L ’hypothalamus Plancher et parois du III ème ventricule Entre le chiasma optique et les corps mamillaires

L ’hypothalamus chiasma optique Corps mamillaires

L ’hypothalamus

Les fonctions de l ’hypothalamus Organe endocrine Régulateur des fonctions endocrines de l ’adénohypophyse Transducteur sensoriel (température, faim, soif etc.) Centre d ’intégration et de régulation du système nerveux autonome Mémoire (corps mamillaires)

L ’hypothalamus est en général divisé en 3 régions La région périventriculaire comprend 3 grands groupes de neurones 1/ les neurones sécréteurs qui descendent vers la tige pituitaire, 2/ noyau suprachiasmatique et 3/les neurones qui contrôlent les système nerveux autonome

Relations hypothalamo-hypophysaires Contrôle hypothalamique du lobe postérieur de l ’hypophyse (neurohypophyse). Système dit magnocellulaire Contrôle hypothalamique du lobe antérieur de l ’hypophyse (adénohypophyse) Système dit parvocellulaire

Neurones sécrétant des peptides

Neurone sécrétoire: morphologie d ’un cellule neuroendocrinienne sécrétant des peptides

Schéma du système hypothalamo-hypophysaire Éminence médiane

Les 2 grands systèmes hypothalamo-hypophysaires Chiasma optique Magnocellulaire (neurohypophyse postérieure) et parvocellulaire (adénohypophyse antérieure)

Noyaux sécréteurs de l ’hypothalamus Fornix thalamus Commissure blanche antérieure Corps mamillaires Chiasma optique Noyau paraventriculaire, noyau supraoptique, noyau préoptique, noyau arqué, noyau ventro-médian

Les neurones magnocellulaires des noyaux supraoptiques et paraventriculaires de l ’hypothalamus sécrétent 2 neurohormones L ’ocytocine La vasopressine ou hormone antidiurétique Noyau paraventriculaire Noyau supraoptique

Interaction rein et cerveau par l ’angiotensine II et la vasopressine La vasopressine ou hormone antidiurétique contrôle le volume du sang et la concentration en sels Si l ’organisme manque d ’eau, le volume du sang diminue et la concentration en sels augmente Ces modifications sont détectées par l ’hypothalamus qui répond en sécrétant la vasopressine. La vasopressine agit directement sur le rein en provoquant une rétention d ’eau et une diminution de production d ’urine Faible pression artérielle Libération de rénine par le rein

L ’ocytocine sécrétée au moment de la naissance provoque la contraction utérine

Sécrétion d ’ocytocine stimulée par la succion La succion du mamelon entraîne une sécrétion d ’ocytocine et de prolactine L ’ocytocine provoque la contraction des cellules myothéliales des canaux galactophores La prolactine déclenche la sécrétion de lait

Sécrétion d ’ocytocine lors de la lactation La succion du mamelon par le bébé peut stimuler la libération d ’ocytocine mais la vue ou le cri d ’un bébé peuvent aussi déclencher une montée de lait incontrôlable chez la mère. Dans chaque cas l ’information concernant un stimulus sensoriel (somatique, visuel, auditif) atteint le cortex par le trajet normal (thalamus) et le cortex stimule en retour l ’hypothalamus pour déclencher la libération d ’ocytocine

Les neurones parvocellulaires de la région périventriculaire de l ’hypothalamus sécrétent les hormones hypophysiotropes dans un réseau de capillaires spécialisés dénommé système porte hypothalamo-hypophysaire de l ’éminence médiane Ces hormones, ainsi introduites dans la circulation sanguine atteignent le lobe antérieur de l ’hypophyse où elles stimulent ou inhibent la sécrétion des hormones hypophysaires

Cellules neurosécrétoires parvocellulaires de l ’hypothalamus Corps mamillaire Chiasma optique

Facteurs hypothalamiques inhibant ou stimulant l ’adénohypophyse (dopamine)

Hormones de l ’hypophyse antérieure FSH ACTH GH Prolactine CIBLES Gonades Cortex surrénalien Toutes les cellules Glandes mammaires

Réponse au stress Dans des conditions de stress physiologique émotionnel ou psychologique, le système périventriculaire de l ’hypothalamus libère le CRF (corticotropin-releasing factor)

Réponse de l ’hypothalamus au stress Cortisol: mobilise les réserves d ’énergie réduit l ’action du système immunitaire

4 groupes de neurones dits noyaux interstitiels (INHA) de l ’hypothalamus antérieur dans le noyau préoptique antérieur Dimorphisme sexuel: Chez le rat:taille 5 à 8 fois plus importante chez le mâle que chez la femelle La destruction de ce noyau interrompt le cycle oestral chez la femelle et réduit la fréquence de la copulation chez le mâle Chez l ’homme: NAH-2 et INAH -3 sont de taille 2 fois plus importante chez l ’homme que chez la femme

Noyaux hypothalamiques intervenant dans le contrôle de l ’appétit Ces noyaux contiennent des peptides anorexigènes et des peptides orexigènes a/ coupe sagittale b/ coupe frontale 3 des principaux noyaux impliqués dans la prise alimentaire 1/ le noyau arqué 2/ le noyau paraventriculaire 3/ l ’aire hypothalamique latérale

Neurones à orexine dans l ’aire hypothalamique latérale du rat Orexine: un des peptides de l ’hypothalamus latéral qui stimule l ’appétit

Syndrome hypothalamique latérale (anorexie) et ventromédian (obésité) Stimulation de l ’hypothalamus latéral prise alimentaire excessive Stimulation de l ’hypothalamus ventromédian satiété Chez le chat , la lésion ventromédiane se complique d ’obésité et d ’agressité La stimulation de la région ventromédiane se complique d ’anorexie et de docilité

La soif La nécessité de boire dépend de deux signaux 1/ diminution du volume sanguin (hypovolémie) 2/ hypertonicité du sang (hypertonicité) Soif volumétrique Soif osmotique

Mécanismes de la soif volumétrique L ’organe subfornical et le noyau du faisceau solitaire vont détecter la diminution du volume sanguin. Le noyau du faisceau solitaire est informé de l ’hypovolémie par les mécanorécepteurs des principaux vaissaux et du coeur innervés par le nerf vague L ’organe subfornical est informé de l ’hypovolémie par l ’angiotensine II libérée par la diminution du flux sanguin dans le rein Le noyau du faiseau solitaire et l ’organe subfornical vont activer l ’hypothalamus 1/réponse humorale: libération vasopressine par les neurones sécrétoires magnocellulaires 2/réponse comportemental: soif par activation de L ’hypothalamus latéral Hypovolémie (diminution du volume sanguin) soif

Le système magnocellulaire des noyaux supraoptiques et paraventriculaires Assure la libération de vasopressine

Mécanisme de la soif osmotique L ’hypertonicité est détectée par les cellules de l ’OVLT (organe vasculaire de la lame terminale). L ’OVLT active les cellules neurones magnocellulaires qui sécrétent la vasopressine et des neurones de l ’hypothalamus latéral ce qui déclenche une soif irrésistible soif Hypertonicité (augmentation de la concentration des subtances dissoutes dans le sang)

Le noyau suprachiasmatique

Noyau suprachiasmatique de l ’hypothalamus

Les rythmes circadiens vigilance température hormone de croissance cortisol potassium sanguin

Noyau tubéromamillaire de l ’hypothalamus Corps cellulaires des neurones À histamine

Système nerveux autonome (SNA) La partie périventriculaire de l ’hypothalamus contrôle aussi le SNA qui comprend deux systèmes: 1/ le système orthosympathique 2/ le système parasympathique

Nerfs périphériques du système nerveux autonome

Les 3 types de nerfs moteurs périphériques

Les systèmes moteurs périphériques Ortho: noradrénaline; para: acétylcholine

Le système orthosympathique de T1 à L3 dans la corne intermédiolatérale SCG:ganglion cervical supérieur MCG: ganglion cervical moyen St. G: ganglion stellaire TG: ganglion thoracique LG: ganglion lombaire SG: ganglion sacré TSN: nerf splanchnique thoracique LSN: nerf splanchnique lombaire

DR: raçine dorsale VR: reçine ventrale DRG: ganglion spinal SG: ganglion sympathique

Innervation des organes internes: afférences et efférences orthosympathiques

Noyaux parasympathiques du tronc cérébral Noyau du nerf III, noyau d ’Edinger-Westphal: pupille Noyau du nerf VII, noyau salivaire supérieur: glandes lacrimales, nasales et salivaires Noyau du nerf IX, noyau salivaire inférieur: glande parotide Noyau du nerf X, noyau dorsal du vague: poumons, coeur, estomac, intestin grêle, pancréas, vaisseaux sanguins

Composante parasympathique des nerfs crâniens III, VII, IX, X CG: ganglion ciliaire PtG: ganglion ptérygopalatin SG: ganglion submandibulaire OG: ganglion otique HG: ganglion cardiaque IG: ganglion intramural

Les neurones parasympathiques de la corne intermédiolatérale de la moëlle sacrée (segments S2-S4) contrôlent 1/ le rectum 2/ la vessie 3/ les organes sexuels

Neurotransmetteurs et récepteurs du SNA : noradrénaline : acétylcholine Ach: acétylcholine NE: noradrénaline N: récepteurs nicotiniques M: récepteurs muscariniques

Les cellules chromaffines de la médulo-surrénale 20% des cellules sécrétent de la Noradrénaline 80% des cellules sécrétent de l ’adrénaline

Le réflexe à la lumière Nerf III Nerf optique ou nerf II

Voie orthosympathique de l ’oeil

Les sphincters de la pupille

Syndrome de Claude Bernard Horner Ptose et myosis (constriction de la pupille) à droite La pupille atteinte réagit à la lumière

Le réflexe à la lumière lors de l ’atteinte du nerf III (droit) Nolte p446 Pupille en mydriase (dilatée)

Réflexe à la lumière lors de l ’atteinte du nerf optique (droit) Nolte p446

Réponse sexuelle mâle Para: érection Ortho: orgasme et éjaculation