Physiologie - NeurophysiologieChapitre 2 : Le système vestibulaire Docteur Colin DERANSART PCEM1 - Année universitaire 2007/2008 Faculté de Médecine de Grenoble (UJF) - Tous droits réservés. Le système vestibulaire I- Anatomie Le labyrinthe osseux Le labyrinthe membraneux Récepteurs vestibulaires (saccule, utricule, ampoules) Epithélium vestibulaire II- Physiologie Accélération angulaires Accélération linéaires Connexions centrales Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe 2 parties: Le labyrinthe osseux: • capsule protectrice: cavités creusées dans la partie pétreuse de l’os temporal • rempli de périlymphe Le labyrinthe membraneux: • à l’intérieur des cavités du labyrinthe osseux • membrane revêtue d’un simple épithélium • rempli d’endolymphe ([K+] élevée) Équilibre Audition .I. Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe Le labyrinthe osseux: • 2 cavités: .I.les canaux semi-circulaires • disposés dans les 3 plans de l’espace • chacun débouchant dans le vestibule .vestibule . I.le canal et sac endolymphatique . comprend: .les 3 canaux semi-circulaires .Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe Le labyrinthe membraneux : Inclus dans lab. osseux.le saccule et l’utricule . Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe Les récepteurs vestibulaires sont de deux types: • les organes otolithiques .I.utricule: sac ovoïde dont la paroi interne horizontale est recouverte d’un épithélium sensoriel: la macule utriculaire .saccule: sac ovoïde dont la paroi interne verticale est recouverte d’un épithélium sensoriel: la macule sacculaire . -Les cils des cellules ciliées pénètrent dans une substance gélatineuse à la surface de laquelle se trouvent des otolithes .Contiennent des cellules ciliées et de soutien. .I.Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe Les récepteurs vestibulaires sont de deux types: • les organes otolithiques épithélium sensoriel: la macule Les macules sacculaire et utriculaire: .Les cellules ciliées font synapse avec les terminaisons sensorielles axonales issues de la branche vestibulaire du nerf VIII. renflements des CSC à leur abouchement sur l’utricule utricule saccule Cupule (substance filamenteuse) Crête ampullaire (cellules ciliées et de soutien) .I.Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe Les récepteurs vestibulaires sont de deux types: • les organes otolithiques • les organes ampullaires . I.Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe Structure de l’épithélium vestibulaire: Identique dans tous les organes vestibulaires (macules et crêtes ampullaires) Cellules sensorielles: • plaque cuticulaire • 40-70 stéréocils • + kinocil Cellules de soutien Fibres nerveuses afférentes: existence d’un tonus vestibulaire de base P.A même au repos . Anatomie de l’oreille interne ou labyrinthe Structure de l’épithélium vestibulaire: Polarisation des cellules sensorielles Chaque cellule a un axe de polarité % kinocil Permet de répondre ≠mt aux inclinaisons des cils dans ≠tes directions Striole: zone délimitant les inversions de polarité •Saccule: polarité centrifuge •Utricule: polarité centripète .I. II.endolymphe même sens .Physiologie du vestibule Les cellules ciliées répondent aux mouvements de la tête 1.stéréocils non fléchis Arrêt rotation: .endolymphe en sens inverse .stéréocils fléchis sur la gauche Rotation maintenue: .rattrapage endolymphe . Accélération angulaires: CSC Initiation rotation sur la gauche: .stéréocils fléchis sur la droite . Accélération angulaires: CSC Rotation sur la gauche: évolution de la fréquence de décharge des fibres vestibulaires? Symétrie des polarités entre CSC gauche et droit .symétrie des polarités (kinocil en position médiane) CSC gauche: déflexion vers les stéréocils les plus longs CSC droit: déflexion vers les stéréocils les plus courts Neurones bipolaires des ganglions de Scarpa Dépolarisation Hyperpolarisation Ò fréquence Ô fréquence SNC Comparateur Rotations lente des yeux vers la droite: Nystagmus physiologique tonus vestibulaire de base Rotation maintenue Arrêt rotation ? ? ? ? ? ? .II.dépolarisation/hyperpolarisation .Physiologie du vestibule 1. Accélération linéaire: organes otolithiques Membrane Otolithes otolithique Cellules ciliées Force de gravité Les organes otolithiques: informations de type phasique (accélération linéaire) ou tonique (inclinaison de la tête) .II.Physiologie du vestibule 2. Physiologie du vestibule 2. Accélération linéaire: organes otolithiques Accélération linéaire & mouvement latéral de la tête: évolution de la fréquence de décharge des fibres utriculaires? A.II. Codage de la position de la tête inclinaison statique activités toniques . Etat de repos Tonus utriculaire de base de part et d’autre de la striole B. Codage des forces s’exerçant sur la tête accélération linéaire activités phasiques C. II.Physiologie du vestibule Canaux semicirculaires Haut Canaux remplis d ’endolymphe Utricule Saccule Tangage D ro i Roulis te Cochlée Ampoules Arrière Gau ch Lacet Avant Bas En résumé: • Les récepteurs de l’équilibre de l’oreille interne constituent l’appareil vestibulaire • Les récepteurs de l’équilibre statique sont la macule des saccules et utricules (accélération linéaire) • Les récepteurs de l’équilibre dynamique sont les crêtes ampullaires au sein de chaque canal semi-circulaire. Ils répondent aux accélérations angulaires ou rotatoires dans un plan. • Informations préservées dans la fréquence de décharge des fibres e . aspects statiques via organes otolithiques .Physiologie du vestibule 3. vestibulaire controlatéral • aucune afférence vestibulaire primaire ne traverse la ligne médiane Renseignent sur les aspects dynamiques et statiques du mouvement a.II. Connexions centrales • Fibres ganglion spiral (audition) + ganglion de Scarpa : nerf cochléo-vestibulaire (VIII) • Au niveau du bulbe: arrivée aux noyaux vestibulaires • Les noyaux vestibulaires se connectent: – – – – aux noyaux oculomoteurs à la moelle épinière au cervelet n. aspects dynamiques via CSC b. Connexions centrales deg did a.II. abducens (oculomoteur externe) flm: faisceau longitudinal médian III: n. vestibulaire VI: n.Physiologie du vestibule 3. oculomoteur commun deg: droit externe gauche did: droit interne droit . aspects dynamiques via CSC Réflexe vestibulo-oculaire: coordination mvts tête-yeux III flm Rotation de la tête sur la droite VI nv 8e Ô Ò Activité nerf vestibulaire excitation inhibition e 8 : nerf vestibulaire nv:n. otolithiques L M vestibulo-spinal latéral (corps) vestibulo-spinal médian (tête) .II. Connexions centrales b.Physiologie du vestibule 3. aspects statiques via organes otolithiques Réflexe vestibulo-spinal Transmet des informations sur la gravité et l’accélération linéaire aux muscles squelettiques: ajustements posturaux corps et tête Noyaux vestibulaires CSC Faisceaux: gg. Scarpa Org. propriocepteurs) • PIVC • aire 2v • aire 3av • aire 7 .II.Physiologie du vestibule 3. Connexions centrales Voies vers le thalamus et le cortex Cortex Noyaux vestibulaires (sup & lat) Complexe nucléaire ventral postérieur du thalamus Somesthésie (peau. Connexions centrales Cortex associatif somatosensoriel Cortex vestibulaire Cortex moteur Voies vers le thalamus et le cortex Thalamus Noyaux rouges Formation réticulée Noyaux oculomoteurs Cervelet Noyaux vestibulaires Labyrinthe AFFERENCES SENSORIELLES Moelle épinière MOUVEMENTS TONUS .II.Physiologie du vestibule 3.POSTURE . détecte les accélérations angulaires. constitué des CSC et organes otolithiques. recouverte d’une membrane gélatineuse otolithique contenant des otolithes. Système vestibulaire: détecte les mouvements du corps et contribue au maintien de l’équilibre. Crête ampulaire: localisée au sein des ampoules des CSC. spécialement sensible aux mouvements horizontaux (conduite automobile).Glossaire Accélération angulaire: variation de la vitesse de rotation au cours du temps. Canaux semi-circulaires (CSC): structures semi-circulaires tubulaires au sein de chaque oreille interne arrangées à angle droit les unes par rapport aux autres. des tendons et récepteurs à l’étirement du corps. détectant les accélérations angulaires. détecte les accélérations linéaires et positions de la tête. Roulis: mouvement rotatoire autour d’un axe antéro-postérieur. Saccule: un des deux types d’organes otolithiques du système vestibulaire. . structure composée de cellules ciliées. Somatosensoriel: sytème sensoriel intégratif qui combine les afférences individuelles de la peau. détecte les accélérations linéaires et positions de la tête. Inertie: propriété fondamentale d’un matériel inerte qui tend à résister aux changements induits par sa mise en mouvement. Accélération linéaire: variation de la vitesse au cours du temps (sans changement de direction) (haut/bas. Cupule: masse filamenteuse des ampoules coiffant la crête ampullaire. Tangage: mouvement rotatoire autour d’un axe médio-latéral. Nystagmus: mouvement répété des globes oculaires destinés à stabiliser le regard lors de mouvements de la tête. détectent les accélérations linéaires et la position de la tête. Utricle: un des deux types d’organes otolithiques du système vestibulaire. des muscles. Endolymphe: fluide des CSC qui. détectée par les organes otolithiques. Cellules ciliées:nom donné au cellules sensorielles localisées dans les crêtes ampullaires des CSC et dans les macules des saccules et utricules (organes otolithiques). Organes otolithiques: comprennent saccules et utricules. détectée par les canaux semi-circulaires. Macule: zone d’épaississement des saccules et utricules composé de cellules ciliées et de soutien. en mouvement. Lacet: mouvement rotatoire autour d’un axe dorso-ventral. spécialement sensible aux mouvements verticaux. Ampoule: renflement en forme de gourdes au niveau de chaque canal semi-circulaire qui renferme crête et cupule. Otolithes: cristaux de carbonate de calcium adhérents et inclus dans la membrane gélatineuse otolithique des saccules et utricules. fléchit la cupule et est à l’origine de la sensation d’accélération angulaire.d’un côté et de l’autre). medatice-grenoble. mise en réseau. duplication. et non destinée à une utilisation collective. Sa diffusion. vidéos et sonores. mise à disposition du public (sous quelque forme ou support que ce soit). Ce document est interdit à la vente ou à la location. L’utilisation de ce document est strictement réservée à l’usage privé des étudiants inscrits à l’UFR de médecine de l’Université Joseph Fourier de Grenoble. photographiques. . gratuite ou payante. partielles ou totales. www.Mentions légales L'ensemble de ce document relève des législations française et internationale sur le droit d'auteur et la propriété intellectuelle. sont strictement réservées à l’université Joseph Fourier de Grenoble.fr Ce document a été réalisé par la Cellule TICE Médecine de la Faculté de Médecine de Grenoble (Université Joseph Fourier – Grenoble 1) en collaboration avec le Service Commun Audio-Visuel (SCAV) de l’Université Stendhal de Grenoble. Tous les droits de reproduction de tout ou partie sont réservés pour les textes ainsi que pour l'ensemble des documents iconographiques.