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Le centre bulbaire, les nerfs sympathiques et parasympathiques

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Objectifs(s)

Rôle du nerf sympathique.
Rôle du nerf parasympathique.
Comment se fait le contrôle des paramètres cardiovasculaires ?

Lors d’un effort physique, notre organisme est capable de s’adapter en modifiant les paramètres respiratoires et cardiaques. Ces derniers sont donc régulés pour notamment permettre d’optimiser le débit sanguin au niveau des organes qui travaillent.

1. La pression artérielle

La pression artérielle est mesurée à l’aide d’un tensiomètre. Elle correspond à la pression exercée par le sang sur la paroi des artères. Elle est donc proportionnelle au débit cardiaque et par conséquent à la fréquence cardiaque.
Plus la pression artérielle est élevée, plus le débit cardiaque et la fréquence cardiaque sont élevés.

Au cours d’un cycle cardiaque, on note deux valeurs :
- La pression systolique (120-130 mm Hg) : elle correspond à la pression du sang lors de la systole ventriculaire.
- La pression diastolique (80-85 mm Hg) : elle correspond à la pression du sang lors de la diastole.
Au cours de la journée, ces deux valeurs peuvent varier dans un intervalle étroit (valeur de référence). Dès qu’elles s’éloignent de cette valeur de référence un système de régulation permet de corriger ces valeurs.

2. Mise en évidence de la régulation de la pression artérielle

a. Expériences historiques

Expérience 1 :
En 1866, Carl Ludwig et Elias Cyon réalisent une expérience sur un lapin.
Ils stimulent le nerf situé dans la région du cou (nerf aortique ou nerf de Cyon) et constatent que cette stimulation provoque une baisse de la pression artérielle et un ralentissement de la fréquence cardiaque.
Ainsi, on en déduit que la régulation de l’activité cardiovasculaire se fait par le système nerveux.

Expérience 2 :
En 1923, Heinrich Hering sectionne le nerf connecté au sinus carotidien droit d’un chien anesthésié. Il constate que le pincement de la carotide droite ne provoque aucune variation de pression artérielle alors que le pincement de la carotide gauche provoque une augmentation de la pression artérielle dans la circulation générale (au niveau de l’artère de la cuisse).
Il en déduit qu’il existe des récepteurs de la pression artérielle (barorécepteurs) au niveau des sinus carotidiens capables de transmettre un message nerveux qui vont réguler l’activité cardiaque.
Lorsque la pression artérielle diminue au niveau des sinus carotidiens, on constate une augmentation de la pression artérielle dans la circulation générale (effet cardioaccélerateur). Inversement, lorsque la pression artérielle augmente au niveau des sinus carotidiens, on constate une diminution de la pression artérielle dans la circulation générale (effet cardiomodérateur).

b. Rôle des différents nerfs innervant l'appareil cardiovasculaire

Les sinus carotidiens et la crosse aortique possèdent dans leur paroi des barorécepteurs qui sont reliés à des nerfs sensitifs capables de véhiculer un message nerveux sensitif vers le bulbe rachidien (centre nerveux). Du bulbe rachidien partent les nerfs sympathique et parasympathique qui innervent le cœur. Ces deux nerfs constituent la voie motrice (voir document).

- Rôle du nerf sympathique :

L’activité du nerf sympathique varie en fonction de la pression artérielle mesurée au niveau du sinus carotidien. Plus la pression est faible, plus l’activité du nerf sympathique est forte.
Ainsi, le nerf sympathique pourrait agir en stimulant l’activité cardiaque et donc en augmentant le rythme cardiaque et le débit cardiaque. Plusieurs expériences peuvent être réalisées pour vérifier cette hypothèse.

Expérience 1 : Chez un rat anesthésié, lorsque l’on injecte une substance chimique mimant l’action du nerf sympathique on observe une augmentation de la pression artérielle.

Expérience 2 : Chez un lapin anesthésié, si on stimule le nerf sympathique on observe une augmentation de la fréquence cardiaque. Par contre, si on sectionne le nerf sympathique, la fréquence cardiaque reste inchangée.

Conclusion : Le nerf sympathique est un nerf moteur qui transmet un message conduisant à une augmentation du rythme cardiaque. C’est un nerf à effet cardioaccélerateur.

- Rôle du nerf parasympathique

L’activité du nerf parasympathique varie aussi en fonction de la pression artérielle mesurée au niveau du sinus carotidien. Plus la pression est élevée, plus l’activité du nerf parasympathique est forte.
Ainsi, le nerf parasympathique pourrait agir en modérant l’activité cardiaque et donc en diminuant la fréquence cardiaque et le débit cardiaque. Plusieurs expériences peuvent être réalisées pour vérifier cette hypothèse.

Expérience 1 : Chez un rat anesthésié, lorsque l’on stimule le nerf parasympathique on observe une diminution de la pression artérielle.

Expérience 2 : Chez un lapin anesthésié, si on stimule le nerf parasympathique on observe une diminution de la fréquence cardiaque. Par contre, si on sectionne le nerf parasympathique, la fréquence cardiaque augmente.

Conclusion : Le nerf parasympathique est un nerf moteur qui transmet un message conduisant à un ralentissement du rythme cardiaque. C’est un nerf à effet cardiomodérateur qui agit en évitant que « le cœur ne s’emballe ».

L'essentiel

L’activité cardiaque est sous le contrôle du système nerveux. Les parois des artères aorte et carotides contiennent des barorécepteurs qui analysent en permanence la pression sanguine. Toute variation de cette pression par rapport à la valeur de référence est convertie en stimulus nerveux qui est amené au centre nerveux, le bulbe rachidien le long des nerfs sensitifs.
- Si la pression artérielle augmente, le centre nerveux envoie un message nerveux le long du nerf parasympathique en direction du cœur qui va conduire à une baisse de l’activité cardiaque afin que la pression artérielle revienne à la valeur de référence.
- Si la pression artérielle diminue, le centre nerveux envoie un message nerveux le long du nerf sympathique en direction du cœur qui va stimuler l’activité cardiaque afin que la pression artérielle revienne à la valeur de référence.

L’ensemble de ces mécanismes forme une boucle de régulation qui permet aux constantes comme la pression artérielle de se maintenir autour d’une valeur de référence. Lors d’un effort, cette valeur de référence est plus élevée mais la même boucle de régulation intervient.

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