La structure du système nerveux

Le système nerveux remplit les fonctions suivantes: contrôle de l’activité des différents systèmes et appareils qui composent l’organisme, coordination des processus qui s’y déroulent et établissement des interrelations de l’organisme avec l’environnement extérieur. Le grand physiologiste I.P. Pavlov a écrit: « L’activité du système nerveux vise, d’une part, à unifier et à intégrer le travail de toutes les parties de l’organisme, et, d’autre part, à établir une connexion entre l’organisme et l’environnement, à équilibrer son fonctionnement avec les conditions extérieures. »

Les nerfs pénètrent dans tous les organes et tissus, forment de nombreuses ramifications dotées de terminaisons réceptrices (sensorielles) et effectrices (motrices, sécrétoires) et, avec les parties centrales (cerveau et moelle épinière), assurent la connexion de toutes les parties du corps en un tout. Le système nerveux régule les fonctions motrices, digestives, respiratoires, excrétrices, circulatoires, immunitaires (protectrices) et métaboliques (métabolisme), etc.

L'activité du système nerveux, selon I.M. Sechenov, est de nature réflexive.

Un réflexe (du latin reflexus, qui signifie réfléchi) est une réponse de l'organisme à un stimulus particulier (impact externe ou interne), qui se produit avec la participation du système nerveux central (SNC). Le corps humain, vivant dans son environnement, interagit avec lui. L'environnement influence le corps, et celui-ci, à son tour, réagit en conséquence à ces influences. Les processus qui se déroulent dans le corps lui-même provoquent également une réponse. Ainsi, le système nerveux assure l'interconnexion et l'unité du corps et de l'environnement.

L'unité structurelle et fonctionnelle du système nerveux est le neurone (cellule nerveuse, neurocyte). Le neurone est constitué d'un corps et de prolongements. Les prolongements qui conduisent l'influx nerveux jusqu'au corps de la cellule nerveuse sont appelés dendrites. Depuis le corps du neurone, l'influx nerveux est dirigé vers une autre cellule nerveuse ou vers le tissu actif le long d'un prolongement appelé axone ou neurite. La cellule nerveuse est polarisée dynamiquement, c'est-à-dire qu'elle ne peut conduire l'influx nerveux que dans une seule direction: de la dendrite à l'axone (neurite), en passant par le corps cellulaire.

Les neurones du système nerveux, lorsqu'ils entrent en contact les uns avec les autres, forment des chaînes le long desquelles l'influx nerveux est transmis (déplacé). La transmission d'un influx nerveux d'un neurone à un autre s'effectue aux points de contact et est assurée par un type particulier de synapses interneuronales. On distingue les synapses axosomatiques, lorsque les terminaisons de l'axone d'un neurone entrent en contact avec le corps du neurone suivant, et les synapses axodendritiques, lorsque l'axone entre en contact avec les dendrites d'un autre neurone. Dans diverses conditions physiologiques, les relations de contact au sein d'une synapse peuvent évidemment être « créées » ou « détruites », assurant une réaction sélective à toute irritation. De plus, la structure de contact des chaînes neuronales permet la conduction de l'influx nerveux dans une direction donnée. Grâce à la présence de contacts dans certaines synapses et à la déconnexion dans d'autres, la conduction d'un influx peut se faire de manière ciblée.

Dans la chaîne neuronale, les différents neurones ont des fonctions différentes. À cet égard, on distingue trois principaux types de neurones selon leurs caractéristiques morphofonctionnelles.

Neurones sensoriels, récepteurs ou afférents (transmetteurs). Le corps de ces cellules nerveuses se situe toujours à l'extérieur du cerveau ou de la moelle épinière, dans les ganglions du système nerveux périphérique. L'un des prolongements, partant du corps de la cellule nerveuse, se dirige vers la périphérie vers un organe et aboutit à une terminaison sensorielle: un récepteur. Les récepteurs sont capables de transformer l'énergie d'une influence externe (irritation) en influx nerveux. Le second prolongement est dirigé vers le système nerveux central, la moelle épinière ou le tronc cérébral, en tant que partie des racines postérieures des nerfs spinaux ou des nerfs crâniens correspondants.

Les types de récepteurs suivants sont distingués en fonction de leur emplacement:

1. Les extérocepteurs perçoivent les irritations de l'environnement extérieur. Ces récepteurs sont situés dans les enveloppes du corps, la peau, les muqueuses et les organes des sens.
2. les interocepteurs sont stimulés principalement par les changements dans la composition chimique de l'environnement interne du corps et la pression dans les tissus et les organes;
3. Les propriocepteurs perçoivent l’irritation des muscles, des tendons, des ligaments, des fascias et des capsules articulaires.

IP Pavlov a attribué la réception, c'est-à-dire la perception de l'irritation et le début de la propagation de l'influx nerveux le long des conducteurs nerveux jusqu'aux centres, au début du processus d'analyse.

Neurone de verrouillage, intercalaire, associatif ou conducteur. Ce neurone transmet l'excitation du neurone afférent (sensoriel) aux neurones efférents. L'essence du processus est de transmettre le signal reçu par le neurone afférent au neurone efférent pour qu'il soit exécuté sous forme de réponse. I.P. Pavlov a défini cette action comme le « phénomène de fermeture neuronale ». Les neurones de verrouillage (intercalaires) sont situés dans le SNC.

Neurone effecteur, efférent (moteur ou sécrétoire). Les corps de ces neurones sont situés dans le système nerveux central (ou en périphérie, dans les nœuds sympathiques et parasympathiques de la partie végétative du système nerveux). Les axones (neurites) de ces cellules se prolongent sous forme de fibres nerveuses vers les organes actifs (volontaires – squelettiques et involontaires – muscles lisses, glandes), les cellules et divers tissus.

Après ces remarques générales, considérons plus en détail l'arc réflexe et l'acte réflexe comme principe de base de l'activité du système nerveux.

Un arc réflexe est une chaîne de cellules nerveuses comprenant des neurones afférents (sensoriels) et effecteurs (moteurs ou sécrétoires), le long de laquelle l'influx nerveux se déplace de son point d'origine (du récepteur) à l'organe actif (effecteur). La plupart des réflexes sont réalisés grâce à la participation d'arcs réflexes, formés par les neurones des parties inférieures du système nerveux central: les neurones de la moelle épinière et du tronc cérébral.

L'arc réflexe le plus simple est constitué de deux neurones seulement: un neurone afférent et un neurone effecteur (efférent). Le corps du premier neurone (récepteur, afférent), comme indiqué, est situé à l'extérieur du SNC. Il s'agit généralement d'un neurone pseudo-unipolaire (unipolaire), dont le corps est situé dans le ganglion spinal ou sensoriel d'un nerf crânien. Le prolongement périphérique de cette cellule, faisant partie des nerfs spinaux ou crâniens, est relié à des fibres sensitives et à leurs ramifications, et se termine par un récepteur qui perçoit une irritation externe (provenant de l'environnement) ou interne (des organes, des tissus). Cette irritation de la terminaison nerveuse est transformée en influx nerveux, qui atteint le corps de la cellule nerveuse. L'influx, passant par le prolongement central (axone), est ensuite dirigé vers la moelle épinière ou, le long des nerfs crâniens correspondants, vers le cerveau. Dans la substance grise de la moelle épinière ou dans le noyau moteur du cerveau, ce processus de la cellule sensorielle forme une synapse avec le corps du deuxième neurone (efférent, effecteur). Dans la synapse interneuronale, grâce à des médiateurs, l'excitation nerveuse est transmise du neurone sensoriel (afférent) au neurone moteur (efférent). Ce processus sort de la moelle épinière en tant que partie des racines antérieures des nerfs spinaux ou des fibres nerveuses motrices des nerfs crâniens et est dirigé vers l'organe actif, provoquant la contraction musculaire.

En règle générale, un arc réflexe ne se compose pas de deux neurones, mais est beaucoup plus complexe. Entre deux neurones – récepteur (afférent) et efférent – se trouvent un ou plusieurs neurones de fermeture (intercalaires, conducteurs). Dans ce cas, l'excitation du neurone récepteur est transmise par son prolongement central non pas directement à la cellule nerveuse effectrice, mais à un ou plusieurs neurones intercalaires. Le rôle des neurones intercalaires dans la moelle épinière est assuré par des cellules situées dans la substance grise des cordons postérieurs. Certaines de ces cellules possèdent un axone (neurite), qui est dirigé vers les cellules motrices des cornes antérieures de la moelle épinière au même niveau et ferme l'arc réflexe au niveau d'un segment donné de la moelle épinière. Les axones d'autres cellules de la moelle épinière peuvent se diviser préliminairement en T en branches descendantes et ascendantes, qui sont dirigées vers les cellules nerveuses motrices des cornes antérieures des segments voisins, situés plus haut ou plus bas. Tout au long de son trajet, chaque branche ascendante ou descendante peut transmettre des signaux collatéraux aux cellules motrices de ces segments et des segments voisins de la moelle épinière. Il apparaît ainsi clairement que l'irritation, même d'un nombre infime de récepteurs, peut être transmise non seulement aux cellules nerveuses d'un segment particulier de la moelle épinière, mais aussi aux cellules de plusieurs segments voisins. Par conséquent, la réponse est la contraction non pas d'un muscle ni même d'un groupe de muscles, mais de plusieurs groupes à la fois. Ainsi, en réponse à l'irritation, un mouvement réflexe complexe se produit. Il s'agit d'une des réactions de l'organisme (réflexe) face à une irritation externe ou interne.

Dans son ouvrage « Les réflexes du cerveau », I. M. Sechenov a avancé l'idée de causalité (déterminisme), soulignant que chaque phénomène corporel a sa cause et que l'effet réflexe est une réponse à cette cause. Ces idées ont été développées avec créativité dans les travaux de S. P. Botkine et I. P. Pavlov, fondateurs de la doctrine du nervisme. Le grand mérite d'I. P. Pavlov est d'avoir étendu la doctrine du réflexe à l'ensemble du système nerveux, des parties inférieures aux parties supérieures, et d'avoir prouvé expérimentalement le caractère réflexe de toutes les formes d'activité vitale du corps sans exception. Selon I. P. Pavlov, une forme simple d'activité du système nerveux, constante, innée, spécifique à l'espèce et pour la formation de prérequis structurels pour lesquels les conditions sociales ne sont pas requises, devrait être qualifiée de réflexe inconditionné.

De plus, il existe des connexions temporaires avec l'environnement acquises au cours de la vie d'un individu. Cette capacité permet à l'organisme d'établir des relations très diverses et complexes avec l'environnement extérieur. I.P. Pavlov appelait cette forme d'activité réflexe « réflexe conditionné » (par opposition au réflexe inconditionné). Le cortex cérébral est le lieu où les réflexes conditionnés se ferment. Le cerveau et son cortex sont à la base de l'activité nerveuse supérieure.

P.K. Anokhin et son équipe ont confirmé expérimentalement l'existence de ce que l'on appelle la rétroaction de l'organe moteur avec les centres nerveux, ou « afférentation rétroactive ». Lorsque les impulsions efférentes provenant des centres du système nerveux atteignent les organes exécutifs, une réaction (mouvement ou sécrétion) est générée. Cet effet de travail irrite les récepteurs de l'organe exécutif. Les impulsions résultant de ces processus sont renvoyées par les voies afférentes vers les centres de la moelle épinière ou du cerveau sous forme d'informations sur l'exécution d'une action donnée par l'organe à un instant donné. Ainsi, il est possible d'enregistrer avec précision la bonne exécution des commandes grâce aux impulsions nerveuses arrivant aux organes moteurs depuis les centres nerveux, et de les corriger constamment. L'existence d'une signalisation bidirectionnelle le long des chaînes nerveuses réflexes circulaires ou annulaires fermées de « afférentation rétroactive » permet des corrections constantes, continues et instantanées des réactions de l'organisme aux changements des conditions environnementales internes et externes. Sans mécanismes de rétroaction, l'adaptation des organismes vivants à leur environnement est impensable. Ainsi, l'idée ancienne selon laquelle l'activité du système nerveux repose sur un arc réflexe « ouvert » (non fermé) a été remplacée par celle d'une chaîne réflexe circulaire et fermée.

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