Institut Belge de Biologie Totale des Êtres Vivants

Le système nerveux autonome

mercredi 16 septembre 2009 par Administrateur

- 1. Définition du système nerveux [1]

Le système nerveux [2] est divisé en deux parties :

- système nerveux central (cerveau et moelle épinière)

- système nerveux autonome (système nerveux orthosympathique et système nerveux parasympathique)

Par définition, la portion du système nerveux qui contrôle les fonctions viscérales du corps s’appelle le système nerveux autonome (du grec autos = soi-même ; nomos = loi)

Le système nerveux autonome a de multiples rôles :

- contrôle de la pression artérielle
- contrôle de la motilité du tube digestif
- contrôle des sécrétions gastro-intestinales
- contrôle du débit urinaire
- contrôle de la sueur
- contrôle de la température
- etc.

Il est principalement activé par des centres situés

- dans la moelle épinière
- dans le tronc cérébral
- dans l’hypothalamus
- dans des portions du cortex cérébral

Il agit souvent par l’intermédiaire de réflexes viscéraux : un réflexe est une boucle de signaux captés par des parties du corps, qui sont envoyés dans la moelle, le tronc cérébral ou l’hypothalamus. Ceux-ci à leur tour renvoient une réponse aux organes viscéraux (d’où le nom de réflexe viscéral).

Tous ces signaux sont transmis au corps par le système orthosympathique et le système parasympathique.

Métaphoriquement, les deux parties du système nerveux autonome jouent un peu le rôle d’« accélérateur » et de « frein » :

- le système nerveux orthosympathique est l’« accélérateur » et a une segmentation thoraco-lombaire

- le système nerveux parasympathique est le « frein »et a une segmentation crânio-sacrée

Le système nerveux sympathique est mobilisé par l’organisme dans des situations extrêmes (la peur, l’exercice, la colère, l’urgence dans la fuite ou la lutte) tandis que le système nerveux parasympathique joue le rôle de mise en repos de l’organisme pendant qu’il s’acquitte des tâches routinières de l’organisme et qu’il économise de l’énergie.

- 2. Organisation générale du système nerveux autonome

Toutes les impulsions électriques sont transmises aux viscères par ces deux systèmes dont les caractéristiques et fonctions sont différentes.

Système orthosympathique Système parasympathique
1. Lieux d’origine Thoraco-lombaire Encéphale, région sacrée (crânio-sacrée)
2. Longueur de leurs neurofibres Préganglionnaire : courtes Postganglionnaire : longues Préganglionnaire : longues Postganglionnaire : courtes
3. Situations des ganglions A proximité de la moelle épinière Dans les organes viscéraux (effecteurs)
4. Rameaux communiquants Rameaux communiquants gris et blancs Aucun
5. Degré de ramification des neurofibres préganglionnaires Elevé Minime
6. Rôle fonctionnel Adaptation du corps aux urgences et à l’activité musculaire Maintien des grandes fonctions physiologiques ; stockage et économie de l’énergie
7. Neurotransmetteurs Fibres préganglionnaires : acétylcholine Fibres postganglionnaires : noradrénaline (neurofibres adrénergiques) Fibres postganglionnaires qui desservent les glandes sudoripares et certains vaisseaux sanguins des muscles squelettiques : acétylcholine Médullosurrénales : adrénaline et noradrénaline Acétylcholine (neurofibres cholinergiques)

2.1. Anatomie physiologique du système nerveux orthosympathique

Les fibres nerveuses orthosympathiques sont représentées par

- deux chaînes sympathiques situées le long de la colonne vertébrale et
- les nerfs innervant les différents organes internes

Les nerfs sympathiques naissent de la moelle épinière entre les segments T1 et L2.

Les fibres sympathiques ne sont pas nécessairement distribuées [3] dans la même partie du corps que les fibres nerveuses rachidiennes :

- les fibres sympathiques de T1 remontent la chaîne sympathique jusqu’à la tête
- les fibres sympathiques de T2 remontent jusqu’au cou
- les fibres sympathiques de T3, T4, T5 et T6 vont jusqu’au thorax
- les fibres sympathiques de T7, T8, T9, T10 et T11 descendent jusqu’à l’abdomen
- les fibres sympathiques de T12, L1 et L2 descendent jusqu’aux jambes

Chaque voie sympathique comprend un neurone pré-ganglionnaire et un neurone post-ganglionnaire :

- le corps cellulaire du neurone pré-ganglionnaire se trouve dans la corne intermédio-latérale de la moelle épinière et sa fibre aboutit à un nerf rachidien en passant par une racine antérieure de la moelle. De là, la fibre pré-ganglionnaire quitte le nerf rachidien et se dirige vers un ganglion de la chaîne sympathique en passant par le rameau blanc ; ensuite la fibre fait synapse immédiatement avec des neurones post-ganglionnaires ou continue vers l’un des nerfs de la chaîne pour faire synapse avec des neurones post-ganglionnaires situés dans un ganglion sympathique éloigné. La fibre de chaque neurone post-ganglionnaire se dirige alors vers l’un des organes.

- de nombreuses fibres des neurones post-ganglionnaires de la chaîne sympathique retournent dans les nerfs rachidiens par les rameaux gris à tous les niveaux de la moelle. Ces voies comprennent des fibres de type C qui s’étendent à toutes les parties du corps dans les nerfs squelettiques. Elles contrôlent les vaisseaux sanguins, les glandes sudoripares et les muscles érecteurs des poils.

Il existe des fibres sympathiques pré-ganglionnaires qui passent, sans faire de synapse, des cellules de la corne intermédio-latérale de la moelle épinière aux chaînes sympathiques, aux nerfs splanchniques et finalement aux médullo-surrénales. [4]. Ces fibres sympathiques pénètrent directement dans les médullo-surrénales, dans les cellules sécrétrices d’adrénaline et de noradrénaline.

2.2. Anatomie physiologique du système nerveux parasympathique.

Les fibres nerveuses parasympathiques sont représentées par

- plusieurs nerfs crâniens [5] : nerfs oculomoteurs (III), nerfs faciaux (VII), nerfs glosso-pharyngiens (IX), nerfs vagues (X)
- les deuxième et troisième nerfs rachidiens sacrés (S2 et S3)
- et parfois par les premier et quatrième nerfs sacrés (S1 et S4)

2.2.1. Les nerfs crâniens

Le nerf le plus important du système parasympathique est le nerf vague (X) : en effet 75% des fibres nerveuses parasympathiques sont dans les nerfs vagues [6]. Ils innervent toute la région thoracique (cœur, poumon, œsophage) et abdominale (estomac, intestin grêle, moitié proximale du côlon, foie, vésicule biliaire, pancréas, portions supérieures des uretères).

Il existe également des fibres parasympathiques du troisième nerf crânien (III) qui innervent les sphincters iridiens et les muscles ciliaires de l’œil.

Des fibres du septième nerf crânien (VII) passent dans les glandes lacrymales, nasales et sous-maxillaires.

Des fibres du neuvième nerf crânien (IX) passent dans la glande parotide.

2.2.2. Les nerfs rachidiens sacrés parasympathiques

Les fibres se réunissent sous la forme des nerfs érecteurs qui quittent le plexus sacré de chaque côté de la moelle et distribuent leurs fibres périphériques au côlon descendant, au rectum, à la vessie et aux portions inférieures des uretères. Ce groupe sacré de fibres parasympathiques innerve aussi les organes génitaux externes.

2.3. Le tableau suivant récapitule les effets sur différents organes de la stimulation ortho- et parasympathique.

Le système ortho- et parasympathique peut être métaphoriquement comparé à un accélérateur et à un frein.

Organes Effet de la stimulation orthosympatique Effet de la stimulation parasympathique
Œil Pupille Dilatation Contraction
Muscle ciliaire Nul Excitation
Glandes Nasales Vasoconstriction Stimulation de sécrétions claires et abondantes contenant de nombreuses enzymes
Lacrymales Vasoconstriction
Parotides Vasoconstriction
Sous-maxillaires Vasoconstriction
Gastriques Vasoconstriction
Pancréatiques Vasoconstriction
Glandes sudoripares Sueurs profuses (cholinergiques) Nul
Glandes apocrines Sécrétions épaisses et odorantes Nul
Cœur Muscles Tachycardie, augmentation de la force de contraction Bradycardie
Coronaires Vasodilatation Vasoconstriction
Poumons Bronches Dilatation des bronches (bronchodilatation) Contraction de bronches (bronchoconstriction)
Vaisseaux sanguins Légère vasoconstriction Nul
Intestins Lumière Diminution du péristaltisme et du tonus Augmentation du péristaltisme et du tonus
Sphincter Augmentation du tonus Diminution du tonus
Foie Libération du glucose Nul
Vésicule biliaire et canaux biliaires Inhibition Excitation
Rein Diminution du débit Nul
Uretère Inhibition Excitation
Vessie Détrusor Inhibition Excitation
Trigone Excitation Inhibition
Pénis Éjaculation Erection
Vaisseaux sanguins systémiques Abdomen Constriction Nul
Muscle Constriction (adrénergique) Dilatation (cholinergique) Nul
Peau Constriction (adrénergique) Dilatation (cholinergique) Dilatation
Sang Coagulation Augmentation Nul
Glucose Augmentation Nul
Métabolisme de base Augmentation jusqu’à 100 % Nul
Sécrétion cortico-surrénale Augmentation Nul
Activité mentale Augmentation Nul
Muscles pilo-érecteurs (horripilateur) Excitation Nul
Muscles squelettiques Augmentation de la glycogénolyse Nul
Augmentation de la force Nul

- 3. Métaphore

Imaginons un homme préhistorique, que Claude SABBAH, appelle « Joe le chasseur ».

Chaque jour, il part chasser et rentre dans sa grotte.

Que se passe-t-il dans la physiologie de Joe le chasseur quand il chasse le fauve et quand il se repose ?

Schématiquement, cela se passe en deux phases :

  • une activation du système orthosympathique et
  • une activation du système parasympathique

3.1. L’activation du système orthosympathique

Quand notre homme préhistorique chasse un fauve ou quand il doit faire face à un danger immédiat, son système orthosympathique est activé [7] [8] :

- l’attention du système nerveux central est stimulée ;

- les pupilles se dilatent (mydriase) ;

- les bronches se dilatent permettant un apport supplémentaire d’oxygène en prévision d’une consommation accrue d’oxygène (pour une action de fuite ou de combat) (Fight or fly – Walter CANNON) ;

- la fréquence cardiaque, sa pression artérielle et la force contractile du cœur augmentent, permettant l’apport en oxygène et en substrat énergétique aux organes impliqués dans une action ;

- le tissu adipeux hydrolyse des triglycérides et libère des acides gras, mettant à sa disposition de l’énergie pour toute action future ;

- l’irrigation sanguine des muscles squelettiques augmente et l’hydrolyse du glycogène permet une mise à la disposition de l’énergie ;

- le foie hydrolyse le glycogène (glycogénolyse) et libère du glucose, qui sera utilisé en priorité par les muscles ;

- comme dans une telle situation, la digestion est superflue, le péristaltisme de l’estomac et de l’intestin diminue ainsi que l’irrigation sanguine, permettant une diminution de la dépense énergique au niveau digestif et une affectation de l’énergie au niveau musculaire ;

- le tonus du sphincter de la vessie augmente et le tonus des muscles de la paroi de la vessie diminue.

3.2. L’activation du système parasympathique

Maintenant notre chasseur préhistorique est de retour de la chasse. Il peut se reposer et manger. « Le système nerveux parasympathique régule des phénomènes en rapport avec l’absorption (prise de nourriture, digestion, absorption) ou le stockage de l’énergie. » (H. LÜLLMANN et al.) [9] :

- les pupilles se contractent (myosis) et une courbure du cristallin permet de voir avec plus de précision les objets proches (accommodation) ;

- les bronches se contractent (bronchoconstriction) en raison d’une diminution de la consommation d’oxygène ;

- la fréquence cardiaque diminue (bradycardie), ainsi que la pression artérielle (hypotension) en raison d’une diminution de l’effort à fournir ;

- pour favoriser la digestion de nourriture, la sécrétion de la salive et de l’intestin augmente tandis que le péristaltisme intestinal augmente ;

- pour favoriser la miction, le tonus du sphincter de la vessie diminue et le tonus des muscles de la paroi de la vessie augmente.

- 4. Conclusions :

Le système nerveux autonome est divisé en deux parties : le système orthosympathique qui joue le rôle d’accélérateur et le système parasympathique qui joue le rôle de frein.

Ils sont impliqués dans l’évolution de l’allure biphasique de la maladie ainsi que dans le processus de guérison.

Le fonctionnement du système nerveux autonome illustre tout simplement trois concepts :

- « tout est programmé en terme de survie biologique » : Joe le chasseur active son système orthosympathique en période de stress et active son système parasympathique en période de repos ;
- l’allure biphasique des maladies, en lien avec l’activation du système orthosympathique et parasympathique ;
- il existe un sens biologique des maladies : l’activation du système nerveux autonome permet une adaptation de la consommation de l’énergie.

- 5. Références :

A. C. GUYTON, Traité de physiologie médicale, éd. DOIN, 1980 (ISBN 2-7040-0127-8) (surtout le chapitre 57)

Elaine N. MARIEB, Anatomie et physiologie humaines, éd. DE BOECK UNIVERSITE, 1999 (ISBN 2-7613-1053-5) (surtout le chapitre 14)

Heinz LÜLLMANN, Klaus MOHR, Albrecht ZIEGLER, Atlas de poche de pharmacologie, éd. FLAMMARION, pp. 78-79, 96-97.

- 6. Pour aller plus loin

Icône pdf Dr Walter S. MARCANTONI, Le système nerveux autonome et les fonctions vitales

[1L’article peut être ardu mais il peut être intéressant pour l’amoureux de la science et des liens avec la biologie totale des êtres vivants.

[2Au cours de l’évolution, un système de contrôle pour coordonner les fonctions de chaque organe et pour adapter les individus aux changements des conditions d’environnement s’est mis en place.

Ce système de contrôle mis en place est composé du système nerveux et du système endocrinien.

[3Les distributions des nerfs sympathiques dans chaque organe est en partie déterminée par la position initiale de l’organe dans l’embryon

[4Les glandes médullosurrénales sont considérées comme une extension du système orthosympathique (embryologiquement et physiologiquement).

[5Il existe douze paires de nerfs crâniens.

[6La fonction des nerfs vagues n’est pas entièrement parasympathique : il transporte aussi quelques fibres nerveuses squelettiques volontaires du noyau ambigu aux muscles laryngés et pharyngés et quelques fibres nerveuses des barorécepteurs des artères et des récepteurs fusiformes des poumons à la moelle.

[7« L’activation de la partie sympathique du système nerveux végétatif peut être considérée de façon simplifiée comme l’ensemble des réactions de l’organisme permettant d’aboutir rapidement à un état d’activité plus élevée, propice à une fuite ou un combat . » (H. LÜLLMANN et al.)

[8Toutes les réactions physiologiques sont mises en action pour mobiliser l’énergie vers l’action et pour diminuer les dépenses énergétiques superflues. C’est ce qu’on appelle en BTEV « le sens biologique ».

[9Toutes les réactions physiologiques sont mises en action pour restocker de l’énergie. C’est ce qu’on appelle en BTEV « le sens biologique ».


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