NERFS PERIPHERIQUES

Dr Mounach 2013-2014

INTRODUCTION

Les nerfs périphériques:

*Nerfs crâniens: innervation de l’extrémité céphalique.

*Nerfs rachidiens: innervation des quatre membres + innervation pariétale

STRUCTURE

Les nerfs périphériques

La fibre nerveuse

La fibre nerveuse périphérique

*non myélinisée:

Faisceau d’axones associé à une même cellule de Schwann. Chaque axone est formé d’un axolemme qui renferme l’axoplasme: neurofilaments, neurotubules, REL et mitochondries, il est logé dans une invagination de la cellule de Schwann.

*myélinisée: Constituée d’un seul axone engainé par une cellule de

Schwann élaborant une gaine de myéline qui se trouve interrompue périodiquement au niveau des nœuds de Ranvier.

La fibre myélinisée

Représentation du processus de myélinisation d’un axone par une cellule de Schwann:

Cette cellule produit une énorme quantité de membrane qui s’enroule autour de la fibre plusieurs centaine de fois. Pendant cet enroulement, le cytoplasme est éliminé des spires déjà réalisées conduisant ainsi à la formation de la myéline compacte.

La gaine de myéline présente des incisures (incisures de Schmidt-Lantermann:

fente oblique en entonnoir, résultat d’un décalage localisé dans la disposition

régulière des différents feuillets myéliniques) et des étranglements appelés nœuds

de Ranvier

PHYSIOLOGIE

Rôle des différentes composantes de la fibre nerveuse

* Axone: transport axonal

* Myéline: composition

* Cellule de Schwann

*Transport axonal:

La maintenance des neurones et de leursexpansions dendritiques et axonales, nécessite que lesmacromolécules entrant dans la constitution desmembranes axonales et les enzymes contrôlant labiosynthèse des neurotransmetteurs soientconstamment renouvelées.On distingue deux types:

*Flux axonal antérograde: - flux rapide: 300 – 400 mm/j. - flux lent: 1 – 10 mm/j.

Il permet le transport d’éléments provenant du corpscellulaire pour être utilisés au niveau: - de la membrane axonale: prt de structure, enzymes… - pré synaptique: prt membranaires, prt constitutives des vésicules

synaptiques, prt spécifiques destinées à être injectées au niveau post synaptique.

Il joue un rôle essentiel dans la transmission synaptique, non enamenant le neurotransmetteur lui même, mais en acheminant lesenzymes contrôlant sa biosynthèse dans les terminaisons, càd làoù le neurotransmetteur est immédiatement opérationnel.

*Flux rétrograde:

Permet de remonter jusqu’au corps cellulaire, les prt spécifiques à rôle trophique que le neurone post synaptique aurait injecté dans l’extrémité pré synaptique de l’axone considérée: à ce niveau, certains composants serontrecyclés et réintégrés dans des molécules neuves.

* Myéline: composition et rôle:

La myéline est un mélange de lipides phosphorés et

de protéines. Elle donne à la fibre nerveuse une

couleur blanc mat caractéristique.

Elle est considérée comme une réserve nutritive pour

le cylindraxe et elle joue le rôle d'un isolant

électrique.

Elle protège la fibre nerveuse des courants d'influx

venant des fibres voisines.

   1-Protéine Myélinique Zéro : PMZ ou PO : 28 KDa * gène : 1q 22-23. * 50%-60% des protéines myéliniques. * Ig : assure la cohésion des surfaces interne et externe du

mésaxone qui vont donner les lamelles myéliniques permettant la formation de la myéline compacte.

2-Protéine Myélinique Périphérique : PMP 22 : 22 KDa. * gène : 17p 11.2. * 2%-5% des protéines myéliniques. * Ce gène humain correspond au gène GAS3 spécifique de

l’arrêt de croissance chez la souris. * C’est un modulateur du développement de la cellule de

Schwann à un stade précoce. * Il contrôlerait l’épaisseur et l’intégrité de la myéline aux

stades avancés.

3-Connexine 32: * gène CX 32 : Xq13,1. * constitution des canaux jonctionnels de type gap, situés au niveau de la

myéline non compacte des boucles paranodales et des incisures de Schmidt-Lantermann ; ainsi que dans le mésaxone interne des nerfs adultes.

* organisées en hexamères ou connexons qui servent à former les pores à travers lesquels les ions et les petites molécules peuvent diffuser à travers la membrane cellulaire.

4-Protéine P2 : 15 KDa: * 1% à 14% de la myéline. * Localisée dans les bandes myéliniques denses.

5-Les glucoprotéïnes: * Les GP sont associés aux protéines myéliniques. * Permettent de maintenir à long terme la stabilité de la myéline.

 

* Cellule de Schwann:

1- Rôle électrophysiologique: Lors de l’activité électrique neuronale, du K+ est libéré par l’axone:accumulation importante dans l’espace péri-axonal responsable d’uneforte dépolarisation de la membrane axonale avec arrêt de la transmissionnerveuse. La cellule de Schwann, de part sa proximité permet detamponner cette augmentation.

2- Rôle métabolique: Le glucose sanguin arrive dans la cellule de Schwann:glycolyse: pyruvate et lactate qui sera libéré dans l’espacepéri-axonal puis passe dans l’axone pour être transformé enpyruvate qui subit une phosphorylation oxydative dans lamitochondrie pour fournir de l’ATP.

3- Rôle immunitaire: La cellule de Schwann: cellule accessoire de l’immunité dans le SNP: *exprime le CMH de type II. *synthétise et libère des cytokines pro et anti inflammatoires.

4- Rôle dans la régénération de la fibre nerveuse: La cellule de Schwann conserve la capacité de se dédifférencier pour se multiplier lors d’une lésion d’un nerf périphérique.

Étude de l’influx nerveux:

* Potentiel de repos:

* Potentiel d’action:

* Conduction de l’influx:

* Potentiel de repos: potentiel de membrane

* Potentiel d’action: L’information transmise par le neurone:

l’influx nerveux: une brusque perturbation, toujours semblable quelles que soient les causes de son apparition.

Grâce à diverses expériences, l’influx nerveux a pu être associé à des variations de l’équilibre électrique de la membrane : c’est le potentiel d’action dont l’étude fut rendue possible par l’électrophysiologie.

Pour qu’une dépolarisation s’effectue, il faut que la stimulation soit suffisante il se produit alors :

       *une dépolarisation : l’intérieur de la fibre devient positif par rapport à l’extérieur. On assiste à une entré massive d’ions Na+ grâce à l’ouverture des pompes

Na+/ K+.

         *atteinte du maximum du potentiel de membrane.

         *une repolarisation : fermeture des canaux Na+, et ouverture des canaux K+. On assiste à une sortie des ions K+.

         * une hyper-polarisation : la perméabilité aux ions K+

reste importante.

         *retour au potentiel de repos.

Au niveau des synapses, il s’effectue également une transmission de l’influx nerveux, malgré la fente synaptique. Cette transmission synaptique est possible grâce à la libération d’un neurotransmetteur par le neurone pré synaptique.

LOIS DU POTENTIEL D’ACTION

a. Seuil:la cause qui déclenche le potentiel d’action doit avoir au moins une certaine intensité, en-dessous de laquelle cette cause est inefficace. Cette intensité minimale indispensable est appelée seuil.

b. Loi du tout-ou-rien:dès que le seuil est atteint, la réponse est complète et maximale, quelle que soit l’intensité du stimulant.

c. Accommodation:un excitant qui s’installe trop lentement est sans effet.

d. Sommation:

1.Temporelle: un excitant inférieur au seuil (infra-liminaire) peut provoquer une réponse s’il intervient immédiatement après un autre excitant infraliminaire.

2. Spatiale: deux excitants infra-liminaires appliqués à proximité l’un de l’autre et en même temps peuvent provoquer une réponse.

e. Modifications d’excitabilité:

1. Hyperexcitabilité: pendant le pré potentiel, on assiste à une hausse de l’excitabilité de la fibre nerveuse.

2. Période réfractaire absolue: durant le potentiel d’action, aucun nouvel excitant n’est efficace, quelle que soit son intensité.

3. Période réfractaire relative: pendant la dernière partie de la retombée du potentiel d’action, le seuil d’excitation est plus élevé qu’au repos, mais la fibre redevient excitable par un stimulus supra-liminaire.

4. Période super-normale : on assiste à une phase d’hyperexcitabilité pendant le post-potentiel négatif.

5. Période subnormale: pendant le post-potentiel positif, le seuil d’excitabilité de la fibre est relevé. L’excitabilité est donc abaissée.

* Conduction de l’influx:

a. Conduction de proche en proche:

fibres non myélinisées: l’apparition du potentiel d’action crée une zone dépolarisée où affluent les charges venues des régions non dépolarisées immédiatement voisines. Ces courants dépolarisent les dites régions, y créant ainsi un nouveau potentiel d’action. Celui-ci peut, ainsi, se propager de proche en proche. La vitesse est de 1 m/s.

b. Conduction saltatoire: fibres myélinisées: en rendant une zone positive à l’intérieur de la fibre

et négative à l’extérieur, le potentiel d’action suscite l’apparition d’un courant entre cette zone et les zones voisines. Cependant, la myéline servant d’isolant empêche les courants de s’établir là ou elle se trouve. Ils ne peuvent se créer et être efficaces qu’au niveau des nœuds de Ranvier. C’est la conduction saltatoire, qui permet une propagation beaucoup plus rapide de l’influx. La vitesse est de 120 m/s.

Schématique de la propagation du potentiel d’action (PA) le long d’une fibre non myélinisée:

Le PA est obligé de se propager de proche en proche car les canaux ioniques sont uniformément distribués sur la fibre.

Schématique de la propagation du potentiel d’action (PA) le long d’une fibre myélinisée:

Les canaux ionique sont présents uniquement au niveau des nœuds de Ranvier. Grâce à l’isolation électrique par la myéline et la conductance accrue de l’axone sous la myéline compacte, les courants locaux passent d’un nœud de Ranvier à l’autre. Ils provoquent dans le nœud suivant la dépolarisation locale indispensable à l’ouverture des canaux Na+ générateurs du PA. C’est la propagation rapide du PA due à conduction saltatoire de la dépolarisation.

Vue en microscopie électronique à transmission d’un nœud de Ranvier: *La présence des manchons de myéline (M1 et M2) permet la concentration des canaux Na+ directement au niveau du nœud, alors que les canaux K+ sont distribués dans la zone Paranodale.

Classification neurophysiologique des fibres nerveuses

* Les fibres motrices

* Les fibres sensitives

Les fibres motrices

Les fibres sensitives

PHYSIOPATHOLOGIE

*Atteinte axonale. *Atteinte myélinique. *Atteinte interstitielle.

*Atteinte axonale:

1- Dégénérescence wallérienne:

Secondaire à l’interruption physique d’un axone parsection, elle se caractérise par la dégénérescence de l’axoneet de sa gaine de myéline en aval de la section et qui sepropage dans le sens cellulifuge. La régénération estd’installation rapide mais lente et le plus souvent incomplète.La fonction de conduction du bout distal de la fibre disparaîtqlq jours après la section du nerf, mais elle réapparaît lorsde la régénération.

2- Dégénérescence axonale:

Causes: anomalies métaboliques ou ioniques affectantdirectement l’axone ou trouble du transport axonal.

Elle débute à la partie distale de l’axone et progressedans le sens cellulipète associée parfois à unechromatolyse du corps cellulaire. La vitesse deconduction est longtemps préservée car assurée parles fibres encore saine.

*Atteinte myélinique:

1-Primitive:

Conséquence de l’atteinte de la myéline ou des cellules de Schwann sanslésion axonale, elle peut être segmentaire ou diffuse. Elle est responsabled’un ralentissement de la vitesse de conduction + bloc de conduction parinterruption de la conduction saltatoire de l’influx nerveux. L’intégrité del’axone explique l’absence d’atrophie musculaire. La récupération estsouvent plus rapide et plus complète que dans la dégénérescencewallérienne.

2-Secondaire:

A une atteinte axonale le plus souvent sévère et chronique.

*Atteinte interstitielle:

-La lésion primitive est située dans l’espace conjonctivo-vasculaire. Divers processus sont incriminés: inflammatoire, ischémique, infiltratif…

- ces mécanismes par contiguïté entraînent une dégénérescence axonale le plus souvent d’origine ischémique.

Quelques étiologies des atteintes des nerfs périphériques

Métaboliques : par exemple le diabète qui provoque la mort descellules de Schwann.

Tumorales : les schwannomes qui sont des tumeurs bénignesmettant en cause le pronostique vital lorsqu’elles concernent desnerfs crâniens. Dans ce cas, la tumeur peut comprimer le tronccérébral.

Héréditaires démyélinisantes liées à des mutations quientraînent la perte de fonction de protéines de la myéline, dont lerôle est d’assurer la cohésion des spires de membranesconstituant la myéline compacte. Maladie de Charcot Marie Tooth, Déjerine-Sottas.

Immunitaires : les anticorps de l’organisme ne reconnaissent plusla gaine de myéline comme faisant partie de ce dernier etdéclenchent des réactions inflammatoires visant à détruire lagaine de myéline (considéré comme un corps étranger): SGB.

Infectieuses : il s’agit en particulier de la lèpre qui détruit lescellules de Schwann , la conduction de l’influx nerveux estparticulièrement affectée, la sensibilité à la douleur disparaît, lesmalades se blessent sans s’en rendre compte.

CONCLUSION

La connaissance de la structure + physiologie des

nerfs périphériques revêt un grand intérêt dans la

pratique courante des neurologues. Elle permet

de comprendre les mécanismes

physiopathologiques des atteintes périphériques

et d’orienter l’enquête étiologique.