Système nerveux central : encéphale et moelle épinière
Le système nerveux central (SNC) comprend l'encéphale (cerveau, cervelet, tronc cérébral) et la moelle épinière. Ces structures sont protégées par les méninges (dure-mère, arachnoïde, pie-mère) et baignées dans le liquide céphalorachidien (LCR). La moelle épinière contient la substance grise (en papillon, avec cornes antérieures motrices et postérieures sensitives) et la substance blanche (faisceaux ascendants sensitifs et descendants moteurs). Le cortex cérébral est organisé en lobes avec des aires fonctionnelles spécialisées.
Objectifs essentiels
- 1Identifier les 3 méninges et les espaces méningés, avec leurs contenus cliniques
- 2Décrire la production, la circulation et la résorption du LCR
- 3Distinguer substance grise et substance blanche de la moelle épinière
- 4Localiser les faisceaux moteurs (pyramidal) et sensitifs (spinothalamique, cordons postérieurs) et leurs décussations
- 5Identifier les lobes cérébraux et les principales aires corticales fonctionnelles
- 6Décrire les fonctions du tronc cérébral et du cervelet
Les méninges★★★
Les méninges sont trois membranes conjonctives concentriques qui enveloppent et protègent le SNC (cerveau et moelle épinière). De l'extérieur vers l'intérieur :
### 1. Dure-mère (pachyméninge)★★★ - Membrane épaisse, fibreuse, résistante - Au niveau crânien : deux feuillets fusionnés (périosté interne + dure-mère proprement dite). Les deux feuillets se séparent par endroits pour former les sinus veineux duraux★★ (sinus sagittal supérieur, sinus transverse, sinus caverneux, etc.) - Expansions (cloisons) de la dure-mère★ : - Faux du cerveau : entre les deux hémisphères (sinus sagittal supérieur au bord supérieur, sinus droit à l'inférieur) - Tente du cervelet : entre les hémisphères cérébraux et le cervelet (incisure tentorielle = passage du tronc cérébral) - Faux du cervelet : entre les deux hémisphères cérébelleux - Au niveau spinal : un seul feuillet, pas fusionné avec le périoste vertébral → espace épidural (péridural)★★★ entre dure-mère et periost vertébral (contient tissu adipeux et plexus veineux) → site de l'anesthésie péridurale
Espace sous-dural : espace VIRTUEL (normalement quasi inexistant) entre dure-mère et arachnoïde. Devient réel en cas d'hématome sous-dural.
### 2. Arachnoïde (leptoméninge)★★ - Membrane avasculaire, fine et transparente - Séparée de la pie-mère par l'espace sous-arachnoïdien★★★ (réel, contenant le LCR et les vaisseaux de calibre moyen) - Des trabécules arachnoïdiennes traversent l'espace sous-arachnoïdien pour relier arachnoïde et pie-mère - Les citernes sous-arachnoïdiennes★ sont des élargissements de cet espace : citerne magna (grande citerne, entre cervelet et moelle allongée), citerne prépontine, espace sous-arachnoïdien lombaire (où se fait la PONCTION LOMBAIRE entre L3-L4 ou L4-L5★★★)
### 3. Pie-mère (leptoméninge)★★ - Fine membrane VASCULARISÉE, intimement accolée à la surface du SNC - Suit tous les sillons et gyri du cortex cérébral - Responsable de la vascularisation superficielle de la surface cérébrale et médullaire - S'étend vers le bas après la moelle épinière sous forme du filum terminale
Le liquide céphalorachidien (LCR)★★★
### Production - Synthétisé par les plexus choroïdes★★★ dans les ventricules cérébraux (principalement dans les ventricules latéraux, aussi dans le 3ème et 4ème) - Débit de production : ~500 mL/jour - Volume total de LCR : 150 mL chez l'adulte → renouvelé 3-4 fois/jour
### Circulation du LCR★★★ 1. Ventricules latéraux (droite et gauche) → trous de Monro (foramen inter-ventriculaire) → 3ème ventricule 2. 3ème ventricule → aqueduc du mésencéphale (aqueduc de Sylvius)★★★ → 4ème ventricule 3. 4ème ventricule → espace sous-arachnoïdien via le trou de Magendie (médian) et les trous de Luschka (latéraux) 4. Circulation dans l'espace sous-arachnoïdien encéphale + moelle 5. Réabsorption par les granulations de Pacchioni (villosités arachnoïdiennes)★★ dans le sinus sagittal supérieur
### Composition normale du LCR★★★ - Liquide clair, « eau de roche » - Glucose : ~60% de la glycémie (0,5-0,8 g/L) → si ↓ (hypoglycorachie) → méningite bactérienne/fongique - Protéines : 0,15-0,45 g/L (faibles — la BHE est peu perméable aux protéines) - Cellules : < 5 éléments/mL (lymphocytes★) — toute cellule autre est anormale - Pression d'ouverture : 10-20 cmH₂O en décubitus latéral
### Analyse du LCR (ponction lombaire) - Méningite bactérienne : LCR trouble, PNN↑↑ (polynucléaires neutrophiles), protéines↑, glucose↓ - Méningite virale : LCR clair, lymphocytes modérément↑, protéines légèrement↑, glucose normal - Hémorragie méningée : LCR xanthochromique (jaune) ou hémorragique, GR
### Hydrocéphalie★★ - Accumulation pathologique de LCR → augmentation du volume et de la pression intracrânienne - Communicante : réabsorption insuffisante (ex. post-méningite, granulations de Pacchioni obstruées) - Non communicante (obstructive) : obstruction de la circulation (ex. sténose de l'aqueduc de Sylvius★, tumeur du 4ème ventricule) - Traitement : dérivation ventriculo-péritonéale (DVP) ou endoscopie (ventriculocisternostomie)
Organisation de la moelle épinière★★★
### Généralités - Portion du SNC contenue dans le canal vertébral - Longueur : ~45 cm (de C1 à L1-L2 chez l'adulte) - Cône médullaire : extrémité effilée de la moelle à L1-L2 chez l'adulte★★★ (à L3 chez le nouveau-né) - Queue de cheval★★★ : racines lombaires, sacrées et coccygiennes qui descendent dans le canal lombosacré avant leur émergence - Raison anatomique : la moelle finit à L1-L2 mais le canal vertébral continue jusqu'au sacrum → les racines des niveaux inférieurs voyagent longuement avant de sortir - Intérêt clinique★ : la PL se fait en dessous du cône médullaire (entre L3-L4 ou L4-L5) pour éviter de piquer la moelle
### Organisation en coupes transversales : substance grise et blanche
Substance grise (papillon / H)★★★ : au centre, en forme de H ou de papillon - Cornes antérieures (ventrales)★★★ : contiennent les corps cellulaires des motoneurones α (moteurs) → tige postérieure de la racine ventrale (fibres motrices) - Cornes postérieures (dorsales)★★★ : contiennent les neurones de relais sensitifs → reçoivent les fibres des racines dorsales (sensitives) - Cornes latérales : présentes uniquement de C8 à L2 (ortho-sympathique)★★★ et S2-S4 (parasympathique sacré)★★ → corps cellulaires des neurones pré-ganglionnaires végétatifs
Substance blanche : à la périphérie, organisée en cordons
- Cordons antérieurs (entre deux racines ventrales) : faisceau corticospinal ventral, voies de la motricité automatique - Cordons latéraux (entre racines ventrales et dorsales) : faisceau CORTICOSPINAL LATÉRAL★★★ (motricité volontaire), faisceau SPINOTHALAMIQUE★★★ (douleur, température) - Cordons postérieurs (entre les deux racines dorsales) : faisceau GRACILE (Goll)★★ + faisceau CUNÉIFORME (Burdach) → proprioception consciente, tact épicritique (fin), vibration
### Les principaux faisceaux de la moelle épinière★★★
Faisceau corticospinal (pyramidal)★★★ : - Origine : cortex moteur primaire (gyrus précentral, aire 4) - Descend via capsule interne, pédoncules, tronc cérébral - Décussation dans le bulbe (décussation des pyramides)★★★ : ~85% des fibres croisent → faisceau corticospinal latéral (controlatéral) - 15% restantes ne croisent pas → faisceau corticospinal ventral (croisent au niveau de chaque métamère) - Innerve les motoneurones α des cornes antérieures → motricité VOLONTAIRE FINE (membres distaux) - Lésion : syndrome pyramidal (spasticité, hyperréflexie, signe de Babinski)
Faisceau spinothalamique (antéro-latéral)★★★ : - Afférences : douleur, température (fibres Aδ et C), tact grossier, pression - 1er neurone : ganglion spinal (DRG) → entre par la corne postérieure - Décussation dans la moelle, au niveau du segment entrant★★★ (2 segments au-dessus) - 2ème neurone : croise et monte dans le cordon antéro-latéral controlatéral → thalamus (VPL) - 3ème neurone : thalamus → cortex somesthésique (gyrus postcentral) - Lésion unilatérale : perte douleur/température du côté OPPOSÉ, à 2 niveaux sous la lésion
Cordons postérieurs (Goll et Burdach)★★★ : - Afférences : proprioception consciente (position et mouvement des membres), tact épicritique (discrimination spatiale), vibration - 1er neurone : ganglion spinal → entre par la corne postérieure → monte IPSILATÉRAL dans le cordon postérieur - Décussation au niveau du bulbe (noyaux de Goll et Burdach)★★★ - 2ème neurone : croise au bulbe → lemnisque médial → thalamus (VPL) - 3ème neurone : thalamus → cortex somesthésique - Lésion unilatérale : perte proprioception/tact épicritique du côté IDENTIQUE (ipsilatéral)
Syndrome de Brown-Séquard★★ (hémisection médullaire) : - Côté de la lésion : paralysie (faisceau pyramidal) + perte proprioception/tact épicritique (cordons post.) - Côté OPPOSÉ : perte douleur/température (faisceau spinothalamique décussé au niveau entrant)
L'encéphale★★★
### Le cortex cérébral Le cortex cérébral est la substance grise de la surface des hémisphères cérébraux (~3 mm d'épaisseur, 6 couches de neurones).
Les lobes cérébraux★★ : - Lobe frontal : en avant du sillon central (Roland). Cortex moteur (gyrus précentral), aires du langage (Broca G★), personnalité, fonctions exécutives - Lobe pariétal : entre sillon central et sillon pariéto-occipital. Cortex somatosensitif (gyrus postcentral, aires 3,1,2), intégration multisensorielle - Lobe temporal : sous le sillon latéral (Sylvius). Audition (aires 41, 42 = gyrus de Heschl★), mémoire (hippocampe), langage (Wernicke G★) - Lobe occipital : cortex visuel primaire (aire 17, calcarin)★, traitement des images - Insula : cortex insulaire (fond de la scissure de Sylvius), goût, douleur viscérale, interoception
Aires fonctionnelles clés★★★ : - Aire 4 (gyrus précentral) : cortex MOTEUR PRIMAIRE → motricité volontaire. Homonculus moteur★ (représentation somatotopique : jambes en médial/parasagittal, mains au milieu, visage en latéral) - Aires 3,1,2 (gyrus postcentral) : cortex SOMATOSENSITIF PRIMAIRE → sensations conscientes. Homonculus sensitif analogue. - Aire 17 (cortex calcarin) : cortex VISUEL PRIMAIRE → perception visuelle basique - Aires 41-42 (gyrus de Heschl, temporal transverse) : cortex AUDITIF PRIMAIRE - Aire de Broca (aires 44-45, frontal inférieur gauche★) : production du langage (aphasie de Broca = langage non fluent) - Aire de Wernicke (temporal supérieur gauche★) : compréhension du langage (aphasie de Wernicke = langage fluent mais incompréhensible)
### Le tronc cérébral★★
Relie le cerveau à la moelle épinière. Constitué de 3 parties :
Mésencéphale (midbrain) : - Contient les colliculi supérieurs (réflexes visuels) et inférieurs (réflexes auditifs) - Noyaux des nerfs crâniens III (oculomoteur) et IV (trochléaire) - Substance noire (substantia nigra)★★ : noyau dopaminergique → déplétions dans la maladie de Parkinson - Noyaux rouges : relais moteur
Pont (protubérance)★★ : - Noyaux des nerfs crâniens V (trijumeau), VI (abducens), VII (facial), VIII (vestibulo-cochléaire) - Formation réticulaire : éveil, conscience, contrôle du sommeil - Relais pontiques : entre cortex et cervelet
Bulbe rachidien (moelle allongée, medulla)★★★ : - Contient les noyaux des nerfs crâniens IX (glosso-pharyngien), X (vague), XI (accessoire), XII (hypoglosse) - Centres vitaux : centre respiratoire★★★, centre cardiovasculaire (vasomoteur)★★, centre du vomissement - Pyramides : faisceaux corticospinaux visibles en face antérieure → décussation des pyramides★★★ - Noyaux de Goll et Burdach : relais des cordons postérieurs (décussation lemniscale)
### Le cervelet★★
- Situé en arrière du tronc cérébral, sous la tente du cervelet - Reçoit des informations de : cortex moteur (via noyaux pontiques), propriocepteurs des muscles/tendons/articulations, organes vestibulaires - Rôles : coordination des mouvements, régulation du tonus musculaire, équilibre, apprentissage moteur - Ne REÇOIT PAS de douleur consciente, ne GÉNÈRE PAS les mouvements → module la motricité en cours - Lésion cérébelleuse : syndrome cérébelleux (ataxie cérébelleuse, dysmétrie, adiadococinésie, tremblement intentionnel, hypotonie) - Ipsilatéral★★★ : le cervelet contrôle le côté HOMOLATÉRAL du corps (contrairement au cortex qui contrôle le côté controlatéral)
La barrière hémato-encéphalique (BHE)★★
- Interface sélective entre la circulation sanguine et le SNC - Constituée des cellules endothéliales des capillaires cérébraux (jonctions serrées = tight junctions★★), des pieds astrocytaires qui recouvrent les capillaires - Perméable : petites molécules liposolubles (O₂, CO₂, alcool, solvants organiques, anesthésiques), glucose (transporteur GLUT1★), acides aminés essentiels, certains médicaments (lipophiles) - Imperméable : grosses molécules, ions, protéines, la plupart des médicaments hydrophiles, bactéries (protection contre infections mais aussi obstacle aux antibiotiques) - Zones sans BHE : organes circumventriculaires (area postrema = zone du vomissement★, organe vasculaire de la lame terminale, neurohypophyse) → permettent la détection de métabolites sanguins
⚠ Pièges fréquents au concours
- •La PONCTION LOMBAIRE se fait entre L3-L4 ou L4-L5★★★, PAS à hauteur de la moelle épinière. Le cône médullaire (extrémité de la moelle) est à L1-L2 chez l'adulte. En dessous, il n'y a que la queue de cheval (racines qui descendent dans le LCR). La PL en dessous de L2 est donc sans risque pour la moelle.
- •Décussation des voies sensibles★★★ : le faisceau SPINOTHALAMIQUE croise dans la MOELLE (au niveau du segment entrant), donc une lésion médullaire droite donne une perte de douleur/température GAUCHE. Les CORDONS POSTÉRIEURS croisent dans le BULBE, donc une lésion médullaire droite donne une perte de proprioception DROITE (ipsilatérale). Ne pas confondre les deux niveaux de décussation.
- •La SUBSTANCE NOIRE (substantia nigra)★★ est dans le MÉSENCÉPHALE et utilise la DOPAMINE. Sa déplétion cause la MALADIE DE PARKINSON (tremblement de repos, akinésie, rigidité plastique). Ne pas confondre avec la substance blanche de la moelle (qui est les fibres myélinisées des faisceaux).
- •Le CERVELET contrôle le côté HOMOLATÉRAL (ipsilatéral) du corps★★★ — contrairement au cortex moteur (controlatéral). Une lésion cérébelleuse gauche donne un syndrome cérébelleux GAUCHE. Cela est dû au double croisement des voies cérébelleuses (croisement à l'entrée + croisement à la sortie).
- •Dans la méningite BACTÉRIENNE, la glycorachie est BASSE★★★ (bactéries consomment le glucose + inflammation détruit la BHE → fuite protéique). Dans la méningite VIRALE, la glycorachie est NORMALE et les leucocytes sont des LYMPHOCYTES (PAS des PNN). Cette distinction bactérien/viral sur l'aspect du LCR est fondamentale.
- •Les SINUS VEINEUX DURAUX (sagittal supérieur, caverneux, etc.) sont des structures VEINEUSES situées DANS LA DURE-MÈRE (entre ses deux feuillets)★★ — pas dans l'espace sous-dural. L'hématome épidural (artériel, artère méningée moyenne) est différent de l'hématome sous-dural (veineux, veines pontantes).
- •L'ESPACE ÉPIDURAL (péridural) est la cible de l'anesthésie PÉRIDURALE (obstétrique, douleurs rachidiennes)★★. Il est situé ENTRE la dure-mère et le périoste vertébral. L'anesthésie RACHIDIENNE (intrathécale) injecte dans l'espace sous-arachnoïdien (dans le LCR). Ce sont deux techniques différentes avec des posologies et complications différentes.
- •Broca vs Wernicke★★★ : l'aire de BROCA (frontale inférieure gauche) contrôle la PRODUCTION du langage → aphasie de Broca = expression non fluente (le patient comprend mais ne peut pas parler normalement). L'aire de WERNICKE (temporale supérieure gauche) contrôle la COMPRÉHENSION → aphasie de Wernicke = expression fluente mais incompréhensible ('jargonaphasie', le patient ne comprend pas).
Liens inter-chapitres
- Système nerveux périphérique — Le SNC (moelle épinière) est relié au SNP par les racines rachidiennes (racines dorsales sensitives + racines ventrales motrices). Les motoneurones α des cornes antérieures de la moelle donnent leurs axones aux racines ventrales des nerfs spinaux. Les corps cellulaires des neurones sensitifs sont dans les ganglions spinaux (DRG) des racines dorsales.
- Myologie générale — Les motoneurones α des cornes antérieures de la moelle innervent les fibres musculaires squelettiques via la jonction neuromusculaire. Le faisceau corticospinal (voie pyramidale) innerve ces motoneurones. La dénervation (lésion des cornes antérieures ou des racines ventrales) provoque une paralysie flasque avec atrophie musculaire.