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Système nerveux

Anatomie de base et fonctions du cerveau.

Système nerveux (vue antérieure)

Le système nerveux est un réseau de neurones dont la principale caractéristique est de générer, moduler et transmettre des informations entre les différentes parties du corps humain. Cette propriété permet de nombreuses fonctions importantes du système nerveux, telles que la régulation des fonctions vitales du corps (rythme cardiaque, respiration, digestion), la sensation et les mouvements du corps. Au total, les structures du système nerveux président à tout ce qui nous rend humains : notre conscience, notre cognition, notre comportement et notre mémoire.

Le système nerveux se compose de deux parties :

  • Le système nerveux central (SNC) qui est le centre d’intégration et de commande du corps
  • Le système nerveux périphérique qui représente le lien entre le SNC et le corps. Il est divisé en système nerveux somatique et système nerveux autonome ou végétatif.
Points clés sur le système nerveux
Définition Un réseau de neurones qui envoie, reçoit et module les impulsions neuronales entre les différentes parties du corps.
Divisions Système nerveux central
Système nerveux périphérique
Système nerveux central Cerveau et moelle spinale
Système nerveux périphérique Nerfs spinaux et nerfs crâniens
Divisions fonctionnelles :

- Système nerveux somatique
- Système nerveux autonome/végétatif : sympathique, parasympathique et entérique

La compréhension du système nerveux nécessite des connaissances de ses nombreuses parties. C’est pourquoi dans cet article, vous allez apprendre tout sur la décomposition du système nerveux et toutes ses différentes parties.

Sommaire
  1. Cellules du système nerveux
    1. Neurones
    2. Comment fonctionnent les neurones ?
    3. Cellules gliales
    4. Substances blanche et grise
  2. Divisions du système nerveux
  3. Système nerveux central
  4. Système nerveux périphérique
    1. Nerfs crâniens
    2. Nerfs spinaux
    3. Ganglions
  5. Système nerveux somatique
  6. Système nerveux autonome
    1. Système nerveux sympathique
    2. Système nerveux parasympathique
    3. Système nerveux entérique
  7. Notes cliniques
    1. Vagotomie
    2. Paralysies des nerfs crâniens
    3. Lésions des nerfs des membres
    4. Maladie de Hirschprung
    5. Spina bifida
    6. Maladie de Parkinson
  8. Sources
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Cellules du système nerveux

Les deux types cellulaires classiques présents dans le système nerveux sont les : 

  • Neurones
  • Cellules gliales

Neurones

Les neurones ou cellules nerveuses, sont les principales unités structurelles et fonctionnelles du système nerveux. Chaque neurone est composé d'un corps (soma) et d'un certain nombre de processus neuronaux (neurites). Le corps de la cellule nerveuse contient les organites cellulaires et génère les impulsions nerveuses (potentiels d'action). Les neurites partent du corps et connectent les neurones entre eux et avec d'autres cellules du corps, permettant le flux des impulsions nerveuses. Il existe deux types de processus neuronaux qui diffèrent en structure et en fonction :

  • Les axones qui sont longs et qui conduisent les impulsions hors du corps neuronal. 
  • Les dendrites qui sont courts et reçoivent les impulsions des autres neurones, conduisant le signal électrique à l’intérieur du corps cellulaire neuronal.

Chaque neurone possède un seul axone tandis que le nombre de dendrites varie. En fonction de ce nombre de dendrites, il existe quatre types de neurones : multipolaire, bipolaire, pseudo-unipolaire et unipolaire.

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Comment fonctionnent les neurones ?

La morphologie des neurones les rend hautement spécialisés pour travailler avec les impulsions nerveuses. Ils génèrent, reçoivent et envoient ces impulsions vers d'autres neurones et vers des tissus non neuronaux.

Il existe deux types de neurones, nommés selon s’ils envoient un signal électrique au SNC, ou le reçoivent :

  • Les neurones efférents (moteurs ou descendants) envoient des impulsions nerveuses du SNC vers les tissus périphériques, leur indiquant comment fonctionner.
  • Les neurones afférents (sensoriels ou ascendants) conduisent les impulsions des tissus périphériques vers le SNC. Ces impulsions contiennent des informations sensorielles, décrivant l'environnement du tissu.

Le site où un axone se connecte à une autre cellule pour transmettre l'impulsion nerveuse s'appelle une synapse. La synapse ne se connecte pas directement à la cellule suivante ; l'impulsion déclenche la libération de substances chimiques appelées neurotransmetteurs à l'extrémité d'un axone. Ces neurotransmetteurs se lient à la membrane de la cellule effectrice, provoquant des événements biochimiques dans cette cellule selon les ordres envoyés par le SNC.

Prêts à renforcer vos connaissances à propos des neurones ? Essayez notre quiz ci-dessous :

Cellules gliales

Les cellules gliales, également appelées neuroglie ou simplement glie, sont des cellules plus petites non excitables qui agissent pour soutenir les neurones. Elles ne propagent pas de potentiels d'action. Au lieu de cela, elles myélinisent les neurones, maintiennent l'équilibre homéostatique et fournissent un soutien structurel, une protection et une nutrition aux neurones dans tout le système nerveux.

Toutes ces fonctions sont fournies par quatre différents types de cellules gliales :

  • Les cellules gliales myélinisantes produisent la gaine de myéline isolante de l'axone. Celles-ci sont appelées oligodendrocytes dans le SNC et cellules de Schwann dans le SNP. Rappelez-vous facilement avec le mnémonique "COPS" (Central - Oligodendrocytes ; Périphérique - Schwann)
  • Les astrocytes (SNC) et les cellules gliales satellites (SNP) partagent tous deux la fonction de soutien et de protection des neurones.
  • Deux autres types de cellules gliales se trouvent exclusivement dans le SNC : les microglies sont les phagocytes du SNC et les cellules épendymaires qui tapissent le système ventriculaire du SNC. Le SNP n'a pas d'équivalent glial aux microglies, car le rôle phagocytaire est assuré par les macrophages.

La plupart des axones sont enveloppés par une substance blanche isolante connue sous le nom de gaine de myéline qui est produite par les oligodendrocytes et les cellules de Schwann. La myéline entoure un axone de manière segmentaire, laissant des interruptions entre les segments connues sous le nom d'intervalles de la gaine de myéline (également appelés nœuds de Ranvier). Les impulsions nerveuses se propagent uniquement à travers les intervalles de la gaine de myéline, en sautant la gaine de myéline. Cela augmente considérablement la vitesse de propagation des impulsions nerveuses.

Substances blanche et grise

La couleur blanche des axones myélinisés se distingue des corps neuronaux et des dendrites de couleur grise. Sur cette base, le tissu nerveux est divisé en substance blanche et en substance grise qui ont toutes deux une distribution spécifique ;

  • La substance blanche comprend la couche la plus externe de la moelle spinale et la partie interne du cerveau.
  • La substance grise est située dans la partie centrale de la moelle spinale, la couche la plus externe du cerveau (cortex cérébral) et dans plusieurs noyaux sous-corticaux du cerveau en profondeur du cortex cérébral.

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Divisions du système nerveux

Décomposition du système nerveux (schéma)

Le tissu nerveux, composé de neurones et de neuroglies, forme nos organes nerveux (par exemple le cerveau, les nerfs). Ces organes s'unissent selon leur fonction commune, formant la perfection évolutive qui est notre système nerveux.

Le système nerveux (SN) est structurellement décomposé en plusieurs divisions :

  • Système nerveux central (SNC) : composé du cerveau et de la moelle spinale
  • Système nerveux périphérique (SNP) : regroupe tous les autres tissus nerveux en dehors du SNC

Le système nerveux est responsable de trois principales fonctions : la sensation (système nerveux sensoriel (afférent)), l'intégration et la réponse (système nerveux moteur (efférent)).

Le système nerveux sensoriel (afférent) est responsable de la détection su stimulus via les récepteurs et de la transmission de cette information au système nerveux central. Les informations sensitives sont ensuite subdivisées en sensations somatiques, viscérales et spéciales.

L'intégration se déroule dans le cerveau, où les informations sensitives sont traitées à des niveaux inférieurs et supérieurs, , y compris les fonctions corporelles de base et la prise de décision complexe.

Enfin, le système nerveux moteur (efférent) transporte les signaux du cerveau vers les effecteurs, facilitant des réponses telles que le mouvement musculaire ou la sécrétion glandulaire. Cette division motrice peut être lui-même divisé en deux unités fonctionnelles :

  • Système nerveux somatique (SNS) : également décrit de manière informelle comme le système volontaire
  • Système nerveux autonome ou végétatif (SNA) : décrit comme le système involontaire, étant lui-même divisé en systèmes sympathique et parasympathique, qui régulent respectivement les activités liées au stress et celles de repos.

Bien que divisées structurellement en parties centrale et périphérique, les divisions du système nerveux sont en fait interconnectées entre elles. Des faisceaux d'axones transmettent des impulsions entre le cerveau et la moelle spinale. Ces faisceaux au sein du SNC sont appelés voies ou tractographies nerveuses afférentes et efférentes. Les axones qui s'étendent du SNC pour se connecter aux tissus périphériques appartiennent au SNP. Les faisceaux d'axones au sein du SNP sont appelés nerfs périphériques afférents et efférents.

Système nerveux central

Le système nerveux central (SNC) est constitué du cerveau et de la moelle spinale. Ceux-ci se trouvent logés respectivement dans le crâne et la colonne vertébrale.

Le cerveau est composé de quatre parties : le cerveau, le diencéphale, le cervelet et le tronc cérébral. Ensemble, ces parties traitent les informations provenant des tissus périphériques et génèrent des commandes, indiquant aux tissus comment réagir et fonctionner. Ces commandes s'attaquent aux fonctions les plus complexes du corps humain volontaires et involontaires, de la respiration à la pensée.

La moelle spinale continue à partir du tronc cérébral. Elle a également la capacité de générer des commandes mais uniquement pour les processus involontaires, c'est-à-dire les réflexes. Cependant, sa principale fonction est de transmettre des informations entre le SNC et la périphérie.

Apprenez-en plus sur l’anatomie du SNC ici : 

Système nerveux périphérique

Le SNP se compose de 12 paires de nerfs crâniens, de 31 paires de nerfs spinaux et d'un certain nombre de petits groupes neuronaux répartis dans tout le corps appelés ganglions. Les nerfs périphériques peuvent être sensitifs (afférents), moteurs (efférents) ou mixtes (les deux). Selon les structures qu'ils innervent, les nerfs périphériques peuvent avoir les modalités suivantes :

  • Spécial : innervant les sens spéciaux (par exemple la vue) et se trouve uniquement dans les fibres afférentes
  • Général : fournissant tout sauf les sens spéciaux
  • Somatique : innervant la peau et les muscles squelettiques (par exemple le biceps brachial)
  • Viscéral : approvisionnant les organes internes

Nerfs crâniens

Les nerfs crâniens sont des nerfs périphériques qui émergent des noyaux nerveux crâniens du tronc cérébral et de la moelle spinale. Ils innervent la tête et le cou. Les nerfs crâniens sont numérotés de un à douze selon leur ordre de sortie par les fissures du crâne. À savoir, ce sont : nerf olfactif (I), nerf optique (II), nerf oculomoteur (III), nerf trochléaire (IV), nerf trijumeau (V), nerf abducens (VI), nerf facial (VII), nerf vestibulocochléaire (VIII), nerf glossopharyngien (IX), nerf vague (X), nerf accessoire (XI) et nerf hypoglosse (XII). Ces nerfs sont moteurs (III, IV, VI, XI et XII), sensitifs (I, II et VIII) ou mixtes (V, VII, IX et X).

Sautez directement dans notre quiz sur les nerfs crâniens avec plusieurs niveaux de difficulté :

Ou apprenez-en davantage à propos des nerfs crâniens avec notre unité d’étude.

Nerfs spinaux

Les nerfs spinaux émergent des segments de la moelle spinale. Ils sont numérotés selon leur segment spécifique d'origine. Ainsi, les 31 paires de nerfs spinaux sont divisées en 8 paires cervicales, 12 paires thoraciques, 5 paires lombaires, 5 paires sacrales et 1 nerf spinal coccygien. Tous les nerfs spinaux sont mixtes, contenant à la fois des fibres sensitives et motrices.

Les nerfs spinaux innervent tout le corps, à l'exception de la tête. Ils le font soit en effectuant une synapse directement avec leurs organes cibles, soit en s'entrecroisant les uns avec les autres et en formant des plexus. Il existe quatre plexus majeurs qui alimentent les régions du corps :

Vous voulez en apprendre davantage à propos des nerfs spinaux et des plexus ? Jetez un oeil à nos ressources.

Ganglions

Les ganglions sont des amas de corps cellulaires neuronaux en dehors du SNC, ce qui signifie qu'ils sont les équivalents SNP des noyaux sous-corticaux du SNC. Les ganglions peuvent être sensitifs ou moteurs viscéraux (autonomes) et leur distribution dans le corps est clairement définie.

Les ganglions de la racine dorsale sont des amas de corps cellulaires de neurones sensitifs adjacents à la moelle spinale. Ils sont un composant de la racine postérieure d'un nerf spinal.

Les ganglions autonomes sont soit sympathiques soit parasympathiques. Les ganglions sympathiques se trouvent dans le thorax et l'abdomen, regroupés en ganglions paravertébraux et prévertébraux. Les ganglions paravertébraux se trouvent de chaque côté de la colonne vertébrale (para- signifie à côté), comprenant deux chaînes ganglionnaires qui s'étendent de la base du crâne au coccyx, appelées troncs sympathiques. Les ganglions prévertébraux (ganglions collatéraux, ganglions pré-aortiques) se trouvent en avant de la colonne vertébrale (pré- signifie en avant), plus près de leur organe cible. Ils sont en outre regroupés selon la branche de l'aorte abdominale qu'ils entourent : ganglions coeliaque, aortico-rénal, mésentérique supérieur et inférieur.

Les ganglions parasympathiques se trouvent dans la tête et le bassin. Les ganglions de la tête sont associés aux nerfs crâniens pertinents et sont les ganglions ciliaire, ptérygopalatine, otique et sous-mandibulaire. Les ganglions pelviens se trouvent près des organes reproducteurs comprenant des plexus autonomes pour l'innervation des viscères pelviens, tels que les plexus prostatique et utérovaginal.

Trouvez ici tout ce qu’il vous faut à propos des ganglions pour vos examens de neuroanatomie.

Système nerveux somatique

Le système nerveux somatique est la composante volontaire du système nerveux périphérique. Il se compose de toutes les fibres des nerfs crâniens et spinaux qui nous permettent d'effectuer des mouvements corporels volontaires (nerfs efférents) et de ressentir des sensations provenant de la peau, des muscles et des articulations (nerfs afférents). La sensation somatique se rapporte au toucher, à la pression, à la vibration, à la douleur, à la température, à l'étirement et au sens de position de ces trois types de structures.

La sensation des glandes, des muscles lisses et cardiaques est véhiculée par les nerfs autonomes.

Système nerveux autonome

Le système nerveux autonome est la partie involontaire du système nerveux périphérique. Divisé en systèmes sympathique et parasympathique, il est composé exclusivement de fibres motrices viscérales. Les nerfs de ces deux divisions innervent toutes les structures involontaires du corps :

  • Muscle cardiaque
  • Cellules glandulaires
  • Muscles lisses présents dans les parois des vaisseaux sanguins et des organes creux

Le fonctionnement équilibré de ces deux systèmes joue un rôle crucial dans le maintien de l'homéostasie, ce qui signifie que le système sympathique et parasympathique ne s'opposent pas mais plutôt se complètent. Ils le font en potentialisant l'activité de différents organes dans diverses circonstances. Par exemple, le système parasympathique stimule l'activité de l'intestin supérieur après l'ingestion de nourriture, tandis que le système sympathique stimule le cœur pour augmenter le débit pendant l'exercice.

Les nerfs autonomes forment une synapse dans les ganglions autonomes avant d'atteindre leur organe cible, donc tous ont des parties présynaptique et postsynaptique. Les fibres présynaptiques proviennent du SNC et se terminent en formant une synapse avec les neurones des ganglions autonomes périphériques. Les fibres postsynaptiques sont les axones des neurones ganglionnaires, s'étendant du ganglion aux tissus périphériques. Dans les nerfs sympathiques, la fibre présynaptique est courte, car les ganglions sont situés très près de la moelle spinale, tandis que la fibre postsynaptique est beaucoup plus longue pour atteindre l'organe cible. Dans les nerfs parasympathiques, c'est l'inverse : la fibre présynaptique est plus longue que la postsynaptique.

Le système nerveux autonome semble être le seul qui peut agir sans la volonté. Apprenez comment il y arrive dans cet article.

Système nerveux sympathique

Le système sympathique ajuste notre corps pour les situations d'activité physique accrue. Ses actions sont généralement décrites comme la réponse « lutte ou fuite », car il stimule des réponses telles qu'une respiration plus rapide, une fréquence cardiaque augmentée, une pression artérielle élevée, des pupilles dilatées et une redirection du flux sanguin de la peau, des reins, de l'estomac et des intestins vers le cœur et les muscles, là où il est nécessaire.

Les fibres nerveuses sympathiques ont une origine thoracolombaire, ce qui signifie qu'elles proviennent des segments de la moelle spinale T1-L2/L3. Elles forment une synapse avec les ganglions prévertébraux et paravertébraux, à partir desquels les fibres postsynaptiques se dirigent vers les viscères cibles.

Système nerveux parasympathique

Le système nerveux parasympathique ajuste notre corps pour la conservation de l'énergie, activant les activités « repos et digestion » ou « alimentation et reproduction ». Les nerfs du système parasympathique ralentissent les actions du système cardiovasculaire, détournent le sang des muscles et augmentent le péristaltisme et la sécrétion glandulaire.

Les fibres parasympathiques ont une sortie crâniosacrée, ce qui signifie qu'elles proviennent du tronc cérébral (crânio-) et des segments de la moelle spinale S2-S4 (-sacrée). Ces fibres se dirigent vers les organes thoraciques et abdominaux, où elles forment des synapses dans des ganglions situés près de ou dans l'organe cible.

Système nerveux entérique

Le système nerveux entérique comprend les fibres sympathiques et parasympathiques qui régulent l'activité du tractus gastro-intestinal. Ce système est composé de fibres parasympathiques du nerf vague (X) et de fibres sympathiques des nerfs splanchniques thoraciques. Ces fibres forment deux plexus dans la paroi du tube intestinal qui sont responsables de la modulation du péristaltisme intestinal, c'est-à-dire la propagation de la nourriture consommée de l'œsophage au rectum :

  • Le plexus sous-muqueux de Meissner se trouve dans la sous-muqueuse des intestins et contient uniquement des fibres parasympathiques.
  • Le plexus myentérique d’Auerbach est situé dans la musculeuse externe des intestins contenant à la fois des fibres nerveuses sympathiques et parasympathiques.

Moyen mnémotechnique

Vous pouvez facilement vous souvenir de ces deux plexus en utilisant un moyen mnémotechnique simple « SMP et MAPS » :

  • Sous-muqueuse
  • Meissner
  • Parasympathique
  • Myentérique
  • Auerbach
  • Parasympathique
  • Sympathique

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Kim Bengochea Kim Bengochea, Université Regis, Denver
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