [61](#page=61). * Une aire associée à la perception des stimulus gustatifs est également mentionnée [61](#page=61). * **Lobe occipital :** * **Aire visuelle primaire:** Située dans le sillon calcarin, elle reçoit l'information visuelle de la rétine avec une représentation croisée. Une lésion entraîne une cécité fonctionnelle [62](#page=62). * **Aire visuelle associative:** Entoure l'aire visuelle primaire et interprète les stimulus visuels en se basant sur l'expérience [62](#page=62). * **Lobe temporal :** * **Aire olfactive:** Associée au rhinencéphale et au système limbique, elle lie les odeurs aux émotions [62](#page=62). * **Aires auditives:** L'aire auditive primaire reçoit les influx auditifs, tandis que l'aire auditive associative permet la perception et l'interprétation des sons [62](#page=62). ##### 4.2.1.3 Les aires associatives Ce sont toutes les aires corticales qui ne sont pas primaires [62](#page=62). * **Cortex préfrontal:** Lié à l'intellect, la cognition, la personnalité, la production d'idées abstraites, le jugement, le raisonnement, l'anticipation, l'altruisme et la conscience. Il est aussi associé à l'humeur. Les lésions entraînent des comportements anormaux [62](#page=62). * **Aire gnosique:** Située à cheval sur trois lobes (sauf le frontal), principalement dans l'hémisphère gauche, elle intègre toutes les informations des aires sensorielles pour former la compréhension et les souvenirs [63](#page=63). * **Aires du langage (aire de Wernicke):** Située dans le lobe temporal gauche, elle est responsable de la compréhension du langage. Une lésion provoque l'aphasie de Wernicke, rendant le discours incompréhensible. Dans l'hémisphère droit, des zones similaires traitent les aspects émotionnels de la parole [63](#page=63). * **Aires associatives viscérales:** Le cortex du lobe insulaire pourrait être impliqué dans la perception consciente des sensations viscérales [63](#page=63). #### 4.2.1.4 La latéralisation fonctionnelle Les deux hémisphères, bien que symétriques, présentent des différences fonctionnelles. L'hémisphère gauche est dominant pour le langage et les habiletés intellectuelles chez la majorité de la population, tandis que l'hémisphère droit est associé aux habiletés spatio-temporelles, à l'intuition et aux émotions. Le corps calleux assure la communication entre les hémisphères [63](#page=63). ##### 4.2.1.4.1 Hémisphère gauche Associé au cerveau intellectuel, il concerne les habiletés mathématiques, linguistiques et l'intellect [63](#page=63). ##### 4.2.1.4.2 Hémisphère droit Associé au cerveau poétique, il concerne les habiletés spatio-temporelles, l'intuition, les émotions, l'appréciation artistique et la reconnaissance faciale. Il tempère les émotions et leur apporte une connotation [63](#page=63). #### 4.2.2 La substance blanche La substance blanche permet les échanges d'informations au sein du cerveau via différents types de fibres : * **Fibres commissurales:** Connectent les aires cérébrales homologues des deux hémisphères (ex: corps calleux) [64](#page=64). * **Fibres associatives:** Transmettent les influx nerveux à l'intérieur d'un même hémisphère [64](#page=64). * **Fibres de projection:** Relient le cortex au reste du SNC, aux récepteurs et effecteurs [64](#page=64). #### 4.2.3 Les noyaux basaux Situés dans la substance blanche, ils comprennent le noyau caudé et le noyau lenticulaire (putamen et globus pallidus), formant les "corps striés". Le corps amygdaloïde est anatomiquement inclus mais fonctionnellement distinct, impliqué dans le système limbique (émotions, mémoire). Les noyaux basaux régulent et coordonnent la motricité, suppriment les mouvements superflus et règlent l'intensité des mouvements. Les lésions entraînent des troubles de la posture [64](#page=64) [65](#page=65). ### 4.3 Le diencéphale Situé à la base du troisième ventricule, il comprend le thalamus, l'hypothalamus et l'épithalamus. L'hypophyse est étroitement liée à l'hypothalamus [66](#page=66). #### 4.3.1 Le thalamus Il trie grossièrement les informations sensitives et sensorielles en les relayant vers le cortex cérébral. Il regroupe les informations similaires avant de les transmettre aux aires appropriées. Le noyau réticulaire thalamique joue un rôle dans la concentration et l'attention [66](#page=66). #### 4.3.2 L'hypothalamus Principal centre de régulation physiologique, il contrôle l'homéostasie via plusieurs fonctions : * Régulation du système nerveux autonome (SNA): pression artérielle, fréquence cardiaque, digestion, respiration [66](#page=66) [67](#page=67). * Régulation des réactions émotionnelles et du comportement [67](#page=67). * Régulation de la température corporelle ("thermostat") [67](#page=67). * Régulation des apports alimentaire et hydrique (faim, soif) [67](#page=67). * Régulation du cycle veille-sommeil [67](#page=67). * Régulation du fonctionnement endocrinien, notamment via l'hypophyse [67](#page=67). Les lésions de l'hypothalamus entraînent de graves troubles de l'homéostasie [67](#page=67). #### 4.3.3 L'épithalamus Intervient, avec l'hypothalamus, dans la régulation du cycle veille-sommeil, notamment via la glande pinéale qui produit la mélatonine [68](#page=68). ### 4.4 Le tronc cérébral Constitué du mésencéphale, du pont et du bulbe rachidien, il détermine les comportements automatiques nécessaires à la survie et sert de voie de passage aux faisceaux ascendants et descendants [68](#page=68). #### 4.4.1 Le mésencéphale Contient les pédoncules cérébraux (avec les faisceaux moteurs pyramidaux) et les pédoncules cérébelleux supérieurs (avec les voies cérébelleuses). Il abrite des noyaux comme les colliculus supérieurs (réflexes visuels) et inférieurs (réflexes auditifs). Les noyaux pigmentés (substance noire, noyau rouge) y sont également présents. La lésion de la substance noire peut entraîner la maladie de Parkinson [68](#page=68). #### 4.4.2 Le pont Zone de passage des pédoncules cérébelleux moyens. Plusieurs paires de nerfs crâniens émergent de ses noyaux (nerfs trijumeaux, oculo-moteurs externes, faciaux) [69](#page=69). #### 4.4.3 Le bulbe rachidien Partie inférieure du tronc cérébral, il forme, avec le pont, la paroi ventrale du quatrième ventricule. Il contient les pyramides (faisceaux cortico-spinaux) qui subissent une décussation juste avant leur jonction avec la moelle épinière. On y trouve divers noyaux (olivaires, cochléaires, vestibulaires) et les pédoncules cérébelleux inférieurs. Le bulbe rachidien abrite des centres vitaux pour la respiration, le système cardiovasculaire, ainsi que les centres du vomissement, du hoquet, de la déglutition, de la salivation, de la toux et de l'éternuement [69](#page=69) [70](#page=70). ### 4.5 Le cervelet Structure postérieure, en forme de chou-fleur, composée de deux hémisphères latéraux divisés en trois lobes (antérieur, postérieur, flocculo-modulaire) et reliés par le vermis. Il comprend un cortex de SG, de la SB et des noyaux (dont le noyau denté). Les informations sensitives arrivent dans l'hémisphère cérébelleux correspondant au côté du corps d'origine [70](#page=70). * **Vermis:** Module les activités motrices du tronc et des ceintures, contribuant à l'équilibre et à la posture [71](#page=71). * **Parties intermédiaires des hémisphères:** Associées aux mouvements fins des membres distaux et impliquées dans la coordination [71](#page=71). * **Parties latérales de chaque hémisphère:** Participent à la planification des mouvements en recevant des informations des aires associatives corticales [71](#page=71). Le cervelet synchronise les contractions musculaires pour produire des mouvements coordonnés et subconscients. Les lésions entraînent une perte de tonus et de coordination musculaires [71](#page=71). ### 4.6 Les systèmes de l'encéphale #### 4.6.1 Le système limbique Ensemble de structures situées sur la face médiane des hémisphères et dans le diencéphale, il est impliqué dans l'émotion et la mémoire. Il comprend le rhinencéphale (mémoire des odeurs et émotions associées), l'hypothalamus (manifestations somatiques des émotions) et le cortex préfrontal (contrôle des réactions émotionnelles). L'hippocampe et le corps amygdaloïde sont cruciaux pour la conservation des souvenirs. Le système limbique est considéré comme le cerveau affectif, interagissant avec le cortex cérébral (cerveau cognitif) pour former l'intelligence émotionnelle [71](#page=71) [72](#page=72). #### 4.6.2 La formation réticulaire Structure s'étendant du bulbe rachidien au thalamus, elle filtre les influx sensoriels, amortissant les signaux répétitifs ou faibles et laissant passer les influx inusités ou importants. Elle gouverne l'excitation globale de l'encéphale et intervient dans l'induction du sommeil [72](#page=72). ### 4.7 Systèmes de protection de l'encéphale L'encéphale est protégé par : * **Les méninges:** Trois membranes (dure-mère, arachnoïde, pie-mère) qui recouvrent et protègent le SNC et ses vaisseaux sanguins. L'espace sous-arachnoïdien, entre l'arachnoïde et la pie-mère, est rempli de LCR. Une inflammation des méninges est appelée méningite [73](#page=73). * **Le liquide céphalo-rachidien (LCR):** Constitue un coussin aqueux qui diminue le poids de l'encéphale, le protège des chocs et contribue à sa nutrition. Le LCR est sécrété par les plexus choroïdes dans les ventricules et résorbé par les villosités arachnoïdes. Une accumulation excessive de LCR peut provoquer une hydrocéphalie [74](#page=74). * **La barrière hémato-encéphalique (BHE):** Barrière sélective entre le sang et l'encéphale, constituée de cellules endothéliales reliées par des jonctions étanches, avec l'aide des astrocytes. Elle n'est pas mature avant 6 ans et est interrompue au niveau de l'hypothalamus et du bulbe rachidien [75](#page=75). ### 4.8 La moelle épinière S'étendant du foramen magnum à la première ou deuxième vertèbre lombaire, elle achemine les influx entre l'encéphale et le corps et constitue un centre réflexe important. Elle est protégée par les os, les méninges et le LCR. Elle se termine par le cône médullaire et est maintenue en place par le filum terminal [75](#page=75) [76](#page=76). #### 4.8.1 Anatomie de la moelle épinière en coupe transversale La moelle épinière présente une fissure médiane ventrale et un sillon médian dorsal. La substance blanche entoure la substance grise, qui a la forme d'un H ou d'un papillon. Les projections postérieures de la SG forment les cornes dorsales, et les projections antérieures forment les cornes ventrales [76](#page=76). * **Substance grise médullaire:** Divisée en cornes ventrales (neurones moteurs somatiques) et dorsales (neurones sensitifs). Les neurones moteurs somatiques stimulent les muscles squelettiques via la voie motrice pyramidale. La poliomyélite détruit les neurones moteurs de la corne ventrale, entraînant une paralysie [76](#page=76) [77](#page=77). * **Substance blanche médullaire:** Divisée en trois cordons (dorsal, latéral, ventral), elle contient des fibres ascendantes (sensitives) et descendantes (motrices) sous forme de faisceaux. Les faisceaux sont souvent croisés, présentent une somatotopie et impliquent généralement deux ou trois neurones pour la connexion entre la périphérie et l'encéphale [77](#page=77). ##### 4.8.1.1 Les sensibilités On distingue deux types de sensibilité : * **Sensibilité tactile fine:** Toucher, pression, proprioception. L'information remonte via les cordons dorsaux, fait synapse dans le bulbe rachidien (premier neurone), puis au thalamus (deuxième neurone), et enfin au cortex cérébral (troisième neurone) pour une perception consciente [78](#page=78). * **Sensibilité thermoalgique:** Température et douleur. La synapse se fait dans la corne postérieure, suivie d'une décussation, puis l'information remonte au thalamus avant d'atteindre le cortex [78](#page=78). #### 4.8.2 Les faisceaux ascendants et descendants ##### 4.8.2.1 Les faisceaux et tractus ascendants (sensitifs) Ils transportent les influx sensitifs vers l'encéphale. * **Tact fin, pression, proprioception consciente:** Faisceaux de Burdach et de Goll (localisation précise), faisceaux spino-thalamiques latéraux et ventraux (localisation moins précise) [78](#page=78). * **Proprioception inconsciente:** Faisceaux spino-cérébelleux ventral et dorsal, transmettant l'information au cervelet pour la coordination [78](#page=78). ##### 4.8.2.2 Les faisceaux descendants (moteurs) Ils véhiculent l'information motrice. * **Faisceaux cortico-spinaux:** Naissent dans l'aire motrice primaire. Le faisceau cortico-spinal latéral subit une décussation dans le bulbe rachidien. Le faisceau cortico-spinal ventral subit une décussation au niveau médullaire [79](#page=79). * **Faisceau rubro-spinal:** Voie motrice secondaire partant du noyau rouge du mésencéphale et descendant vers la moelle épinière, impliqué dans la voie des muscles fléchisseurs. La connexion synaptique entre les neurones moteurs supérieurs et inférieurs se fait dans la moelle épinière [79](#page=79). --- # Système nerveux périphérique et autonome Le système nerveux périphérique (SNP) englobe tous les nerfs et ganglions en dehors du système nerveux central (SNC), responsables de la transmission des informations sensorielles vers le SNC et des commandes motrices vers les effecteurs, incluant le système nerveux autonome (SNA) qui régule involontairement les fonctions viscérales [81](#page=81). ### 5.1 Les récepteurs sensoriels Les récepteurs sensoriels sont des structures spécialisées qui détectent les changements dans l'environnement interne ou externe et les transforment en signaux électriques (influx nerveux). Ils peuvent être classifiés selon plusieurs critères [82](#page=82): #### 5.1.1 Classification des récepteurs sensoriels * **Selon la nature du stimulus adéquat :** * **Mécanorécepteurs:** Sensibles à la déformation mécanique (toucher, pression, étirement, vibrations) [81](#page=81). * **Thermocepteurs:** Détectent les variations de température [81](#page=81). * **Chémorécepteurs:** Réagissent aux stimuli chimiques (gustation, olfaction, composition sanguine) [81](#page=81). * **Photorécepteurs:** Sensibles aux photons (lumière) [81](#page=81). * **Nocicepteurs:** Détectent les stimuli potentiellement nocifs [81](#page=81). * **Selon leur localisation :** * **Extérocepteurs:** Sensibles à l'environnement externe [81](#page=81). * **Intérocepteurs (viscérocepteurs):** Réagissent aux stimuli internes de l'organisme [81](#page=81). * **Propriocepteurs:** Sensibles aux stimuli internes liés à la position des muscles et des articulations [81](#page=81). * **Selon leur structure :** * **Récepteurs simples:** Terminaisons dendritiques de neurones sensitifs, libres ou encapsulées, largement répandus. Les terminaisons libres détectent douleur et température, tandis que les terminaisons encapsulées sont souvent des mécanorécepteurs [82](#page=82). * **Récepteurs complexes:** Organes des sens spécialisés (ex: oreille) où des cellules spécialisées font synapse avec un axone sensoriel [82](#page=82). #### 5.1.2 Transduction et encodage des stimuli La transduction est la conversion d'un stimulus en influx nerveux. Le stimulus génère un potentiel gradué (potentiel récepteur) qui, s'il atteint le seuil, déclenche un potentiel d'action (PA). L'intensité du stimulus est codée par la fréquence des PA et le nombre d'axones stimulés [83](#page=83). #### 5.1.3 Adaptation des récepteurs L'adaptation est la diminution de la fréquence des PA en réponse à une stimulation constante, permettant de ne pas être submergé par des stimuli persistants. Les récepteurs à adaptation rapide (toucher, pression) cessent rapidement d'émettre des PA, tandis que ceux à adaptation lente (douleur, proprioception) continuent de signaler pendant plus longtemps [83](#page=83). > **Tip:** L'adaptation permet au système nerveux de se concentrer sur les changements plutôt que sur les stimuli constants, ce qui est crucial pour la détection de dangers ou d'informations nouvelles. > **Example:** L'exemple classique de l'adaptation rapide est le sentiment de la matière d'un vêtement que l'on finit par ne plus remarquer [83](#page=83). ### 5.2 Nerfs et ganglions Les nerfs sont des ensembles d'axones dans le SNP, entourés de tissus conjonctifs protecteurs (endomère, périnèvre, épinèvre). Les ganglions sont des amas de corps cellulaires de neurones du SNP [84](#page=84). #### 5.2.1 Classification des nerfs Les nerfs sont classés selon le type d'influx qu'ils transportent : * **Nerfs sensitifs (afférents):** Transmettent les influx vers le SNC [84](#page=84). * **Nerfs moteurs (efférents):** Transmettent les influx du SNC vers les effecteurs [84](#page=84). * **Nerfs mixtes:** Contiennent à la fois des fibres afférentes et efférentes, somatiques et/ou viscérales [84](#page=84). #### 5.2.2 Nerfs crâniens Il existe douze paires de nerfs crâniens qui émergent de l'encéphale et innervent principalement la tête et le cou. Ils peuvent être sensitifs, moteurs ou mixtes [84](#page=84): * **Sensitifs:** Olfactif (I), Optique (II), Vestibulo-cochléaire (VIII) [85](#page=85). * **Moteurs:** Trochléaire (IV), Oculo-moteur externe (VI), Hypoglosse (XII) [85](#page=85). * **Mixtes:** Oculomoteur (III), Trijumeau (V), Facial (VII), Glossopharyngien (IX), Vague (X), Accessoire (XI) [85](#page=85). Certains nerfs crâniens (III, VII, IX, X) contiennent des fibres autonomes [85](#page=85). #### 5.2.3 Les nerfs spinaux Il existe 31 paires de nerfs spinaux émergeant de la moelle épinière (ME), innervant la majeure partie du corps (sauf tête et cou). Ils sont tous mixtes et nommés selon leur niveau d'émergence (cervicaux, thoraciques, lombaires, sacrés, coccygiens) [85](#page=85). * **Racines:** Les racines ventrales (antérieures) contiennent les fibres motrices efférentes (et autonomes efférentes), tandis que les racines dorsales (postérieures) contiennent les fibres sensitives afférentes (avec les corps cellulaires dans les ganglions spinaux) [86](#page=86). * **Nerf spinal:** Formé par la jonction des racines, il est court et se ramifie rapidement en rameaux dorsaux et ventraux, qui sont également mixtes [86](#page=86). * **Plexus:** Les rameaux ventraux s'entrelacent pour former des plexus (ex: plexus brachial, plexus lombaire), d'où émergent des nerfs périphériques recevant des fibres de plusieurs nerfs spinaux. Cela assure qu'un membre est innervé par plusieurs segments médullaires [87](#page=87). * **Dermatome et Myotome:** Un myotome est un groupe de muscles innervés par plusieurs nerfs spinaux. Un dermatome est la zone de peau innervée par les branches sensitives d'un seul nerf spinal. Le zona se manifeste dans un dermatome spécifique [87](#page=87). > **Tip:** Comprendre les dermatomes est essentiel pour localiser une lésion nerveuse, car une atteinte à un niveau médullaire entraîne des déficits dans les dermatomes correspondants. ### 5.3 Les terminaisons motrices Les terminaisons motrices assurent la connexion entre les nerfs efférents et les effecteurs (muscles et glandes), libérant des neurotransmetteurs [88](#page=88). #### 5.3.1 Le système nerveux somatique Les terminaisons des fibres motrices somatiques forment des jonctions musculaires, où l'acétylcholine (ACH) est libérée comme neurotransmetteur. L'ACH se fixe sur des récepteurs nicotiniques sur la membrane musculaire, provoquant une dépolarisation (potentiel de plaque motrice) qui déclenche la contraction musculaire via la libération de calcium du réticulum sarcoplasmique et le glissement des myofibrilles [88](#page=88). > **Example:** La jonction neuromusculaire est une synapse terminale spécialisée dans la transmission rapide et efficace du signal moteur aux muscles squelettiques. #### 5.3.2 Le système nerveux autonome Dans le SNA, les synapses sont latérales et non terminales, permettant à un même axone de faire synapse avec plusieurs cellules effectrices. Les neurotransmetteurs libérés sont la noradrénaline (système sympathique) ou l'acétylcholine (système parasympathique), agissant sur des récepteurs couplés à des protéines G, entraînant une réponse excitatrice ou inhibitrice selon la cible [89](#page=89). #### 5.3.3 Comparaison des terminaisons motrices | Caractéristique | Système nerveux autonome | Système nerveux somatique | | :-------------------- | :----------------------- | :----------------------- | | Type de synapse | Latérale | Terminale | | Neurotransmetteur | Noradrénaline/ACH | Acétylcholine (ACH) | | Action sur l'effecteur | Excitatrice ou inhibitrice | Excitatrice (contraction) | ### 5.4 Le système nerveux autonome (SNA) Le SNA est responsable des fonctions involontaires et est divisé en deux branches antagonistes: le système sympathique et le système parasympathique [90](#page=90). #### 5.4.1 Caractéristiques générales du SNA | Caractéristique | Système nerveux somatique | Système nerveux autonome | | :----------------------- | :----------------------- | :----------------------- | | Effecteurs | Muscles squelettiques | Muscle cardiaque, muscles lisses, glandes | | Voies efférentes | Un neurone myélinisé | Deux neurones (pré- et post-ganglionnaire) | | Vitesse de conduction | Rapide | Lente | | Neurotransmetteurs | ACH (excitateur) | Noradrénaline (sympathique) ou ACH (parasympathique) (excitateur ou inhibiteur) | #### 5.4.2 Anatomie comparée du sympathique et du parasympathique | Caractéristique | Système sympathique (orthosympathique) | Système parasympathique | | :---------------------------- | :------------------------------------- | :--------------------------------------- | | Point de départ | Régions thoraciques et lombaires de la ME | Encéphale (nerfs crâniens) et région sacrée de la ME | | Longueur des fibres | Pré-ganglionnaires courtes, post-ganglionnaires longues | Pré-ganglionnaires longues, post-ganglionnaires courtes | | Situation des ganglions | Proximité de la ME (tronc sympathique) | Dans les organes viscéraux | | Effet sur les organes | Généralement stimulant (lutte ou fuite) | Généralement inhibiteur (repos et digestion) | ##### 5.4.2.1 Structure du système parasympathique Les fibres parasympathiques proviennent des nerfs crâniens (III, VII, IX, X), notamment le nerf vague (X) qui assure la majorité de l'innervation, et des segments sacrés de la ME (S1-S5). Il est qualifié de "crânio-sacré" [91](#page=91). ##### 5.4.2.2 Structure du système sympathique Les corps cellulaires des neurones pré-ganglionnaires sympathiques sont situés dans les cornes latérales de la substance grise de la ME, aux niveaux T1 à L2. Les fibres pré-ganglionnaires traversent les racines ventrales, les rameaux communicants blancs, pour atteindre les ganglions du tronc sympathique paravertébral ou les ganglions prévertébraux (plexus cœliaque, mésentérique, etc.). Certaines fibres traversent le tronc sympathique sans faire synapse et innervent directement la médullosurrénale [92](#page=92) [93](#page=93). > **Tip:** Il est crucial de distinguer les ganglions spinaux (sensitifs, sur les racines dorsales) des ganglions sympathiques (autonomes, dans la chaîne sympathique) [93](#page=93). #### 5.4.3 Neurotransmetteurs et récepteurs du SNA * **Neurone pré-ganglionnaire:** Libère de l'acétylcholine (ACH) dans les ganglions [94](#page=94). * **Neurone post-ganglionnaire :** * **Parasympathique:** Libère de l'ACH (fibres cholinergiques) [94](#page=94). * **Sympathique:** Libère de la noradrénaline (fibres adrénergiques) [94](#page=94). ##### 5.4.3.1 Récepteurs cholinergiques * **Récepteurs nicotiniques:** Stimulés par la nicotine, trouvés sur les muscles squelettiques, les neurones post-ganglionnaires et la médullosurrénale. Leur liaison avec l'ACH est toujours excitatrice [95](#page=95). * **Récepteurs muscariniques:** Stimulés par la muscarine, trouvés sur les cellules effectrices innervées par les fibres cholinergiques post-ganglionnaires. Leur effet est excitateur ou inhibiteur selon l'organe. L'atropine bloque ces récepteurs [95](#page=95). ##### 5.4.3.2 Récepteurs adrénergiques * **Récepteurs alpha:** Souvent excitateurs (ex: vasoconstriction) [95](#page=95). * **Récepteurs bêta:** Souvent inhibiteurs (ex: vasodilatation), mais peuvent être excitateurs (ex: muscle cardiaque) [95](#page=95). > **Example:** L'atropine est utilisée en anesthésie pour réduire la salivation et les sécrétions bronchiques, et pour éviter les bradycardies [98](#page=98). #### 5.4.4 Fonctionnement général des systèmes sympathique et parasympathique * **Système sympathique:** Répond aux situations d'agression ou d'effort ("fight or flight"), comme l'exercice physique intense ou les émotions fortes [96](#page=96). * **Système parasympathique:** Est responsable du repos, de la récupération des réserves, et est actif pendant le sommeil et la digestion [96](#page=96). La plupart des organes reçoivent une double innervation sympathique et parasympathique, permettant une régulation fine et rapide des fonctions [97](#page=97). | Organe/Système | Effet Parasympathique | Effet Sympathique | | :------------------------ | :----------------------------------------------------- | :------------------------------------------------------ | | Pupille | Constriction | Dilatation | | Muscle ciliaire | Bombement cristallin (accommodation) | X | | Glandes salivaires | Stimulation sécrétion | Inhibition sécrétion | | Muscle cardiaque | Diminution fréquence et force | Accélération fréquence et force | | Poumons | Bronchoconstriction | Bronchodilatation | | Système digestif | Augmentation activité (sécrétion, motricité) | Diminution activité, contraction sphincters | | Vaisseaux sanguins | Effets minimes ou nuls | Vasoconstriction ou vasodilatation (selon site) | | Médullosurrénale | X | Stimulation sécrétion d'adrénaline/noradrénaline | | Glandes sudoripares | X | Stimulation sécrétion de sueur | | Muscles érecteurs des poils | X | Contraction (chair de poule) | | Foie | X | Libération de glucose | | Organes génitaux | Érection | Éjaculation | > **Tip:** Les effets du sympathique sont souvent plus diffus et durables en raison de la ramification des fibres pré-ganglionnaires et de la recapture de la noradrénaline, tandis que les effets du parasympathique sont plus localisés et rapides car l'ACH est rapidement dégradée [98](#page=98). #### 5.4.5 Tonus sympathique et parasympathique * **Tonus sympathique:** Joue un rôle majeur dans le tonus des vaisseaux sanguins, maintenant un certain degré de vasoconstriction au repos [98](#page=98). * **Tonus parasympathique:** Contribue au repos physique, à la diminution de la fréquence cardiaque et au maintien de l'activité digestive de base [98](#page=98). #### 5.4.6 Effets propres au sympathique Le sympathique contrôle de manière exclusive la médullosurrénale, les glandes sudoripares, les muscles érecteurs des poils, la plupart des vaisseaux sanguins et le rein. Il est essentiel pour la thermorégulation, induisant vasodilatation et sudation pour refroidir le corps, ou vasoconstriction pour conserver la chaleur [98](#page=98). ### 5.5 Régulation du système nerveux autonome Bien qu'involontaire, le SNA est régulé par des centres supérieurs du SNC [99](#page=99). * **Formation réticulaire du tronc cérébral:** Agit sur les neurones moteurs pré-ganglionnaires du SNA pour contrôler des fonctions comme la fréquence cardiaque, la respiration et le diamètre vasculaire [99](#page=99). * **Hypothalamus:** Est le centre d'intégration principal du SNA, recevant des informations du système limbique (émotions) et des centres biologiques (faim, soif) pour programmer les réponses sympathiques et parasympathiques. Il est la clé de voûte du cerveau émotionnel et viscéral [100](#page=100). * **Cortex cérébral:** Peut influencer le SNA de manière inconsciente via le système limbique et l'hypothalamus, modulant par exemple la réponse cardiaque ou la salivation en réponse à des stimuli émotionnels ou olfactifs [100](#page=100). --- ## Erreurs courantes à éviter - Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens - Portez attention aux formules et définitions clés - Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section - Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents

| Terme | Définition | |------|------------| | Physiologie | Science qui étudie les fonctions des êtres vivants et les relations entre ces fonctions et les nombreux niveaux hiérarchiques de leur organisation. | | Holisme | Approche qui considère qu'un système est plus que la somme de ses parties, mettant l'accent sur les interconnexions et les interactions entre les éléments. | | Réductionnisme | Approche qui cherche à expliquer les propriétés d'un système par l'analyse détaillée de ses composantes individuelles. | | Émergence | Phénomène où un système présente des propriétés nouvelles et imprévisibles qui ne peuvent être déduites des propriétés de ses composantes prises isolément. | | Milieu interne | L'ensemble des liquides corporels dans lesquels les cellules baignent, permettant les échanges nécessaires à leur survie, et dont la constance est maintenue par l'homéostasie. | | Homéostasie | Capacité d'un organisme à maintenir la stabilité de son milieu interne malgré les variations de son environnement externe, assurant ainsi le bon fonctionnement des cellules et de l'organisme. | | Membrane cellulaire | Structure flexible et sélective qui entoure la cellule, régulant le passage des substances entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule, et participant aux interactions cellulaires. | | Bicouche lipidique | Structure fondamentale des membranes biologiques, formée de deux couches de molécules de lipides (principalement des phospholipides) dont les têtes hydrophiles sont tournées vers l'extérieur et l'intérieur de la cellule, et les queues hydrophobes vers le centre de la membrane. | | Protéines membranaires | Molécules protéiques intégrées dans la bicouche lipidique de la membrane cellulaire, jouant divers rôles tels que le transport, la catalyse enzymatique, la réception de signaux, l'adhérence et la fixation au cytosquelette. | | Diffusion simple | Mouvement passif de molécules à travers une membrane, suivant leur gradient de concentration, sans intervention protéique ni apport d'énergie. | | Transport actif | Mouvement de substances à travers une membrane contre leur gradient de concentration, nécessitant un apport d'énergie (généralement sous forme d'ATP) et l'intervention de protéines transportrices spécifiques. | | Potentiel de membrane de repos | Différence de potentiel électrique existant entre l'intérieur et l'extérieur d'une cellule au repos, résultant principalement de la perméabilité sélective de la membrane aux ions et de l'action de pompes ioniques. | | Potentiel d'action | Modification rapide et brève du potentiel de membrane d'une cellule excitable, caractérisée par une dépolarisation et une repolarisation, permettant la transmission de signaux électriques sur de longues distances. | | Synapse | Zone de communication fonctionnelle entre deux neurones, ou entre un neurone et une autre cellule (musculaire ou glandulaire), permettant la transmission d'un signal. | | Neurotransmetteur | Substance chimique libérée par un neurone présynaptique qui traverse la fente synaptique et se lie à des récepteurs sur la membrane postsynaptique, modifiant l'activité de la cellule cible. | | Système nerveux central (SNC) | Partie du système nerveux composée de l'encéphale (cerveau, cervelet, tronc cérébral) et de la moelle épinière, responsable de l'intégration des informations et de la commande des réponses. | | Système nerveux périphérique (SNP) | Partie du système nerveux comprenant les nerfs et les ganglions situés en dehors du SNC, qui relaient les informations sensorielles vers le SNC et les commandes motrices du SNC vers les effecteurs. | | Système nerveux autonome (SNA) | Sous-division du SNP qui contrôle les fonctions involontaires des organes internes, des muscles lisses et des glandes, divisé en systèmes sympathique et parasympathique. | | Sympathique (Orthosympathique) | Division du SNA dont l'activité est généralement associée aux réactions de 'lutte ou de fuite', préparant l'organisme à l'action en augmentant la fréquence cardiaque, la pression artérielle, etc. | | Parasympathique | Division du SNA dont l'activité est généralement associée au repos et à la récupération, favorisant la digestion, le ralentissement du rythme cardiaque, et la conservation d'énergie. | | Méninges | Membranes protectrices qui enveloppent le cerveau et la moelle épinière, composées de la dure-mère, de l'arachnoïde et de la pie-mère. | | Liquide céphalo-rachidien (LCR) | Fluide qui circule dans les ventricules cérébraux, les espaces sous-arachnoïdiens et le canal central de la moelle épinière, assurant la protection mécanique, la nutrition et l'élimination des déchets du SNC. | | Barrière hémato-encéphalique (BHE) | Barrière sélective formée par les cellules endothéliales des capillaires cérébraux, renforcée par les astrocytes, qui régule le passage des substances du sang vers le tissu nerveux, protégeant ainsi le cerveau. |