Notes révision SNA (organisations, neurotransmetteurs, récepteurs et pharmaOrganisation générale du système nerveux Encéphale et moelle épinicologie)

• Le système nerveux est divisé en système nerveux central (SNC) et système neOrganisation générale du système nerveux

  Encéphale et moelle épinirveux périphérique (SNP).

  • SNC:

  • SNP: Nerfs périphériques (nerfs crâniens et rachidiens), ganglions, nerfs autonomes (viscéraux) et voies sensitives/motrices.

• Le SNP transmet des informations entre le SNC et le reste du corps.

• Système nerveux somatique (SNS): contrôle volontaire des muscles squelettiques; voie motrice typique: un motoneurone supérieur et un motoneurone inférieur.

• Système nerveux autonome (SNA): contrôle moteur involontaire des organes; comprend trois divisions: système nerveux sympathique (SNSym), système nerveux parasympathique (SNPas), et système nerveux entérique (SNE).

• Système nerveux autonome: régule rythmes et fonctions involontaires (cœur, vaisseaux, viscères, glandes, lumière des pupilles, etc.).

• Système nerveux entérique (SNE): vaste réseau de plexus dans le tractus digestif; peut fonctionner indépendamment, contient >100 millions de neurones et plus de 15 morphologies; régule processus digestifs et interagit avec le SNS et SNP par des projections.

Présentation du système nerveux autonome

• Le SNA est un composant du SNP qui régule les processus physiologiques involontaires (rythme cardiaque, pression artérielle, respiration, digestion, excitation sexuelle, etc.).

• Voies motrices du SNA: généralement une série de deux neurones (voie en deux neurones):

  • neurone préganglionnaire: corps cellulaire dans le SNC.

  • neurone postganglionnaire: corps cellulaire périphérique et innervant les tissus cibles.

• Le SNA est organisé en deux grandes divisions (et une troisième, l’ENS) qui peuvent avoir des effets opposés ou coordonnés et peuvent aussi fonctionner indépendamment.

• Le SNE est une toile indépendante régulant principalement la digestion et capable de s’intégrer avec le SNP et le SNA.

Anatomie et organisation du système nerveux autonome

• Sympathique: organisation autour des chaînes ganglionnaires le long de la colonne (chaîne prévertébrale et chaîne paravertébrale) et des ganglions collatéraux. Le premier neurone (préganglionnaire) vient de la moelle épinière; le second neurone (postganglionnaire) va de ganglion à l’organe effecteur.

• Parasympathique: organisé autour de la Xème paire de nerfs crâniens (nerf vague) et des nerfs crâniens III, VII, IX, X; au niveau pelvien, les nerfs S2-S4 participent. Le nerf vague prend relais au niveau du plexus cœliaque et des ganglions spécifiques; les postganglionnaires parasympathiques innervent généralement les organes près de leur organe cible et peuvent être intramuraux.

• Médullosurrénale: ganglion sympathique modifié; cellules chromaffines de la médullosurrénale libèrent des catécholamines dans la circulation et agissent comme hormones (voir plus bas).

Voies et organes cibles: neurones pré- et post-ganglionnaires

• Voies sympathiques:

  • Neurones pré-ganglionnaires: corps dans la corne intermédio-latérale de la moelle thoracique et lombaire (T1-L2).

  • Neurones post-ganglionnaires: dans la chaîne sympathique et ganglions collatéraux; innervent organs viscéraux et tégumentaires.

  • Nerfs splanchniques (grand et petit splanchniques): innervent viscères abdominaux/pelviens et synapsent dans des ganglions pré-vertébraux (collatéraux).

  • Glandes sudoripares et muscle pilo-érecteur: fibres post-ganglionnaires peuvent être cholinergiques (ACh) même dans le système sympathetic.

• Voies parasympathiques:

  • Neurones pré-ganglionnaires: corps dans le tronc cérébral (nerfs crâniens III, VII, IX, X) et dans la moelle sacrée S2-S4.

  • Neurones post-ganglionnaires: corps dans les ganglions parasympathiques proches ou intramuraux dans l’organe cible; très souvent très courts.

  • Ganglions parasympathiques terminaux et intramuraux (murus) near the target organ.

• Médullosurrénales: glandes endocrines dérivées du système nerveux; les neurones pré-ganglionnaires influencent directement les chromaffines pour libérer adrénaline et noradrénaline dans le sang; rôle endocrinien plutôt que purement neuronal.

Neurotransmetteurs et récepteurs

• Neurotransmetteurs principaux:

  • SNA sympathique: pré-ganglionnaire libère ACh sur récepteurs nicotiniques (Nn) du ganglion; post-ganglionnaire libère NE (majoritairement) sur les récepteurs adrénergiques des organes; certains cas (sudoripares et pilo-érection) utilisent ACh au niveau des glandes sudoripares (récepteurs muscariniques) même dans le sympathique.

  • SNA parasympathique: pré-ganglionnaire libère ACh sur récepteurs nicotiniques du ganglion (Nn); post-ganglionnaire libère ACh sur récepteurs muscariniques (M1–M5) dans les organes cibles.

• Récepteurs clés:

  • Récepteurs nicotiniques (nAChR): situés au niveau des jonctions ganglionnaires et des terminaisons neuromusculaires; activés par la nicotine; dans le SNS et SNP, et sur les cellules médullo-surrénales (chromaffines).

  • Récepteurs muscariniques (M1–M5): récepteurs couplés aux protéines G; activés par l’Acétylcholine (ACh) et par la muscarine; effets variés selon le sous-type et le tissu (M2 au cœur, M3 sur muscle lisse et sécrétion glandulaire, etc.).

  • Récepteurs adrénergiques: α et β; α1 et α2 (Gq et Gi), β1–β3 (Gs); activés par Noradrénaline (NE) et Adrénaline (E) avec des profils tissulaires différents.

• Rôle des récepteurs dans les organes cibles:

  • α1: muscle lisse (vasoconstriction), certains organes; stimulant la contraction lisse.

  • α2: terminaisons présynaptiques; inhibition de la libération de neurotransmetteurs.

  • β1: cœur; augmentation de la fréquence et de la force de contraction.

  • β2: muscle lisse (bronchodilatation, vasodilatation), bronches; augmentation du glycogène et de la glycémie via activation du glycogénolyse (dans certains cas).

  • β3: adipocytes (lipolyse).

• Organisation neurochimique du SNV (rôles des neurotransmetteurs):

  • SNA post-ganglionnaire: ACh sur récepteurs nicotiniques dans les ganglions; NE sur organes cibles; ou ACh sur glandes et muscles lisses selon le type de fibre et le ganglion.

  • Médullo-surrénale: ACh libérée par fibres pré-ganglionnaires sur les cellules chromaffines qui libèrent adrénaline et noradrénaline dans le sang; les récepteurs sur les organes restent adrénorécepteurs (récepteurs adrénergiques).

Cycle des neurotransmetteurs et pharmacologie

• Cycle du système sympathique (noradrénaline):

  • Libération de NE par les terminaisons nerveuses.

  • Capture/recyclage de NE par la rétape via NET (norepinephrine transporter).

  • Métabolisme par MAO et COMT en métabolites inactifs.

  • Activation des récepteurs adrénergiques sur l’organe cible (α ou β).

  • En cas de médullosurrénale, adrénaline et noradrénaline libérées dans circulation; adrénergic receptors sur tout l’organisme.

• Cycle du neuromédiateur parasympathique (acétylcholine):

  • Synthèse d’ACh par choline acetyltransferase à partir de Acétyl-CoA et choline: $ext{Acétyl-CoA} + ext{Choline} <br>ightarrow ext{ACh}$

  • Libération d’ACh à la fente synaptique; action sur récepteurs cholinergiques (nicotiniques ou muscariniques).

  • Dégradation par l’acétylcholinestérase (AChE) en choline et acétate: $ext{ACh} <br>ightarrow ext{Choline} + ext{Acetate}$

  • Reuptake/recycle de choline pour resynthèse d’ACh.

• Médullosurrénale (catécholamines) – détails clés:

  • Glande endocrine dérivée du système nerveux; cellule chromaffine libère adrénaline (E) et noradrénaline (NE) dans circulation; composition typique: environ 80% adrénaline et 20% noradrénaline; dopamine et peptides présents en plus faibles quantités.

  • Le pré-ganglionaire libère ACh sur récepteurs nicotiniques des cellules chromaffines; cibles hormonales agissent via récepteurs adrénergiques sur organes cibles.

• Points pharmacologiques:

  • Sympathicomimétiques (agonistes): action sur récepteurs α et β; exemples: adrénaline, noradrénaline, éphédrine et dérivés bêta-2 mimétiques, etc.

  • Parasympathomimétiques (agonistes): activation cholinergique (ACh) et inhibiteurs de l’AChE; prostigmine (inhibiteurs de l’AChE) cités comme exemple.

  • Sympatholytiques (antagonistes): alpha-bloquants et bêta-bloquants pour cardiovasculaire; Parasympatholytiques: atropine (anticholinergique, vagolytiques).

  • Les cibles pharmaceutiques incluent: récepteurs, canaux ioniques, enzymes, transporteurs et récepteurs régulant transcription génique.

Récepteurs et action pharmacologique spécifique

• Récepteurs nicotiniques (nAChR):

  • Localisation: jonctions ganglionnaires autonomes; neuromusculaire; médullo-surrénale; SNC.

  • Activation par ACh et nicotine; rôle excitateur.

• Récepteurs muscariniques (M1–M5):

  • Localisation: organes cibles parasympathiques; certaines jonctions cholinergiques sympathiques; dans le SNC.

  • Types M1–M5: M1 (ganglions et glandes), M2 (cœur; inhibiteur), M3 (muscle lisse et sécrétions glandulaires), M4 et M5 (SNC).

  • Muscarine stimule ces récepteurs; effets variés selon type et tissu; atropine antagoniste.

• Récepteurs adrénergiques (α et β):

  • α1: contraction du muscle lisse (vasoconstriction). α2: inhibition de la libération neurotransmetteurs (pré-synaptique).

  • β1: cœur; augmente la fréquence et la force de contraction.

  • β2: muscle lisse (bronchodilatation), bronches; bronchodilatation et relaxation des muscles lisses.

  • β3: lipolyse (tissu adipeux).

• Cycles et voies transduction:

  • α1 et α2 (Gq et Gi) et β (Gs) modulent l’activité cellulaire via seconds messagers (IP3/DAG pour Gq; cAMP pour Gs; réduction ou augmentation selon Gi).

  • Récepteurs muscariniques utilisent les protéines G pour des effets excitateur ou inhibiteur.

Organisation fonctionnelle: SNS vs SNP

• Différences structurales:

  • SNS: neurones pré-ganglionnaires situés dans la moelle thoracique et lombaire (T1-L2); post-ganglionnaires dans chaîne ou collatéraux; chaînes paravertébrales et ganglions pré-vertébraux; rôle dans réponse globale et rapide.

  • SNP: neurones pré-ganglionnaires dans le tronc cérébral et moelle sacrée (S2-S4); ganglions près ou dans l’organe; post-ganglionnaires très courts; innervation localisée.

• Différences fonctionnelles:

  • SNS: activation généralisée possible; réponse rapide et soutenue par libération des catécholamines (NE et E) via les nerfs et la médullosurrénale.

  • SNP: actions adaptatives plus localisées et réflexes, repos et digestion, associées à l’énergie et à l’anabolisme.

• Double innervation et antagonisme: de nombreux organes reçoivent innervation des deux systèmes; effets opposés possibles mais coordination possible via centres supérieurs et ENS.

Contrôle central et périphérique

• Centres supérieurs: cortex cérébral (lobe frontal) et système limbique; hypothalamus comme centre principal d’intégration du SNA; formation réticulée du tronc cérébral; interactions avec les noyaux du bulbe contribute à régulation cardiovasculaire et respiratoire.

• Moelle épinière et tronc cérébral: récepteurs et noyaux pour déglutition, respiration; mictions; défécation; érection et éjaculation.

• Rétroactions et coordination: interconnexion entre les centres supérieurs et le tronc cérébral; régulation par retour d’information.

Baroréflexes et chimiorécepteurs

• Baroréflexes:

  • Barorécepteurs dans le sinus carotidien et le sinis aortique; centres cardiorégulateurs et vasomoteurs dans le bulbe.

  • Relais: moelle épinière et chaîne des ganglions sympathiques.

  • Rôle dans le contrôle de la pression artérielle et du flux sanguin; régulation des centres cardiorégle et vasomoteur.

• Chémorécepteurs:

  • Localisation: bulbe rachidien (pH et PCO2 dans le LCR); corps carotidiens (pH, PCO2 et PO2 dans sang artériel); corps aortiques (mêmes paramètres sanguins).

  • Rôle: contrôle réflexe de la respiration et de la fonction cardiovasculaire.

Réflexes viscéraux et réflexes ENTÉRIQUES

• Reflexes viscéraux: intègrent des intérocepteurs (nocicepteurs, thermorécepteurs, barorécepteurs, chimiorécepteurs) et sont souvent subconscients; impliquent noyaux spinaux et noyaux solitaire dans le tronc cérébral.

• Réflexes viscéraux courts et longs:

  • Courts: contrôlent des réponses motrices locales dans un organe; impliquent des neurones sensoriels dans les ganglions autonomes et des interneurones locaux; importants dans le SNE.

  • Longs: information via racines dorsales et nerfs crâniens; intégration dans le SNC; coordonnent des réponses sur plusieurs organes; prédominants dans le SNE et coordination inter-systèmes.

• Réflexes viscéraux communs: baroréflexe, réflexes gastro-intestinaux, miction, défécation, érection, ejaculation, réflexes pupillaires, swallow, cough, etc.

Système nerveux entérique (SNE)

• Organisation en plexus ganglionnés: plexus submucosal (Meissner) et plexus myentérique (Auerbach).

• Rôles: contrôle rythme péristaltique, motilité intestinale, sécrétion glandulaire locale; reçoit afférences du SNC et des projections du SNA, mais peut fonctionner de manière autonome.

• Cellules et neurones:

  • Neurones à neurotransmetteurs multiples; cellules de Cajal (contrôle du rythme péristaltique) et glies entériques.

• Circuit local et projections: circuits locaux coordonnés par les interneurones et les neurones moteurs;

  • Le SNE est capable d’initiatives propres mais peut être modulé par le SNS et SNP.

Réponses et implications cliniques

• Interaction et antagonisme: de nombreux organes présentent double innervation; les effets peuvent être complémentaires ou opposés; l’équilibre tonique est ajusté par hypothalamus et centres cérébraux supérieurs.

• Exemples fonctionnels:

  • Cœur: SNS augmente la fréquence et la force; SNP diminue la fréquence et peut ralentir conduction.

  • Pupilles: SNS dilate; SNPAccommodation et constriction pupillaire (M) via muscles ciliaires.

  • Poumons: SNS bronchodilatation (β2); SNP bronchoconstriction (M3).

  • Vessie et sphincters: SNP favorise la contraction détrusor et relaxation du sphincter; SNS peut maintenir le sphincter interne et inhiber la miction.

• Modèles d’intégration centrale: hypothalamus coordonne les réponses lors de stress (fight or flight) et repos et digestion; centres bulbo-spinal et interaction avec les systèmes endocriniens.

Exemples de récepteurs et de schémas (résumé rapide)

• Transmissions et récepteurs principaux:

  • Pré-ganglionnaires: ACh sur récepteurs nicotiniques (Nn).

  • Post-ganglionnaires:

  • Sympathique: NE sur récepteurs adrénergiques (α et β); exceptions: sudoripares (ACh sur récepteurs muscariniques).

  • Parasympathique: ACh sur récepteurs muscariniques (M1–M5).

  • Médullo-surrénale: ACh sur récepteurs nicotiniques des chromaffines; adrénaline et noradrénaline libérées dans le sang.

• Formules utiles:

  • Biosynthèse de l’ACh: $ext{Acétyl-CoA} + ext{Choline} <br>ightarrow_{ ext{Choline acetyltransférase}} ext{ACh}$

  • Dégradation de l’ACh: $ext{ACh} <br>ightarrow_{ ext{AChE}} ext{Choline} + ext{Acétate}$

  • Voie adrénomérgique et second messager (exemple β-stimulation via Gs et augmentation de l’AMP cyclique, CAMP): $$ ext{ADENYLATE CYCLASE}
    ightarrow ext{CAMP}
    ightarrow \