Dr. BEKHTI I. Cours de pharmacologie 3eme année Médecine

I. ORGANISATION DU SYSTEME NERVEUX :

Le système nerveux est divisé en 2 parties • Le système nerveux central :

–l'encéphale constitué par le cerveau, le tronc cérébral et le cervelet –et la moelle épinière.

• Le système nerveux périphérique composé de racines nerveuses rachidiennes, de plexus, ganglions nerveux, et nerfs. On lui distingue deux types de nerfs : Les nerfs crâniens et spinaux avec une voie afférente sensitive et une voie efférente motrice, nous distinguons : Le système nerveux végétatif: involontaire Le système nerveux somatique : volontaire

II. Le système nerveux végétatif Système de nerfs moteurs qui contrôle les fonctions viscérales (muscles lisses) : cœur, bronches, vaisseaux, vessie…

• Il reçoit les afférences sensitives du système nerveux central. Il est sous contrôle des centres supérieurs comme l’hypothalamus, le tronc cérébral.

• Son fonctionnement se fait de manière autonome et n’est pas perçu consciemment. • Il se caractérise par une réponse très rapide aux sollicitations. • Constitué de deux parties distinctes tant du point de vue anatomique que fonctionnel: le système

sympathique et le système parasympathique.

III. Organisation du système nerveux végétatif A. CENTRES

Les centres végétatifs correspondant se situent, pour le système sympathique dans la moelle thoracique et lombaire, pour le système parasympathique dans le tronc cérébral (en ce qui concerne les yeux. les glandes et les organes innervés par le nerf vague) et dans la moelle sacrée (en ce qui concerne la vessie, une partie du gros intestin et les organes génitaux

B. TRANSMISSION GANGLIONNAIRE Un nerf végétatif efférent, qu'il soit sympathique ou parasympathique, se compose en principe de deux neurones disposés l'un à la suite de l'autre. Le point de contact (synapse) entre le neurone 1 et le neurone 2 est situé dans un ganglion, c'est pourquoi on parlera pour les neurones 1 et 2 de neurone pré ou post-ganglionnaire. L'excitation électrique (potentiel d'action) du premier neurone entraîne la libération d'acétylcholine (ACh) dans le ganglion. L'acétylcholine stimule des récepteurs présents, sur la membrane du neurone 2, dans la région synaptique.

1. Système Sympathique:

Les centres sympathiques sont localisés entre le premier segment thoracique T1 et le second segment lombaire L2 de la moelle épinière. Les fibres sympathiques préganglionnaires de la moelle épinière se terminent dans les ganglions du tronc sympathique, dans les ganglions du cou et de l'abdomen ou dans les ganglions terminaux.

LA PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX AUTONOME

Dr. BEKHTI LA PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX AUTONOME

2020-2021 2

C'est là que se transmet le signal cholinergique aux fibres post-ganglionnaires adrénergiques : elles stimulent les organes terminaux grâce à la noradrénaline qui joue ici le rôle de médiateur. Le système sympathique régule en particulier le fonctionnement du cœur et des vaisseaux et le niveau de pression artérielle. La transmission ganglionnaire sympathique se caractérise par :

- Fibres préganglionnaires courtes - Neurone et axone post-ganglionnaires :LONG et non myélinisé (gris) et vas vers l’organe effecteur

(cible).

2. Système Parasympathique : Les centres du système parasympathique se situent dans le tronc cérébral et la moelle sacrée du S2 à S4 de la ME. Neurone pré-ganglionnaire est très long, les ganglions du système parasympathique se situent à proximité ou même à l'intérieur de l'organe cible. Le neuromédiateur du système parasympathique est l'acétylcholine, aussi bien dans le ganglion que dans l'organe terminal .

IV. Les médiateurs et les récepteurs : 1. Transmission adrénergique Synthèse et libération de la noradrénaline Cette synthèse s'effectue à partir de la tyrosine, acide aminé apporté par l'alimentation. Elle est incorporée dans la fibre post ganglionnaire. Elle est hydroxylée en DOPA par la tyrosine hydroxylase, puis transformée en DOPAMINE sous l'action de la Dopa-décarboxylase. La dopamine est ensuite transformée en noradrénaline sous l'action catalytique de la dopamine beta-hydroxylase. La noradrénaline ainsi synthétisée est concentrée dans les granules de stockage. Ces derniers libèrent par exocytose

leur contenu dans l'espace synaptique lors de l'arrivée de l'influx nerveux. Après libération dans l'espace synaptique, la noradrénaline stimule les récepteurs post-synaptiques alpha et beta, diffuse dans les espaces extra-synaptiques et y subit une dégradation mais elle est également en grande partie recaptée activement par les terminaisons pré-synaptiques pour y être soit dégradée (mono-amine oxydase) soit restockée. Dégradation de la Noradrénaline par les monoamine oxydases (MAO) et par la catechol o-methyl transférase (COMT) Les MAO et COMT dégradent les catécholamines (noradrénaline, dopamine et adrénaline). On distingue deux types de monoamine oxydases : la MAO A et B.

• La MAO A dégrade toutes les catécholamines, la sérotonine ainsi que les amines apportées par l’alimentation comme la tyramine.

• La MAO B métabolise les catécholamines (dopamine en particulier) mais pas la sérotonine.

Dr. BEKHTI LA PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX AUTONOME

2020-2021 3

Les récepteurs adrénergiques 2 classes α et β, chacune subdivisée : α1, α2, β1, β2, β3 a. Les récepteurs alpha-adrénergiques

Ils ont été subdivisés en alpha 1 et 2 Récepteurs α1 : prédominent dans les glandes salivaires, dans le muscle lisse : contraction des artérioles, de l'utérus, des bronchioles, des sphincters des tractus urinaire et digestif, de l'artériole efférente du glomérule.

• Récepteurs α 2 : se rencontrent, notamment, dans le SNC, les reins, l'utérus, les glandes parotides, le pancréas, les mastocytes et dans les thrombocytes ou plaquettes sanguines aussi bien qu'au niveau de certaines membranes présynaptiques, par exemple dans les neurones cholinergiques du tractus gastro-intestinal. Au niveau du système sympathique, les récepteurs adrénergiques alpha 1 sont majoritairement post synaptiques alors que les récepteurs alpha 2 sont majoritairement pre-synaptiques. Ces différentes localisations expliquent qu’une substance interagissant avec les récepteurs alpha adrénergiques aura des effets différents en fonction des récepteurs qu’elle pourra stimuler ou bloquer.

b. Les récepteurs beta-adrénergiques, agonistes et antagonistes Les récepteurs beta-adrénergiques beta 1 et 2 (et plus récemment identifiés beta 3)

• Les récepteurs beta 1 sont préférentiels au niveau cardiaque, alors que les récepteurs beta 2 sont prédominants au niveau vasculaire et bronchique, les récepteurs beta3 au niveau des adipocytes. Effets de la stimulation des récepteurs :

A. Effets de la stimulation des récepteurs alpha-1 périphériques Contraction des fibres lisses : — fibres vasculaires (↑ Pression artérielle et des résistances périphériques) — col de la vessie et urètre (favorise la continence vésicale et évite l’éjaculation rétrograde) — muscle dilatateur de l’iris (mydriase) — muscle lisse pilomoteur (hérisse le poil) — glycogénolyse hépatique (↑ glycémie)

B. Effets de la stimulation des récepteurs alpha 2 périphériques — Diminution de la sécrétion d’eau et de sel (mis à profit dans le traitement de certaines diarrhées comme celle induite par le choléra) — Stimulation de l’agrégation plaquettaire — Diminution de la sécrétion de rénine — Diminution de la libération de noradrénaline (effet pré-synaptique) — Diminution de la sécrétion d’insuline (↑ glycémie) Effets de la stimulation des récepteurs alpha 2 centraux — Sédation — Réduction du tonus sympathique (baisse de pression artérielle) C. Effets beta 1 adrénergiques — Augmentation de la force des contractions cardiaques (effet inotrope positif) — Fréquence cardiaque augmentée (effet chronotrope positif) — Augmentation de la vitesse de conduction auriculo-ventriculaire (effet dromotrope positif) — Excitabilité ventriculaire augmentée (effet bathmotrope positif) D.Effets beta 2 adrénergiques La stimulation B2 aboutit à une relaxation des fibres lisses : vasorelaxation, bronchorelaxation, relaxation intestinale et relaxation du muscle utérin. Ces effets sont mis à profit notamment dans le traitement de l’asthme et des menaces d’accouchement prématuré. E. Effets beta 3 Les récepteurs beta 3 adrénergiques ont été récemment. Leur distribution est variable selon les tissus et les espèces. Leur rôle physiologique et physiopathologique reste cependant à préciser. Ils sont particulièrement abondants au niveau du tissu adipeux et pourraient jouer un rôle dans certaines obésités. La stimulation des récepteurs beta 3 adrénergiques induit expérimentalement une vasodilatation et un effet inotrope négatif cardiaque.

Dr. BEKHTI LA PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX AUTONOME

2020-2021 4

2. Transmission cholinergique : La synapse cholinergique • L'acétylcholine est synthétisée à partir de la choline et de l’Acétyl –coA L'acétylcholine fabriquée est stockée dans des vésicules, dans la terminaison nerveuse. Lorsqu'un potentiel d'action arrive, l'entrée de Ca++ dans la cellule facilite la fusion des membranes des vésicules et de la terminaison de l'axone, provoquant la libération d'acétylcholine dans la fente synaptique. • Puis, celle-ci se fixe sur des récepteurs post synaptiques, ce qui entraîne l'effet. • Elle se fixe aussi sur des récepteurs pré-synaptiques, dont le rôle est de freiner sa libération. • L'effet est interrompu par la diffusion d'acétylcholine hors de la fente synaptique et surtout par sa dégradation rapide par l'acétylcholine-estérase, présente sur les membranes post-synaptiques, d'autres choline-estérases sont également présentes, dans le plasma et le foie en sorte qu'il n'y ait normalement pas d'acétylcholine circulante.

Les récepteurs : Il en existe plusieurs types, et sous types. Des récepteurs muscariniques (M1, M2, M3, M4, M5) et des récepteurs nicotiniques (Nn et Nm)

Récepteurs muscariniques Tissu Réponses

M1 Ganglions autonomes SNC

Dépolarisation tardive Indéfinies

M2 Coeur Force contractile Vitesse de conduction

M3 Muscle lisse Glandes sécrétrice

Contraction Augmentation de la sécrétion

M4 - - M5 - -

Dr. BEKHTI LA PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX AUTONOME

2020-2021 5

Récepteurs nicotiniques Tissu Réponses

Récepteur Nicotinique neuronal (Nn) Ganglions autonomes Médullosurrénal

SNC

Dépolarisation et activation des neurones postganglionnaires Sécretion des catécholamines

Indéfinies Récepteur Nicotinique

musculaire (Nm) Plaque motrice Dépolarisation des plaques motrices, contraction de la musculature

squelettique

Cas particulier de la médullo-surrénale : Dans les cellules de la médullosurrénale, les influx transmis par les fibres sympathiques préganglionnaires (cholinergiques) sont transformés en signaux hormonaux, et aboutissent dans 95% des cellules à la libération d'adrénaline (A) et dans les 5 % restants à celle de noradrénaline (NA), lesquelles sont libérées dans le sang par exocytose. les cellules de la médullo-surrénale donc représentent le second neurone et sont assimilée à un ganglion sympathique

V. Rôle général du système nerveux autonome :

Nombreux organes sont doublement innervés par le S et PS • Sympathique : préparation à une activité ::: augmentation FC, glycogénolyse, néoglucogénèse… • Parasympathique : fonctions de restauration :::: Repos digestion… (diminution FC,

augmentation mobilité digestive…)

Principaux effets du S et PS :

Organe Effet de la stimulation sympathique Effet de la stimulation parasympathique

Œil - Pupille

Mydriase (Dilatation) Myosis (constriction) ↘ pression intraoculaire

Glandes ↘ sécrétions ↗ et enrichissement des sécrétions

Cœur Tachycardie (B1) : ↗ fréquence cardiaque et contractilité

Bradycardie (M2) : ↘ fréquence cardiaque et contractilité

Hypotension

Vaisseaux Vasoconstriction (α1) Vasodilatation (B2)

Pas de récepteur M Libération de NO (monoxyde d’azote)

Vasodilatation

Poumons (bronches) Broncho dilatation (B2) broncho constriction

Intestin : Péristaltisme Secrétions Sphincter

↘ ou relâchement (α1, B2) (constipation)

Diminution des secrétions ↗ du tonus

↗ ou contraction (diarrhées)

Augmentation des sécrétions ↘ du tonus

Dr. BEKHTI LA PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX AUTONOME

2020-2021 6

Rein /Macula densa ↗ sécrétion de rénine (B1)

Muscle lisse génito-urinaire : - Paroi vésicale (Vessie)

- Sphincter vésical - Utérus gravide

- Pénis, vésicules séminales

Relâchement (B2) : ↘ péristaltisme

Contraction (α1) Relâchement (B2)

Contraction (α) Ejaculation (α1)

↗ péristaltisme de l’urètre

Relâchement Contraction

Vasodilatation et érection

Fonctions métaboliques : Métabolisme de base

Foie Foie

Cellules graisseuses

Augmentation

Néoglucogenèse (B2, α) Glycogénolyse (B2 , α)

Lipolyse B3

Sang : Coagulation

Glycémie Lipidémie

Augmentation Augmentation Augmentation

Médullosurrénale Augmentation de sécrétion des catécholamines

Activité mentale Augmentation

Terminaisons nerveuses autonomes

Sympathiques Para Sympathiques

↘ libération A ch

↘ la libération norépinéphrine

Conclusion :

La plupart des organes sont innervés par les deux systèmes : sympathique et parasympathique; ainsi, leur réponse à chacun des deux systèmes peut être opposée (antagoniste : dans l’œil par exemple myosis paraS et mydriase S) ou presque identique (dans les glandes salivaires par exemple la stimulation S entraine la sécrétion de salive peu abondante riche en mucus, alors que la stimulation paraS secrète une salive abondante riche en enzymes)