Dr. C.TESSIER S.A.R. Hôpital Beaujon Le système nerveux Dr. C.TESSIER S.A.R. Hôpital Beaujon

SYSTÈME NERVEUX Système Nerveux Central Système Nerveux Autonome (Végétatif) Système Nerveux Périphérique Nerfs crâniens Nerfs rachidiens périphériques Encéphale cerveau cervelet tronc cérébral Moelle épinière système sympathique système para sympathique

Le système nerveux autonome

Généralités - Régulation des fonctions viscérales “indépendantes” de la volonté • f. circulatoire • f. respiratoire • f. digestives • f. endocriniennes • f. métaboliques • f. de reproduction

Généralités • voies afférentes * neurone pré synaptique - Composition • centres axiaux • voies efférentes * neurone pré synaptique * ganglion ∑ : ACh * neurone post synaptique : NAd + Ad : ∑ ACh : para ∑ - Chaque organe (sauf muscle strié) : tonus prédominant ∑ ou para ∑ - Transmission neurohumorale dans les 2 systèmes

Tonus prédominant Organe Organe Tonus prédominant M. lisse vasc M. cardiaque M. lisse non vasculaire Sécrétions Œil Organe artère veine cœur gastro-intestinal vésical utérin salivaire gastrique sudoripare muscle ciliaire iris Tonus prédominant ∑ para ∑ para∑

Différentes tailles des axones des afférences Iaires

Structure de la moelle épinière et de ses racines substance blanche corne postérieure substance grise neurone sensitif racine postérieure ganglion spinal corne antérieure racine antérieure motoneurones récepteur sensoriel nerf rachidien (mixte) fibre musculaire

Organisation anatomique SYSTEME ∑ - Afférences • suivent nerfs somatiques • rentrent dans la moelle par racine postérieure dans tronc cérébral par nerfs crâniens mixtes

Organisation anatomique SYSTEME ∑ Centres axiaux C8 + D2 D1 + D2 D1+ D2 D1 à D3 D1 à D4 D2 à D4 D2 à D5 D5 à D6 D6 à D10 D4 à D9 Œil Glandes lacrymales et nasales Glandes salivaires Tête, cou Cœur Bronches, poumons Membre supérieur Œsophage Estomac Foie, vésicule biliaire, rate, pancréas D6 à D11 D10 à D12 D10 à L1 D10 à L2 L2 à L4 D11 à L2 D12 à L2 Intestin grêle Cæcum, appendice Reins, uretère lombaire, testicules, ovaires Membre inférieur Rectum Uretère pelvien Vessie Autres organes génitaux Médullo-surrénale

Organisation anatomique SYSTEME ∑ - Efférences à chaque étage de C7 à L4 • neurone pré gg sort de la corne latérale par la racine antérieure • ganglions : 22

1er neurone Efférences ∑ Efférences para ∑

Organisation anatomique SYSTEME ∑ - Efférences à chaque étage de C7 à L4 • neurone pré gg sort de la corne latérale par la racine antérieure • ganglions : 22 • neurone post gg : fibres longues viscères, vaisseaux, territoires musculo-cutanés * D1 - D2 : iris, releveur paupière, glandes salivaires * D1 - D5 : nerfs accélérateurs cardiaques fibres bronchodilatatrices * D4 - L3 : fibres viscérales : tube digestif, vessie • médullosurrénale = ganglion

rameaux anastomotiques ganglion ∑ racine postérieure cône médullaire queue de cheval dure-mère apophyse articulaire apophyse transverse apophyse épineuse

Efférences ∑

Organisation anatomique SYSTEME PARA ∑ - Afférences • fibres sensitives identiques aux ∑ • viscères sous diaphragmatiques : rectum, vagin, vessie

Organisation anatomique SYSTEME PARA ∑ - Centres axiaux • tronc cérébral : noyaux des paires crâniennes III, VII, VII bis, IX, X • moelle : noyaux S2 - S3

Organisation anatomique SYSTEME PARA ∑ - Efférences • efférences crâniennes : * fibres pré gg : longues

1er neurone Efférences ∑ Efférences para ∑

Organisation anatomique SYSTEME PARA ∑ - Efférences • efférences crâniennes : * fibres pré gg : longues * fibres post gg : courtes, près ou dans organe cible * III : constriction iris, accommodation cristallin * VII : vasodilatation + sécrétion gl. lacrymales, muqueuse nasale * VII bis : vasodilatation + sécrétion gl. sous-maxillaires, sublinguales * IX : vasodilatation + sécrétion glandes parotides * X : cœur, appareil respiratoire, tube digestif • efférences sacrées : * S1 - S4 * érection, miction, défécation

Efférences para ∑

des neurotransmetteurs Rappel sur le neurone synthèse des neurotransmetteurs synthèse stockage des neurotransmetteurs transport axoplasmique

Fusion d’une vésicule et d’une membrane synaptique

Rappel sur la synapse

Libération du neurotransmetteur dans la fente synaptique Rappel sur la synapse SYNAPSE CHIMIQUE Libération du neurotransmetteur dans la fente synaptique

Pharmacologie du SNA - L’acétylcholine : métabolisme - Récepteurs cholinergiques : nicotiniques muscariniques - La noradrénaline : métabolisme - Récepteurs noradrénergiques : a ß - L’adrénaline

Pharmacologie du SNA L’ACÉTYLCHOLINE - Synthèse : acétyl CoA + choline (choline acétyltransférase) réaction difficilement saturable = inhibition compétitive de la synthèse difficile - Synthèse + stockage dans les mitochondries - Sécrétion dans cytoplasme : mécanisme ?

Pharmacologie du SNA L’ACÉTYLCHOLINE - Inhibition : • dans la fente synaptique * 50 % immédiatement fragmentés : 1 molécule d’enzyme inactive 5 000 molécules d’ACh par seconde * anticholinestérasiques délicats à utiliser courants en anesthésie • dans le plasma : enz moins spécifiques, abondantes = ACh inutilisable en thérapeutique

Métabolisme de l'ACh dans la fente synaptique PRESYNAPTIQUE FENTE SYNAPTIQUE POSTSYNAPTIQUE ACh récepteur (changement de conductance) potentiel d ’action présynaptique diffusion ACh libération cholinestérase stockage choline acide acétique synthèse recaptage par la terminaison présynaptique

LES RÉCEPTEURS CHOLINERGIQUES Les récepteurs nicotiniques Pharmacologie du SNA LES RÉCEPTEURS CHOLINERGIQUES Les récepteurs nicotiniques - Excitateurs inotropes fibre musculaire striée + SNC + SNA (dans ganglion ∑) - Stimulation ouverture du canal (Na) durée selon affinité et concentration de l’agoniste dans fente synaptique - Les agonistes (para ∑ mimétiques) : acétylcholine, nicotine, agonistes irréversibles : succinylcholine, décaméthonium - Les antagonistes (para ∑ lytiques) : curares non dépolarisants

LES RÉCEPTEURS CHOLINERGIQUES Les récepteurs muscariniques Pharmacologie du SNA LES RÉCEPTEURS CHOLINERGIQUES Les récepteurs muscariniques (organes effecteurs) - Stimulation effets végétatifs : • bradycardie • sécrétions salivaires + muqueuses • vasodilatation périphérique • péristaltisme intestinal, relâchement sphincter vésical • myosis - Agonistes : acétylcholine, pilocarpine, béthanecholine - Antagonistes : atropine, scopolamine sécrétion muqueuse (sécheresse de bouche, ophtalmoplégie, mydriase)

Structure du canal ionique membranaire } bicouche de phospholipides

Structure d'un récepteur canal Récepteur cholinergique nicotinique Vue latérale Représentation de dessus montrant le pore

Neuropharmacologie de la transmission cholinergique Neurotransmetteur ACh + para ∑ mimétiques stimulation récepteurs action + spécifique + prolongée - para ∑ lytiques blocage récepteurs inhibition réponse blocage/stimulation gg inhibition métabolisme Ach effets majorés prolongés Agoniste Nicotine Muscarine + + + Antagoniste Curare + Atropine - - Récepteurs Récepteur muscarinique Récepteur nicotinique

SYNTHÈSE DE LA DOPAMINE Pharmacologie du SNA SYNTHÈSE DE LA DOPAMINE Tyrosine L-DOPA Dopamine Tyrosine hydroxylase Dopa décarboxylase

Pharmacologie du SNA MÉTABOLISME DE LA DOPAMINE Dopamine DOPAC MAO COMT DOPAC acide dihydroxyphénylacétique milieu intracellulaire HVA acide homovanilique milieu extracellulaire

Pharmacologie du SNA SYNTHÈSE ET MÉTABOLISME DE LA NORADRÉNALINE Dopamine Noradrénaline dopamine ß hydroxylase MAO COMT DOPEG dioxyphényléthylèneglycol MHPG milieu intracellulaire Normétadrénaline VMA acide vanilymandélique fente synaptique MAO COMT

Pharmacologie du SNA L’ADRÉNALINE Noradrénaline Adrénaline Pas de récepteurs propres Effets transmis par les sites a et ß noradrénergiques COMT PNMT MAO

Voie principale Voies de dégradation (synthèse du neurotransmetteur) Tyrosine L-Dopa Dopamine Noradrénaline Adrénaline dégradation intracellulaire dégradation dans fente synaptique dégradation intracellulaire dégradation dans fente synaptique dégradation intracellulaire dégradation dans fente synaptique

La synapse terminaison présynaptique fente synaptique cellule cible Synthèse La synapse recapture + stockage terminaison présynaptique ouverture d ’1 vésicule dans la fente neurotransmetteur fente synaptique métabolites enz Récepteur Signal Effet Récepteur Signal Effet Récepteur Signal Effet cellule cible

Modulation au travers du récepteur ß-adrénergique fermeture d'un canal potassique

au travers de la cascade des seconds messagers Amplification des signaux intracellulaires au travers de la cascade des seconds messagers

Sympathomimétiques - Potentialisent NAd, inhibent effets ACh - Catécholamines : • endogènes : dopamine, noradré, adrénaline • synthétiques : dobutamine, isoprotérénol - Non catéchol. : • action + 1 type récepteur : a = phényléphrine ß = isoprotérénol • action sur 2 types récepteurs : éphédrine - a-adrénergiques : a 1 sélectifs = phényléphrine - ß2-adrénergiques sélectifs : cf pneumo, gynéco

Sympatholytiques - Action sur transmission adrénergique • agonistes a 2 :  libération NAd • anti a 1- adrénergiques = a bloquants • ß-bloquants - Inhibition synthèse, stockage ou libération NAd (a -méthyldopa, IMAO) - Altération système rénine-angiotensine : • inhibiteurs angiotensine II (Cozaar®) • inhibiteurs de l’enzyme de conversion (IEC)

Physiologie du SNA - Mode d’action - Effets physiologiques - Inter actions entre les 2 systèmes

Mode d’action du système ∑ - Niveau pré synaptique • récepteurs a2 : contrôlent synthèse NAd +  libération NAd • ganglion : libération ACh - Niveau post synaptique • libération de NAd • récepteurs a1: stimulation  mobilisation Ca extracellulaire activation canaux calciques intracellulaires • récepteurs ß : stimulation   modérée libération de NAd ß1 cardiaques ß2 autres territoires ß3 tissu graisseux

Récepteur NMDA activé (canal ionique ouvert) Extracellulaire Sites de reconnaissance SH Na+ SH S S Site de modulation REDOX de la glycine du glutamate Ca2+ Canal ionique Site de liaison non compétitive Site de liaison du Mg Site polyamine K+ Site de phosphorylation Intracellulaire

Effets de la stimulation ∑ CŒUR ß1 - Fréquence cardiaque : - Force de contraction : - Conduction : - Excitabilité : - Débit cardiaque : fréquence + VES - Wc : - MVO2 :

Effets de la stimulation ∑ CORONAIRES - Vasomotricité • a : vasoconstriction • ß : vasodilatation - Débit :

Effets de la stimulation ∑ VAISSEAUX - Artères • a : vasoconstriction • ß : vasodilatation • effet a > effet ß - Veines • a : vasoconstriction

Effets de la stimulation ∑ FIBRES MUSCULAIRES LISSES - Bronches • a (?): broncho constriction • ß2 : broncho dilatation - TD : a + ß • accélération transit • contraction sphincters - Rate : • a : spléno contraction - Vessie • a : contraction sphincter • ß : relaxation - Uretères • a : contraction • ß : relâchement - Utérus

Effets de la stimulation ∑ SÉCRÉTIONS MUQUEUSES - a : sécrétions salivaires (fraction muqueuse) sudoripares ŒIL - a : mydriase active MUSCLES PILOMOTEURS - a : horripilation

Effets de la stimulation ∑ SNC effet a - effet d’éveil - analgésie - appétit - ADH - analeptique respiratoire

Effets de la stimulation ∑ EFFETS MÉTABOLIQUES glycogénolyse hépatique sécrétion d’insuline glycogénolyse musculaire néoglucogénèse lipolyse AG libres plasmatiques a ß GLUCIDES LIPIDES

Mode d’action du système para ∑ - Neurotransmetteur : ACh - “Ganglion” : récepteurs nicotiniques antagonistes : ganglioplégiques - Organes effecteurs : récepteurs muscariniques agonistes : parasympathomimétiques (Tagamet®) antagonistes : parasympatholytiques (atropine)

Effets de la stimulation para ∑ CŒUR - Fréquence cardiaque : interaction para ∑ et nœud sinusal - Force de contraction : - Conduction : conduction auriculaire mais ralentissement nœud A-V, His (++) = conduction ralentie - Excitabilité : - Débit cardiaque : fréquence + VES - ECG : amplitude onde P allongement PR (dissociation A-V)

Effets de la stimulation para ∑ VAISSEAUX - Fibres cholinergiques vasculaires (muscle strié squelettique) sont rattachées au système ∑ - Stimulation vasodilatation hypotension

Effets de la stimulation para ∑ FIBRES MUSCULAIRES LISSES - Stimulation contraction fibres lisses non vasculaires -TD : contraction fibres circulaires relaxation fibres longitudinales •  tonus •  péristaltisme • contraction sphincters (Oddi) - Vessie : idem - Poumon : broncho-constriction

Effets de la stimulation para ∑ SÉCRÉTIONS MUQUEUSES salivaires - digestives (gastriques) pancréatiques - bronchique - sudorale - Volume : fraction hydrique

Effets de la stimulation para ∑ ŒIL - Myosis actif - Spasme accommodation - Tension oculaire : sujet normal glaucomateux

Effets de la stimulation para ∑ EFFETS MÉTABOLIQUES Stimulation para ∑ sécrétion d’insuline synthèse glycogène

Interactions entre neurones adrénergiques et cholinergiques dans SNA NOR ACh (+) Récepteur adrénergique (-) Récepteur cholinergique

Régulation du SNA - Régulation au niveau des arcs réflexes médullaires - Régulation centrale • formation réticulaire : respiration + cardiovasc • hypothalamus +++ : réponse viscérale aux réactions émotionnelles réaction de lutte (syst. ∑) réaction de fuite (syst para∑) • cortex cérébral : rétrocontrôle de l’hypothalamus (entraînement) {