Anatomie et fonctions du système nerveux : guide complet

Cet article fait référence au chapitre 5 du mémoire de Dieudonné BOO MUTANDA réalisé durant son Doctorat en médecine.

Titre du mémoire : Aspects épidémiologiques et histopathologiques des tumeurs du système nerveux central aux cliniques universitaires de Kinshasa 

Rappels anatomophysiologiques du système nerveux

Le système nerveux (SN) est le système biologique de l’organisme responsable de la réception, du transport et de l’intégration des informations venant de l’environnement extérieur ou des différentes parties du corps. En permettant une réponse précise et rapide, il confère à l’organisme une grande capacité d’adaptation et participe au maintien de l’homéostasie des différents tissus [25].  

Le système nerveux se compose de deux parties distinctes mais reliées entre elles : 

• Le système nerveux central (SNC) : formé de l’encéphale (le cerveau, le tronc cérébral et le cervelet) situé dans le crâne, et de la moelle épinière dans la colonne vertébrale. 

• Le système nerveux périphérique (SNP) : constitué d’un système somatique et un système autonome ce dernier est constitué d’un système sympathique et un système para sympathique [26]. 

Système nerveux central (SNC) 

Le système nerveux central (ou névraxe) est logé dans la cavité crânienne et dans le canal rachidien qui abrite la moelle épinière. Il est protégé et nourri par les méninges et le liquide céphalorachidien. Les méninges sont des membranes qui enveloppent le cerveau et la moelle épinière. Elles sont composées d’une triple enveloppe (dure-mère, arachnoïde et pie-mère). Le liquide céphalorachidien (LCR) baigne le système nerveux central (cerveau et moelle épinière). Il circule dans l’espace sous-arachnoïdien et joue un rôle de protection mécanique [28]. 

Encéphale 

L’encéphale est composé du cerveau, du cervelet et du tronc cérébral. Il est relié à l’extrémité supérieure de la moelle épinière au travers du trou occipital du crâne. C’est le centre de contrôle du corps. Il permet de penser, détermine la personnalité et régule l’ensemble des fonctions vitales [28]. 

A. Cerveau 

Le cerveau est le siège de la conscience et de toutes les facultés intellectuelles qui permettent à l’être humain de penser, d’apprendre et de créer [1]. 

Le cerveau est constitué de nerfs (neurones) et de tissus de soutien (cellules gliales). Les tumeurs cérébrales diagnostiquées chez les adultes se développent généralement à partir des cellules gliales et très rarement à partir des neurones [1]. 

Il comprend le cortex et deux hémisphères cérébraux, le thalamus, l’hypothalamus et le système limbique (ou corps calleux) qui contrôle les réactions émotionnelles [28].  

• Les hémisphères cérébraux constituent la partie la plus importante du cerveau. Ils sont le siège de la raison et de la créativité. Chaque hémisphère (ou moitié) s’occupe d’un côté du corps, le contrôle est croisé : l’hémisphère droit s’occupe du côté gauche du corps et vice versa. On distingue 4 grands lobes à la surface de chaque hémisphère : le lobe frontal, le lobe pariétal, le lobe occipital et le lobe temporal [1]. 

• Le lobe frontal est situé dans la partie antérieure (avant) des hémisphères cérébraux, c’est-à-dire juste derrière le front. Il abrite les centres chargés de la coordination motrice volontaire, de la pensée, de la mémoire, du raisonnement et des associations. Selon certains chercheurs il serait également le siège de la personnalité [1]. 

• Le lobe pariétal est situé dans la partie moyenne du cerveau. Il reçoit informations relatives au toucher et à l’orientation spatiale [1]. 

• Le lobe occipital est situé à l’arrière des hémisphères, près de l’os occipital du crâne. Il abrite les centres responsables de la vision [1]. 

• Le lobe temporal est situé sur le côté, près des tempes. Il abrite les centres de l’audition, du goût et de la mémoire [1]. 

• L’hypothalamus est responsable de nombreuses fonctions : sommeil, éveil, pulsions sexuelles, soif, faim. Il contrôle également l’activité endocrinienne en assurant la régulation de l’hypophyse et joue un rôle important dans les émotions, la douleur et le plaisir [28].   
• Le corps calleux est une substance réunissant les hémisphères cérébraux [28]. 

B. Tronc cérébral 

Le tronc cérébral relie le cerveau et la moelle épinière. Il contient des centres nerveux chargés de la régulation des fonctions fondamentales involontaires comme le rythme cardiaque, la respiration, la digestion ou la température corporelle. Il joue un rôle essentiel dans la transmission des influx nerveux entre la moelle épinière et les hémisphères cérébraux [1].  

Il est également le siège de l’hypophyse. Cette glande produit des hormones qui gèrent une large gamme de fonctions corporelles, et, à leur tour, stimulent d’autres glandes (thyroïde, ovaires, testicules, etc.) [1]. La protubérance annulaire est la partie centrale du tronc cérébral. Le mésencéphale est la partie supérieure du tronc cérébral [28]. 

C. Cervelet 

Le cervelet, situé à l’arrière du tronc cérébral, c’est la seconde partie la plus importante de l’encéphale. Il est chargé de la coordination des mouvements ainsi que du contrôle de l’équilibre et de la posture [1]. 

Moelle épinière

La moelle épinière est la portion du système nerveux central qui occupe le canal rachidien. C’est un relais entre le cerveau et le reste du corps [28]. 

Système nerveux périphérique (SNP) 

Le système nerveux périphérique joue un rôle de coordination et de synthèse très important, contrôlant les activités cérébrale et spinale, réglant le tonus de posture et l’état vigile, recevant et intégrant toutes les sensations qui parviennent à l’encéphale et influant sur les fonctions végétatives. Il est composé de ganglions et de nerfs qui relient le système nerveux central aux organes périphériques sensitifs ou moteurs. Selon leur origine, les nerfs périphériques se divisent en nerfs crâniens (12 paires) et en nerfs rachidiens ou spinaux (31 paires).

À différents niveaux, plusieurs paires s’anastomosent pour former des plexus (brachial, cervical, lombaire, sacré) d’où les principaux nerfs de l’organisme naissent. Les ganglions nerveux sont des relais situés en dehors du système nerveux central, constitués par des petits amas de cellules nerveuses [28]. 

Système nerveux neurovégétatif 

Le système nerveux neurovégétatif (ou autonome) est indépendant de la volonté. Il règle et coordonne le fonctionnement des organes. Il est divisé en deux systèmes. Le système orthosympathique a avant tout un rôle de défense. Il est stimulé dans les états d’excitation émotionnelle et d’agitation (stress). Il favorise l’effort bref et intense en stimulant la circulation et la respiration. Le relais s’établit soit dans un ganglion de la chaîne, soit dans un ganglion viscéral. Le système parasympathique concerne la récupération de l’organisme et la vidange des organes creux. Il est stimulé pendant le sommeil. Le ganglion est toujours situé au voisinage de l’organe innervé [28]. 

Histologie du tissu nerveux

Le tissu nerveux est très riche en cellules. Le SNC, par exemple, compte moins de 20% de l’espace extracellulaire, ce qui signifie que ses cellules sont extrêmement rapprochées et étroitement enchevêtrées.

Le tissu nerveux avec sa grande complexité, n’est constitué au niveau cellulaire que de deux grands types : (A) les neurones, cellules nerveuses excitables qui produisent et transmettent les signaux électriques ; (B) les névroglies ou cellules gliales ou gliocytes, plus petits, qui entourent et protègent les neurones. Ces deux types de cellules composent les structures du système nerveux central et du système nerveux périphérique [30]. Liés et nourris par une matrice extracellulaire (MEC) et des capillaires sanguins [31].

Neurones 

Les neurones, ou cellules nerveuses, sont les unités structurales et fonctionnelles du système nerveux. Ces cellules hautement spécialisées acheminent les messages sous forme d’influx nerveux entre les parties du corps. Les neurones possèdent d’autres caractéristiques : 

• Les neurones ont une longévité extrême. Ils peuvent vivre et fonctionner de manière optimale pendant toute une vie (pendant plus de 100 ans) s’ils reçoivent une bonne nutrition. 

• Les neurones sont amitotiques. Les neurones ont perdu leur aptitude à la mitose, incompatible avec leur fonction de liens de communication du système nerveux. Comme ils sont incapables de se reproduire, ils ne sont pas remplacés s’ils sont détruits. 

• La vitesse du métabolisme des neurones est exceptionnellement élevée.  De ce fait, les neurones requièrent un approvisionnement continuel et abondant en oxygène et en glucose. Ils ne peuvent survivre plus de quelques minutes sans oxygène.  

D’un point de vue topographique, les neurones se situent dans la substance grise et sont organisés en agrégats (noyaux, ganglions), en colonnes allongées ou en couches (corne latérale de la moelle spinale ou cortex). Leur morphologie et leur taille varient considérablement suivant leur localisation. 

Ces cellules hautement différenciées sont constituées d’un corps cellulaire (ou soma ou périkaryon), d’où partent des prolongements (neurites) : les dendrites et l’axone. Les dendrites, habituellement multiples, conduisent le signal électrique des synapses au corps cellulaire ; l’axone, toujours unique (mais pouvant avoir de nombreuses ramifications) et parfois très long, conduit le signal électrique à partir du corps cellulaire.  

Névroglie  

La moitié de la masse du cerveau est représentée par le tissu de la névroglie ou glie. Les cellules gliales assurent à la fois : 

• Un rôle de soutien des organes nerveux ; 
• Un rôle de nutrition des cellules nerveuses ; 
• Un rôle d’isolement des éléments nerveux des tissus qui les entourent. 

Contrairement aux cellules neuronales, les cellules gliales peuvent, en outre, se multiplier, voire proliférer, combler les trous laissés par les neurones détruits et même donner des tumeurs [32] 

Les cellules gliales sont rangées en trois catégories : 

La névroglie centrale qui comprend : 

• la névroglie épithéliale ou de revêtement : faite d’épendymocytes, elle tapisse les cavités internes du névraxe (système ventriculaire, canal médullaire) et les membranes encéphaliques (toiles choroïdiennes). 

• la névroglie interstitielle ou parenchymateuse : elle est représentée par les astrocytes, les oligodendrocytes et les microcytes. 

La névroglie périphérique ou engainante, elle comporte : 

• les cellules de Schwann des nerfs périphériques; –   les cellules satellites des ganglions nerveux. 

La névroglie terminale ou téloglie, dont les cellules se rencontrent dans : 

• le système nerveux végétatif ; –         les organes de la sensibilité ; –           la plaque motrice. 

Astrocytes

Les astrocytes sont les cellules de soutien du système nerveux central. Ils interviennent dans les échanges entre les neurones et les vaisseaux. Ils servent aussi de guide aux cellules nerveuses dans leur migration au cours du développement embryonnaire. Dans la substance grise, les prolongements de l’astrocyte sont courts, épais et peu ramifiés ; c’est pourquoi il est dit protoplasmique. Dans la substance blanche, les prolongements de l’astrocyte sont fins et longs ; c’est pourquoi il est dit fibreux [30]. 

Oligodendrocytes

L’oligodendrocyte est une petite cellule, à noyau dense et à prolongements courts, responsable de la myélinisation. Il a donc à ce point de vue la même fonction que la cellule de Schwann dans le système nerveux périphérique. Cependant, un seul oligodendrocyte assure la myélinisation de plusieurs neurites. La cellule émet des prolongements en forme de voiles dont le bord s’invagine pour envelopper un axone. Ensuite, une des lèvres de l’invagination s’enroule autour du neurite, à l’intérieur de l’autre lèvre, pour réaliser une gaine de myéline caractéristique [30]. 

Cellules épendymaires

Les épendymocytes (ou cellules épendymaires) forment un épithélium cubique ou prismatique simple cilié assurant le revêtement des cavités ventriculaires du SNC (ventricules latéraux, troisième ventricule, aqueduc de Sylvius, quatrième ventricule, canal de l’épendyme) et jouent ainsi un rôle dans les échanges entre le LCR et le SNC [30].  

Microglie

Les cellules de la microglie sont très ramifiées, elles possèdent un petit noyau allongé et dense et des prolongements fins et très ramifiés. Elles sont capables de mouvements et ont un pouvoir phagocytaire important [30]. 

Les méninges  

On distingue 3 feuillets : pachyméninge (dure mère) et leptoméninges (arachnoïde et pie mère), qui délimitent 3 espaces : extradural, sous dural et sous arachnoïdien (dans lequel circule le liquide céphalospinal). Ces méninges sont constituées d’un tissu conjonctif bordé par des cellules épithéliales pavimenteuses [32]. 

• La pie-mère est une fine membrane de tissu conjonctif, très vasculaire, au contact immédiat de l’encéphale et de la moelle épinière [34]. 
• L’arachnoïde est une mince membrane conjonctive, avasculaire, localisée entre la duremère et la pie-mère [34]. 
• La dure-mère est le feuillet externe des méninges. Elle est constituée de tissu conjonctif dense [34]. 

Les capillaires sanguins 

Les capillaires sanguins jouent un rôle essentiel dans la restriction des échanges entre le sang et le SNC « barrière hématoencéphalique (BHE) » et apportent les éléments nutritifs et de l’oxygène [35]. 

Livres pour approfondir

Les liens ci-dessous sont affiliés à Amazon.

Titre

Nourrir son cerveau, soigner son mental: Les stratégies alimentai…

Les neurosciences pour les Nuls, grand format

Vignette

Prix

26,90€

24,95€

Plus d’informations

Acheter sur Amazon

Acheter sur Amazon

Titre

Nourrir son cerveau, soigner son mental: Les stratégies alimentai…

Vignette

Prix

26,90€

Plus d’informations

Acheter sur Amazon

Titre

Les neurosciences pour les Nuls, grand format

Vignette

Prix

24,95€

Plus d’informations

Acheter sur Amazon

Notes

1. Ligue suisse contre le cancer.  Les tumeurs du système nerveux central. Berne, 2009 ; p12,13 
2. McNeill KA.  Epidemiology of brain tumors. Neurol. Clin. [PubMed] [Google Scholar], 2016; 34(4), p981–998. 
3. P. Deck P. et Keravel Y. Neurochirurgie Ellipses 1995.Universités francophone ; p84-100. 
4. De Robles P, et al.  L’incidence et la prévalence mondiales des tumeurs cérébrales primitives : une revue systématique et une méta-analyse. Neuro Oncol. 2015 ; 17 (6) : 776-783. est ce que je: 10.1093/neuonc/nou283. [ Article gratuit PMC ] [PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ] 
5. Buckner JC et coll.  Tumeurs du système nerveux central. Mayo Clin Proc. 2007 ; 82 (10) : 1271-1286. : 10.4065/82.10.1271. [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
6. Walker D et coll.  Cancer chez les adolescents et les jeunes adultes. Springer ; 2017. Tumeurs du système nerveux central ; pp. 335-381. [ Google Scholar ] 
7. Durigon M, Guenanten M, Marette MJ. Histologie anatomie pathologique. Dans Pratique de la thanatopraxie, Masson 2009 ; p37. 
8. Bauchet L.  Épidémiologie des tumeurs cérébrales primitives. La Lettre du Neurologue 2018 ; p124. 
9. Bauchet L, et al.  Épidémiologie clinique des tumeurs primaires du système nerveux central chez l’enfant. J Neurooncol. 2008 ; 92 (1) :87. doi: 10.1007/s11060-008-9740-0. [PubMed][CrossRef] [Google Scholar]. 
10. Lee C-H, et al.Épidémiologie des tumeurs primaires du cerveau et du système nerveux central en Corée. J Korean Neurosurg Soc. 2010 ; 48(2): 145. doi: 10.3340/jkns.2010.48.2.145. 
11. Prados MD, Berger MS, Wilson CB. Tumeurs primaires du système nerveux central : progrès des connaissances et du traitement. CA Cancer J Clin 1998 ; 48(6) : 331-60, 321. [PubMed] 
12. Liigant A, et al.  Épidémiologie des tumeurs primaires du système nerveux central en Estonie. Neuroépidémiologie. 2000 ;19 (6) 300–311. Doi : 10.1159/000026269. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 
13. QuaddoumiI ; et al. Web-based survey of resources for treatement and long term follow up for children with brain tumors in developing countries. Childs nervous system. 2011. 
14. Wilne S, et al. Presentation of childhood CNS tumours : a systematic review and meta)analysis. 2012. 
15. Denizot A, et al. Tumeurs primitives du système nerveux central: classifications histopathologique et topographique, épidémiologie. [17-205-A-10] – Doi : 10.1016/S0246-0378(24)474861. (2024) [Elsevier Masson Consulte]. 
16. Robles P, Fiest KM, Frolkis AD. et al.  The worldwide incidence and prevalence of primary brain tumors: a systematic review and meta-analysis. Neuro Oncol. 17(6), 776–783 (2014). [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]. 
17. BEKKOUCHE Aya. Profil épidémiologique des cancers du système nerveux central au niveau du CAC EPH d’Ouargla durant une période de 03 ans (2020-2022). 2022, p2. 
18. Ferlay J, et al. Estimates of worldwide burden of cancer in 2008 : Globocan 2008. Int J cancer. 2010 ; 127 (12). 
19. Siegel RL et al. Cancer statistics, 2021: 7-33. [PubMed] [Web of Science®] [Google Scholar]. 
20. Fondation arc pour la recherche sur le cancer. Tumeurs cérébrales. L’urgence de la recherche 2022; 33 : p1-8. 
21. Tongavelona A. et al.  Les tumeurs du système nerveux central à Antananarivo Madagascar. African Journal of Neurological Sciences 2019; 38 (1) : 28 37. 
22. Ekouele Mbaki H. et al. Prise en charge neurochirurgicale des tumeurs crânio-encéphaliques au Centre Hospitalier Universitaire de Brazzaville. Médecine d’Afrique noire 2018 ; 65 : 291298. 
23. Keita I. Aspects épidémiologiques et histopathologiques des tumeurs du système nerveux central. Thèse de Méd, Bamako, 2018 ; 72p. 
24. Chirimwani B. Kalubi M. Kayembe M.K. Profil histopathologique et fréquence relative des tumeurs du système nerveux central aux cliniques universitaires de Kinshasa. African Journal of Neurological Sciences 1995; [ AJNS 1995 Vol. 14, No 1]. 
25. Zakaria, M.  Caractérisation des rôles du co-récepteur de Sonic Hedgehog, Boc, dans le développement et la réparation de la myéline du système nerveux central, Thèse de doctorat en aspects moléculaires et cellulaires de la biologie, Université ParisSaclay, 2017. p205.
26. Medani T.  Contribution à amélioration du modèle de source dans la méthode des éléments finis pour la résolution du problème direct en électroencéphalographie, Rapport de thèse en électronique, Université Pierre et Marie Curie, 2016. p207. 
27. Tortora, G., Grabowski, S.  Principes d’anatomie et de physiologie, 1994. p1204. 
28. Véronique Marck Manuel de techniques d’anatomo-cytopathologie, Théorie et pratique. Laboratoire de pathologie ; Institut Curie, Paris. 2010. 
29. Spence & Mason. Anatomie et physiologie, une approche intégrée. Éditions du Renouveau Pédagogique Inc., Montréal 1983, p855.
30. Elaine N. MARIEB Anatomie et physiologie humaines, Traduction de la 4è édition américaine, De Boeck Université. Quebec. 1999. 
31. Young, Burt T., Rayan., Ghazi M. Outcome following nonoperative treatment of displaced distal radius fractures in lowdemand patients older than 60 years. The Journal of hand surgery, 2000, vol. 25, no 1, p19. 
32. Dr Messala, Dr Seddiki Tissu nerveux. Université d’Oran Faculté de médecine, service d’histologie embryologie 1année médecine (2019-2020). Inédit. 
33. Derardja, I., Djaloudi, N.  Étude épidémiologique et moléculaire des gliomes dans l’Est Algérien, Mémoire présenté en vue de l’obtention du Diplôme de Master, Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, Université des Frères Mentouri Constantine, 2015. p6. 
34. Aissat, A., Oulha, S.  Analyse immunohistochimique des tumeurs cérébrales, mémoire de master en Sciences Biologique, université Abderrahmane Mira de Bejaia, 2016. p32.