Organisation structurelle et fonctionnelle
Le système nerveux sympathique présente une structure hiérarchique claire. Les corps des neurones préganglionnaires se trouvent dans la substance grise des cornes latérales de la moelle épinière au niveau des segments allant de Th1 à L2–L3.
Les axones de ces neurones sont des fibres B myélinisées à vitesse de conduction lente. Ils se dirigent vers les ganglions végétatifs périphériques, qui se divisent en deux types :
- Ganglions paravertébraux (latérovertébraux) : situés en chaînes de part et d'autre de la colonne vertébrale, formant les troncs sympathiques droit et gauche. Ils sont reliés entre eux par des branches longitudinales et transversales (commissurales), ainsi qu'aux nerfs spinaux pour innerver la musculature squelettique, les vaisseaux et les glandes.
- Ganglions prévertébraux : situés plus loin de la colonne vertébrale, mais toujours à une distance considérable des organes effecteurs eux-mêmes (par exemple, le cœur ou l'estomac). Ils reçoivent des fibres qui traversent le tronc sympathique en transit.
Une caractéristique majeure de la division sympathique est la divergence (multiplication). Un axone préganglionnaire forme des synapses avec 10 à 30 neurones du ganglion, ce qui assure une propagation large et généralisée de l'excitation. Les ganglions eux-mêmes sont protégés des substances circulant dans le sang par une barrière hémato-ganglionnaire spécifique.
Médiateurs et système récepteur
La transmission du signal dans le système nerveux sympathique se déroule en deux étapes et fait appel à différents neurotransmetteurs.
- Dans les ganglions (synapses préganglionnaires) : libération d'acétylcholine, qui se lie aux récepteurs cholinergiques nicotiniques (récepteurs nicotiniques), provoquant un potentiel excitateur postsynaptique (PEPS) rapide. On observe également dans les ganglions des potentiels inhibiteurs postsynaptiques (PIPS) lents dus à l'action de la dopamine libérée par de petits interneurones.
- Au niveau des organes cibles (synapses postganglionnaires) : les axones des neurones ganglionnaires (fibres C amyéliniques) libèrent principalement de la noradrénaline (90 %), ainsi que de l'adrénaline (7 %) et de la dopamine (3 %). Les glandes sudoripares et certains vaisseaux sanguins constituent une exception, car ils sont innervés par des fibres sympathiques cholinergiques (libérant de l'acétylcholine).
Sur la membrane postsynaptique des organes se trouvent des récepteurs adrénergiques α1- et β1-, qui déclenchent des cascades intracellulaires (via l'AMPc et l'inositol triphosphate). Environ 80 % de la noradrénaline libérée est recapturée dans les vésicules, et le reste est dégradé par les enzymes MAO et COMT.
Effets physiologiques
Selon la théorie de W. Cannon, le système sympathique mobilise l'organisme. Ses effets sont plus durables que ceux du système parasympathique et revêtent un caractère catabolique prononcé.
Effets sur les systèmes de l'organisme :
- Cardiovasculaire : augmentation de la fréquence et de la force des contractions cardiaques, élévation de la tension artérielle.
- Respiratoire : dilatation des bronches, augmentation du volume de ventilation et amélioration de l'oxygénation.
- Métabolisme : hyperglycémie (augmentation du taux de glucose sanguin), stimulation du métabolisme général.
- Appareil locomoteur : augmentation du tonus musculaire et de la vitesse de conduction des impulsions.
- Système digestif : effet inhibiteur (diminution du tonus, affaiblissement de l'absorption et de la digestion enzymatique).
- Organes des sens : dilatation de la pupille (mydriase).
Le système participe activement à la genèse des émotions, des réactions de stress et de douleur, ainsi que de l'agressivité.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels types de récepteurs adrénergiques sont localisés sur la membrane postsynaptique des organes effecteurs ?
Sur la membrane postsynaptique des organes cibles effecteurs sont localisés principalement les récepteurs adrénergiques $\alpha_1$ et $\beta_1$, qui sont activés par la noradrénaline pour réaliser l'effet physiologique.
- Récepteurs adrénergiques $\alpha_1$ — situés dans les muscles lisses vasculaires, le muscle radial de l'iris, les sphincters du tube digestif et du système urogénital, ainsi que dans la capsule de la rate ; leur activation déclenche la formation d'inositol triphosphate.
- Récepteurs adrénergiques $\beta_1$ — lors de leur interaction avec le médiateur, ils activent l'enzyme adénylate cyclase, qui convertit l'ATP en AMPc.
Quels sont les centres végétatifs supérieurs qui régulent l'activité du système nerveux sympathique ?
Selon les sources, le centre végétatif supérieur clé est l'hypothalamus. L'activité des mécanismes qui lui sont liés peut également dépendre de l'influence du système limbique et du cervelet.
- L'hypothalamus — centre végétatif supérieur qui coordonne la réponse de l'organisme ; la corticolibérine (CRH) participe à la régulation centrale des fonctions végétatives, y compris l'activation de la division sympathique du SNV.
- Le système limbique — active les cellules neurosécrétoires de l'hypothalamus, influençant la régulation de la synthèse de la corticolibérine.
- Le cervelet — participe à la régulation des fonctions viscérales par le biais de connexions avec les centres végétatifs de l'hypothalamus ; ses neurones évaluent l'état des organes internes et participent à l'adaptation de l'activité des organes aux besoins actuels de l'organisme.
Pour se souvenir facilement des effets du système sympathique, imaginez la réaction face à une menace soudaine : les pupilles se dilatent (pour mieux voir), les bronches s'ouvrent (pour respirer), le sang bat plus vite (pour pompher le sang), et la digestion s'arrête (ce n'est pas le moment de manger).
Questions des cours et des examens
Grâce à quoi l'effet généralisé du système sympathique est-il atteint ?
Grâce au phénomène de divergence : un axone préganglionnaire se ramifie intensément et entre en contact simultanément avec 10 à 30 neurones du ganglion végétatif, couvrant ainsi plusieurs organes à la fois.
Comment la libération de noradrénaline dans la synapse est-elle régulée ?
Par l'intermédiaire de récepteurs présynaptiques situés sur la fibre elle-même : les récepteurs α2 inhibent la libération ultérieure de noradrénaline (rétrocontrôle négatif), tandis que les récepteurs β2 la stimulent (rétrocontrôle positif).
Quels médiateurs sont libérés dans les ganglions sympathiques ?
Le principal médiateur est l'acétylcholine, agissant sur les récepteurs nicotiniques. La dopamine, sécrétée par les interneurones pour générer un potentiel inhibiteur postsynaptique lent, y participe également.
À étudier également sur le sujet
- Mécanismes de formation des potentiels postsynaptiques rapides et lents (PEPS et PIPS).
- Rôle des seconds messagers : l'AMPc (lors de l'activation des β1) et l'inositol triphosphate (lors de l'activation des α1).
- Cotransmetteurs du système nerveux sympathique : l'ATP, la somatostatine et le neuropeptide Y.
- Hétérorégulation présynaptique de la libération du médiateur avec la participation des récepteurs cholinergiques M2.
- Destruction enzymatique des catécholamines avec la participation de la MAO et de la COMT.
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