8-cours--automatisme controle nerveux-1

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Lautomatisme intestinal et le contrôle nerveux
de la motricité intestinale
P.L. Toutain
Update 25 septembre 2008
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La paroi musculaire digestive

• Deux couches musculaires de fibres lisses
• Couche longitudinale
• Manchon (IG) ou bande (Tenia coli)
• Couche circulaire
• Une Couches oblique supplémentaire dans lestomac
• Muscle strié
• Œsophage, sphincter anal externe

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Les couches musculaires du tube digestif
Epithelium Muscularis mucosa
Muscularis interna Couche (fibres) circulaire
Muscularis externa Couche (fibres) longitudinale
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Les 2 couches musculaires de lintestin
Muscularis Interna (circular)
Muscularis externa (longitudinal)
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Le système nerveux intramural les plexus
sous-muqueux et myentérique
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Plexuses innervate muscle secretory cells of
the GI tract
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Automatisme mise en évidence in vitro
Tension
temps
Contractions spontanées
Fragment isolé dintestin
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Les 2 types de fibres lissesUnitaires et
multiunitaires
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Fibres lisses unitaires et multiunitaires
Synaptic vesicles
Synaptic vesicles
Motor axon
varicosities
Motor axon

• Multi-unitaire
• .Réticulo-rumen, vessie
• Pas dactivité spontanée
• pas de réponse à létirement
• activation par des neurones moteurs
• présence de jonctions neuromusculaires

• Unitaires
• la plupart des fibres lisses gastro-intestinales
• Activité spontanée (myogénique)
• létirement provoque la contraction
• contraction indépendante dune commande nerveuse
• Pas de jonctions neuromusculaires

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Automatisme des fibres musculaires rôle du
système nerveux

• Fibre musculaire striées
• pas dautomatisme mais commande nerveuse
• Fibre lisse unitaire (ex. intestin)
• automatisme
• Genèse de lactivité indépendante du système
  nerveux (origine myogénique) mais contrôle
  (modulation) de lactivité motrice
• Fibres lisses multi-unitaires (ex. réseau/rumen)
• Pas dautomatisme
• Commande nerveuse

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Les cellules de CajalCellules à lorigine de
lautomatisme des fibres lisses
gastro-intestinales
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Les cellules interstitielles de Cajal forment un
réseau qui interconnecte la musculature
gastro-intestinale

• Les cellules de Cajal ne sont pas des cellules
  nerveuses mais des cellules dorigine
  mésenchymateuse
• Le mésenchyme s'oppose au parenchyme qui désigne
  les tissus des organes nobles. Le mésenchyme est
  un tissu considéré comme un tissu de remplissage
  et de soutien.
• Elles jouent le rôle de pacemaker de lintestin
  et elles assurent la genèse des ondes lentes
• Elles contrôlent la fréquence et la propagation
  des contractions intestinales

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Genèse des ondes lentes et des potentiels de
pointe
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Ondes lentes, ondes rapides (potentiels de
pointe) et activité mécanique
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Electrophysiologie de la cellule intestinale

• Ondes lentes
• Potentiel de repos faible (-60 mV)
• Dépolarisation partielle de 10-15 mV
• Fréquence détermine le rythme électrique de base
  (REB)
• 3/min au niveau du fundus
• 12-15/min duodénum
• 8 /min iléon

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Relation entre dépolarisation et activité
mécanique
Potentiels rapides
17
Relation entre dépolarisation et activité
mécanique
18
Electrical activity occurs at different
frequencies in stomach, small intestine and colon
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Couplage des fibres lisses intestinales de la
couche longitudinale

• Présence de jonctions serrées entre les cellules
  (tight junctions) des fibres lisses
• Assure une solution de continuité entre les
  cellules
• Donne à lensemble des propriétés de syncytium
• Le système nerveux nest pas indispensable à la
  propagation des OL

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Electrophysiologie de la cellule intestinale

• Ondes rapides ou potentiels de pointes
• Vrai potentiel daction
• Passe au dessus des - 40 mV pour atteindre
  presque le 0
• Durée dun potentiel de pointe 20 ms
• Dépolarisation liée à des canaux calciques
  (pénétration de Ca) et très peu de Na

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Ondes lentes (couche longitudinale) activité
rapide (couche circulaire)

• Pour lintestin, le plateau de dépolarisation des
  OL de la longitudinale nest jamais surchargé
  de potentiels rapides (contrairement à ce qui
  est vu pour lestomac) mais lactivité électrique
  de lOL se propage de façon électrotonique à la
  couche circulaire qui pourra ou non se trouver
  dépolarisée par cette OL

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Londe péristaltique implique une propagation
synchrone sur une section intestinale des OL
OL
Temps zéro
5 secondes plus tard
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Propagation électrotonique des OL sur la
longitudinale
Intestin grêle
Colon
Propagation synchrone des OL sur une section
péristaltisme
Propagation asynchrone des OL sur une section
mixage
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Système nerveux intramural
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Les cellules de Cajal assurent le relais entre
linnervation intrinsèque intramurale et la
musculature lisse
varicosités axonales
Innervation extrinsèque
Cellules de Cajal
Muscle lisse
Les neurotransmetteurs diffusent à partir des
varicosités axonales vers les cellules
interstitielles de Cajal (organisation synaptique
dite en passage)
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Le système nerveux intrinsèque les plexus

• Distance importante entre les neurones et les
  fibres musculaires
• Peu de fibres musculaires sont en contact direct
  avec les neurones (syncytium)

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Les plexus

• Le système nerveux entérique est constitué de
  deux plexus ganglionnaires qui s'étendent sur
  toute la longueur du tube digestif
• le plexus myentérique (Auerbach) qui se trouve
  entre les couches musculaires longitudinale et
  circulaire et qui contrôle la motricité
• le plexus sous-muqueux(Meissner) situé entre la
  couche musculaire circulaire et la muqueuse
  intestinale et qui contrôle les sécrétions

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Plexuses innervate muscle secretory cells of
the GI tract
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le système nerveux intrinsèque les plexus

• Les plexus sont des structures type système
  nerveux central avec vésicules synaptiques, des
  cellule gliales
• d'où son nom anglais  brain gut axis
  (littéralement  cerveau viscéral).

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Rôle des neurones des plexus

• Indispensable à la formation de londe
  péristaltique cest-à-dire à la coordination
  temporelle des différents événements
• de contraction en amont
• de relâchement en aval
• loi de lintestin

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Réflexe péristaltique
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Le système nerveux intrinsèque les plexus

• Les plexus sont reliés entre eux par des axones
  non myélinisés
• Des plexus partent des axones qui cheminent
  entre les fibres musculaires
• Pas de véritables synapses neuromusculaires

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le système nerveux intrinsèque les plexus

• Il sont connecté au système nerveux central via
  le nerf vague.

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Contrôle du système nerveux intrinsèque par le
système nerveux extrinsèque (parasympathique
sympathique)
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Les plexus de la paroi digestive sont contrôlés
par linnervation extrinsèque
Plexus
Système nerveux extrinsèque
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Innervation extrinsèque et couplage aux plexus
Plexus myentérique
Plexus sous-muqueux
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Les neurones des plexus

• Neurones cholinergiques
• Excitateur
• Neurones inhibiteur non-adrénergique
• Purinergiques
• Présence dun tonus inhibiteur permanent
• Responsable de liléus paralytique
• Ils représentent la voie terminale de
  linnervation extrinsèque

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Neurotransmetteurs du péristaltisme

• Les deux principaux neurotransmetteurs impliqués
  dans le contrôle du péristaltisme intestinal sont
  l'acétylcholine et le VIP (Vasoactive Intestinal
  Peptide).
• Londe péristaltiques a deux composantes une
  contraction en amont et une relaxation en aval
  (loi de lintestin)
• L'acétylcholine contrôle la contraction et le
  VIP la relaxation.
• Les neurones à acétylcholine et VIP sont modulés
  par d'autres agents dont les opioïdes endogènes.

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Contrôle des fonctions digestives (motricité,
sécrétions) par le système nerveux périphérique
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Système nerveux périphérique
Système nerveux autonome
Système nerveux somatique
Système nerveux sympathique
Système nerveux parasympathique
Activation Diffuse
Activation Selective
Muscle squelettique
Glandes, Muscle lisse coeur
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Système nerveux extrinsèque du tube digestif

• Double innervation
• Parasympathique
• Sympathique

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Sympathique Parasympathique
43
Le système parasympathique
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Le système parasympathique

• Origine
• Bulbe
• Moelle sacrée
• Importance au niveau de lestomac et de la partie
  proximale de lintestin
• Transmission cholinergique excitatrice
• Innervent les fibres intrinsèques aussi bien
  inhibitrice quexcitatrice

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Le système parasympathiquefonctions

• Rôle majeur dans linhibition de la motricité
  (relaxation vagale de lestomac, réflexe de
  déglutition..) par le système purinergique
• Effets inotrope et chronotrope négatifs sur les
  contractions de lestomac
• Stimulation de la motricité intestinal (rôle
  modeste ou nul)
• Stimulation des sécrétions digestives

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Le système sympathique
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Le système nerveux sympathique

• Inhibiteur
• Libère de la noradrénaline
• action directe via les récepteur ß
• Action indirecte par inhibition présynaptique des
  fibres Parasympathiques postganglionnaires
• Nombreux réflexes inhibiteurs à point de départ
  digestif

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Le système sympathique inhibe la motricité
digestive et contracte les sphincters
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Réflexes intestinaux longs

• Réflexe iléo-gastrique
• La distension de liléon inhibe la motricité
  intestinale
• Réflexe intestino-intestinal
• Iléus paralytique

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Iléus paralytique

• Absence de toute activité motrice
• Ex. Après une chirurgie abdominale
• Coliques de stase chez le cheval
• Péritonite
• Inhibition ayant pour origine des nocicepteurs
  intraparietaux
• Voie afférente et efférente splanchniques

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(No Transcript)
52
Le système nerveux afférent
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Le système nerveux afférent

• Nombreuses fibres nerveuses partent du TD pour
  remonter vers le SNC
• 80 des fibres vagales sont sensitives
• Fibres afférentes du nerf splanchnique

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Le nerf splanchnique transmet des informations
sensorielles dorigine digestive à la moelle
épinière et en retour renvoie des signaux
centraux vers le TD
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Réflexes viscéraux

• Les réflexes viscéraux ont la même organisation
  que les muscles somatiques
• Ils sont toujours polysynaptiques
• Les fibres afférentes sont trouvées dans les
  nerfs spinaux et du Système Nerveux Autonome

Figure 14.7
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Douleur rapportée
Convergence dafférences somatiques et viscérales
sur les mêmes neurones de la moelle épinière