FONCTIONS STATIQUES ET D’EQUILIBRATION

I.INTRODUCTION

Definition de L’équilibration : « Fonction qui permet à l’être humain d’avoir conscience de la position de son corps dans l’espace et de le contrôler ».

• L’équilibration est assurée par l’action combinée de 3 types d’informations : – Vestibulaires (Labyrinthiques)
  • Visuelles
  • Proprioceptives
• Le système vestibulaire :

joue un rôle sensoriel important, il informe le système nerveux central sur :

• • les déplacements du corps,
  • la position de la tête et
  • l’orientation spatiale du corps par rapport à la pesanteur.

Il possède des connexions motrices qui permettent de stabiliser le regard, la tête et la posture

II.ANATOMIE DE L’OREILLE INTERNE

Les récepteurs sensoriels du système vestibulaire sont situés dans l’oreille interne dans le labyrinthe membraneux, celui- ci se trouve à l’intérieur du labyrinthe osseux qui est constitué de cavités creusées dans l’os temporal.

• Le labyrinthe membraneux est séparé du labyrinthe osseux par la périlymphe, il contient l’endolymphe dont la concentration en potassium (K+) est élevée.
• Dans le labyrinthe membraneux on distingue 2 types d’appareils sensoriels :

1.Les organes à otolithes : situés dans le vestibule

a-Le saccule :

• Sac ovoïde
• paroi interne verticale
• recouverte d’un épithélium, sensoriel : La macula sacculaire, constituée de cellules ciliées et de cellules de soutient Les cils des cellules ciliées pénètrent dans une substance gélatineuse à la surface de laquelle on trouve des cristaux de carbonates de calcium appelés : otolithes ou otoconies

La macula = Epithélium sensoriel

b-L’utricule :

• Sac ovoïde.
• La macula utriculaire est horizontale, perpendiculaire à la macula sacculaire.
• L’épithélium sensoriel est comparable à celui du saccule.

2.Les organes ampullaires :

Ils sont situés dans les renflements des canaux semi-circulaires.

Les canaux semi-circulaires sont au nombre de 3 disposés suivant les 3 plans de l’espace, les canaux verticaux antérieur et postérieur et le canal horizontal.

Les extrémités dilatées de chaque canal forment l’ampoule dans laquelle se projette la crête ampullaire recouverte d’une couche de cellules ciliées.

Les cellules sensorielles ou cellules ciliées sont rassemblées dans la cupule qui est formée d’une substance gélatineuse elle-même entourée de l’endolymphe qui remplit le canal.

Les cils des cellules sensorielles sont appelés stéréocils, chaque cellule ciliée présente un cil particulier plus long que les autres appelé kinocil situé au bord de la cellule. Chaque cellule ciliée possède 40-70 stéréocils.

III.PHYSIOLOGIE DE L’APPAREIL VESTIBULAIRE :

1.Polarisation des cellules sensorielles

les stéréocils sont polarisés par rapport au kinocil, cela donne à chaque cellule ciliée un axe morphologique de polarité qui part du plus petit stéréocil jusqu’au kinocil.

La macula de l’utricule et du saccule est coupée en 2 groupes morphologiques de cellules ciliées par la striole.

Cette disposition est importante car elle permet aux cellules ciliées de répondre différemment aux inclinaisons des cils dans différentes directions.

En l’absence de tout mouvement des stéréocils, il existe une décharge de PA dans les fibres vestibulaires afférentes, c’est-à-dire qu’il existe un tonus vestibulaire de base, même en l’absence de tout mouvement

2.Modalités de stimulation des récepteurs

a.Stimulation des organes à otolithes.

 

 

 

 

 

• Le saccule et l’utricule détectent les changements de position de la tête, ils sont sensibles à l’inclinaison de la tête et aux accélérations linéaires (déplacements linéaires)
• Lorsque l’inclinaison de la tête change, une force est exercée sur les otolithes qui vont se déplacer et entraîner avec eux la substance gélatineuse produisant un mouvement des cils.
• L’inclinaison des cils vers le kinocil va produire une dépolarisation du récepteur.

• A l’inverse, le mouvement des cils dans la direction opposée à celle du kinocil se traduit par une hyperpolarisation

qui inhibe le récepteur.

• Il existe suffisamment de cellules ciliées dans chaque macula pour couvrir la plupart des directions.

b.Stimulation des organes ampullaires :

Les canaux semi-circulaires sont sensibles aux accélérations angulaires.

Lors d’un mouvement de rotation de la tête, le canal tourne autour de son axe tandis

que l’endolymphe se déplace dans la direction opposée, elle exerce alors une force sur la cupule.

 

 

 

Lors de l’accélération angulaire de la tête dans le plan des canaux horizontaux, ici vers la gauche (flèche), le mouvement relatif de l’endolymphe se fait dans la direction opposée. ex: flèche rouge dans le labyrinthe droit.

 

 

 

• Cette force courbe la cupule qui va déplacer les cils ce qui en fonction du mouvement va stimuler ou au contraire inhiber les cellules ciliées et agir sur la libération du neurotransmetteur au niveau du nerf vestibulaire.

Il apparaît donc que l’appareil vestibulaire a 2 fonctions essentielles, statique et dynamique

Organes ampullaires: –> Fonction dynamique :

• Renseignent sur la rotation de la tête
• Rôle dans la coordination des mouvements des yeux, grâce aux réflèxes vestibulaires
• Ils sont au service de l’équilibre cinétique et sont le siège de réflexes de type phasiques

Organes à otolithes:

–> Fonction dynamique: – Renseignent sur les accélérations linéaires.

–> Fonction statique: – Renseignent sur la position de la tête dans l’espace à un instant donné.

– Ils sont au service de l’équilibre statique et sont le siège de réflexes de type toniques

IV.Les voies vestibulaires centrales :

Les cellules sensorielles reçoivent les terminaisons du nerf vestibulaire (8e paire de nerfs crâniens) dont les corps cellulaires sont situés dans le ganglion de Scarpa.

Il existe 20000 neurones dans chaque ganglion (supérieur et inférieur), ces neurones sont bipolaires : l’axone périphérique innerve la cellule ciliée, l’axone central se termine dans les noyaux vestibulaires.

Les axones du nerf vestibulaire se projettent sur les noyaux vestibulaires au niveau du tronc cérébral.

Les fibres vestibulaires se terminent au niveau de 4 noyaux vestibulaires primaires :

• 1. noyau vestibulaire supérieur (Bechterew)
  2. noyau vestibulaire inferieur (racine descendante)
  3. noyau vestibulaire latéral (Deiters)
  4. noyau vestibulaire médian (triangulaire)
• Les noyaux vestibulaires médian et supérieur :
• reçoivent des axones à partir des organes ampullaires
• projette à travers le faisceau longitudinal médian vers les motoneurones des muscles du tronc, du cou et des muscles oculomoteurs.
• Ils participent au maintient de la position de la tête et du cou.
  • Les noyaux vestibulaires latéral et inferieur :
• Reçoivent des axones à partir : – Des organes à otolithes

– Des organes ampullaires

• Projettent :

Moelle épinière à travers le faisceau vestibulo-spinal sur les motoneurones des muscles des membres inférieurs, ils jouent donc un rôle essentiel dans le maintient de la posture.

Les noyaux vestibulaires projettent aussi vers :

• le cervelet
• Le thalamus et de la vers
  • le cortex somesthésique primaire et
  • le cortex moteur primaire

Permettent l’intégration des informations liées aux mouvements du corps, de la tête et des yeux ainsi que des scènes visuelles.

V.Réflexes et stabilité lors d’un mouvement.

2 types de réflexes interviennent dans la stabilité les yeux lors d’un mouvement.

• le réflexe vestibulo-oculaire (RVO)
• le réflexe optocinétique(ROC)

Ces 2 types de réflexes sont complémentaires mais dépendent de stimulations différentes.

• Le premier (RVO) dépend de stimulations vestibulaires
• le second (ROC) de stimulations visuelles.

1.Le Réflexe vestibulo-oculaire :

Le RVO sert à maintenir le regard dans la direction de la cible lors des mouvements de la tête.

Mouvement réflexe des yeux qui stabilise les images sur la rétine en produisant un mouvement des yeux dans la direction opposée au mouvement de la tête, préservant ainsi l’image au centre du champ visuel.

• Rotation de la tête vers la gauche
• Stimulation du canal semi-circulaire horizontal gauche
• Stimulation du noyau vestibulaire gauche
• Stimulation du noyau abducens (noyau crânien du VI) controlatéral
• Contraction du muscle droit externe de l’œil droit
• Stimulation du noyau oculomoteur (noyau crânien du III) ipsilateral
• Contraction du muscle droit interne de l’œil gauche
• Le RVO compense des mouvements de courte durée et de vitesse relativement élevée; mais lorsque la stimulation se prolonge, le signal vestibulaire décroît exponentiellement et la compensation vestibulaire devient nulle après quelques dizaines de secondes.
• Le ROC est incapable de compenser des mouvements de courte durée, mais il peut maintenir son action pendant un temps illimité pour des mouvements de la tête dont la fréquence est inférieure à 1.5 Hz.

2.Le réflexe optocinétique(ROC).

Tout mouvement de la tête non parfaitement compensé par une phase lente d’origine vestibulaire provoque un glissement de l’image rétinienne de l’ensemble du champ visuel.

Ce glissement même est utilisé par un autre mécanisme réflexe qui tend à l’annuler : c’est le réflexe optocinétique

• Celui-ci se manifeste par un nystagmus (un mouvement brusque) dont la phase lente s’effectue dans le sens opposé à la rotation de la tête et dont la phase rapide, en sens inverse, ramène l’œil autour d’une position centrale dans l’orbite.
• L’entrée du système optocinétique est donc constituée par le glissement de l’image sur la rétine. Les cellules ganglionnaires M, sensibles à la direction du mouvement, transmettent l’information, via les voies visuelles accessoires, au noyau prétectal qui projette sur les noyaux vestibulaires.

VI.Conclusion

• Le système vestibulaire est un système sensoriel et son rôle est d’informer le SNC de la position et des déplacements du corps,
• Possédant des connexions avec des structures motrices il permet de maintenir le corps humain en équilibre ainsi que la stabilité du regard grâce à des reflexes.

Le réflexe optocinétique (ROC)

Le réflexe vestibulo-oculaire (RVO)