Le système nerveux !

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Le cerveau reçoit en permanence des informations en provenance des organes sensoriels : les yeux, le nez, la bouche, les oreilles, la peau… Ces messages de nature électrique cheminent vers les centres nerveux, où ils sont analysés avant de repartir sous forme de messages moteurs vers l’ensemble des organes de notre corps. Une mécanique complexe, d’une grande précision, que certaines substances peuvent venir perturber…

Le système nerveux

Le système nerveux est l’ensemble des centres nerveux et des nerfs permettant de coordonner et de commander les différents appareils (ensemble d’organes qui remplissent une fonction, au sens large du terme) de l’organisme, mais également la réception des messages liés à la sensation, à la cognition (moyen intellectuel par lequel on acquiert une connaissance) et au psychisme.

Classification 

On distingue deux types de systèmes nerveux : le système nerveux somatique, et le système nerveux végétatif (autonome).

  • Le système nerveux somatique correspond au système nerveux moteur et sensitif. Il est responsable du maintien des attitudes, des mouvements volontaires et involontaires, mais également des sensations tactiles douloureuses et thermiques, après réception des messages par l’intermédiaire des récepteurs situés dans la peau.
  • Le système nerveux végétatif, appelé également système nerveux autonome, permet de réguler différentes fonctions automatiques de l’organisme (digestion, respiration, circulation artérielle et veineuse, pression artérielle, sécrétion et excrétion). Les centres régulateurs du système nerveux végétatif sont situés dans la moelle épinière, le cerveau et le tronc cérébral (zone localisée entre le cerveau et la moelle épinière).

Ce système nerveux végétatif comprend :

  • Le système nerveux parasympathique (ralentissement général des organes, stimulation du système digestif). Il est associé à un neurotransmetteur : l’acétylcholine.
  • Le système nerveux sympathique, ou orthosympathique, correspondant à la mise en état d’alerte de l’organisme, et à la préparation à l’activité physique et intellectuelle. Il est associé à l’activité de 2 neurotransmetteurs : la noradrénaline et l’adrénaline (dilatation des bronches, accélération de l’activité cardiaque et respiratoire, dilatation des pupilles, augmentation de la sécrétion de la sueur, augmentation de la tension artérielle, diminution de l’activité digestive).
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Système nerveux autonome

Anatomie

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Point de vue macroscopique : Système Nerveux Central & Périphérique

Le système nerveux en tant que tel est constitué, dans sa définition anatomique, du système nerveux périphérique et du système nerveux central.

Le système nerveux central (névraxe) comprend plusieurs milliards de neurones (cellules nerveuses) noyés dans un tissu de soutien : la névroglie. Les neurones communiquent entre eux par l’intermédiaire de synapses permettant le passage de l’influx nerveux (ordres, sensations). La transmission se fait grâce à des neurotransmetteurs (adrénaline, acétylcholine, noradrénaline, etc.) qui sont des hormones d’origine neurobiologique ayant des capacités excitatrices ou freinatrices. Le système nerveux central est constitué de l’encéphale (cerveau, cervelet et tronc cérébral) dont la protection à l’intérieur du crâne se fait grâce à des méninges :

  • La dure-mère (membrane externe).
  • L’arachnoïde (membrane centrale).
  • La pie-mère (membrane interne, contre la substance nerveuse).

Le cerveau est posé sur la moelle épinière (constituée d’un long cordon blanc), qui est également protégée par des méninges, puis par la colonne vertébrale constituée par l’empilement des vertèbres.  La moelle épinière mesure environ 45 centimètres de long et s’étend de la base du cerveau jusqu’au bassin. Son diamètre est de 1 cm en moyenne. Elle est reliée au cerveau par l’intermédiaire du bulbe rachidien et se termine en bas par la queue de cheval, appelée également filum terminal. De chaque côté de la moelle apparaissent 31 paires de racines (antérieures et postérieures) régulièrement espacées et sortant entre chaque vertèbre. Elles se rejoignent pour former un nerf rachidien.

La moelle épinière (comme le cerveau) est constituée de deux types de tissu nerveux :

  • La substance blanche en périphérie.
  • La substance grise au centre (l’inverse dans le cerveau).

En coupe, elle apparaît sous la forme d’un papillon avec deux cornes, 2 vers l’avant (antérieures) et 2 vers l’arrière (postérieures). En son centre se trouve l’épendyme, canal permettant la circulation du liquide céphalo-rachidien entre les ventricules du cerveau et la moelle épinière. À travers la substance grise et la substance blanche transitent 2 types d’informations : sensitives et motrices. Les racines dorsales (postérieures) comportent des nerfs sensitifs, les racines ventrales (antérieures) des nerfs moteurs.

Le système nerveux périphérique est constitué de l’ensemble des nerfs rattachés au système nerveux central. Il existe deux types de nerfs périphériques :

  • Les nerfs crâniens.
  • Les nerfs rachidiens (31 paires).

Anatomie

organisation microscopique

neurone-axone-dendrite-synapse

Point de vue microscopique

Le système nerveux est composé de deux types cellulaires : les neurones et les cellules gliales. Les neurones constituent la partie active du système nerveux (transmission et traitement de signaux) alors que les cellules gliales assurent une fonction support (protection, métabolisme, recyclage). En dehors des microgliocytes, ces cellules sont générées à partir d’un progéniteur commun, la cellule souche neurale.

Neurone

Le neurone est la cellule principale du fonctionnement du système nerveux. Cette cellule excitable est capable de transmettre un signal de nature électrochimique d’un point à l’autre de l’organisme. Ce signal est constitué par la propagation de dépolarisations de la membrane plasmique couplée à la libération de molécule chimique au niveau des points de connexion avec les autres cellules. Ce mécanisme de neurotransmission est commun à l’ensemble des neurones, mais l’information que véhicule ce signal dépend du neurone. Ainsi, les neurones du nerf optique véhiculent les informations liées à la vision alors que ceux à destination de la peau véhiculent les informations du toucher. Une fonction importante des neurones est de traiter au sein de plusieurs réseaux ces différentes formes d’informations pour permettre d’effectuer des tâches aussi complexes et variées que la mémorisation, la motricité ou l’homéostasie du corps. La grande diversité de neurone présent dans le système nerveux reflète la diversité des tâches exécutées par ces cellules.Le neurone entre en contact avec les cellules des organes innervés ou avec les autres neurones grâce à la présence de deux types de prolongement :

  • La dendrite est un prolongement implanté sur le corps cellulaire. Il en existe souvent plusieurs pour un même neurone, qui se présentent sous forme d’arborisations fines et courtes, se terminant en de très nombreuses ramifications. Le nombre et la forme des dendrites varient selon le type de neurones et permettent d’identifier partiellement ce dernier. Les dendrites sont conductrices de l’influx nerveux, mais elles ne peuvent essentiellement conduire cet influx que dans un seul sens, de l’extrémité des arborisations de la dendrite vers le corps de la cellule (direction dite « cellulipète »). Le sens de conduction de l’influx différencie les dendrites de l’axone. Pour le traitement du signal transmis par le neurone, les dendrites constituent l’input (entrée de l’information) du neurone, l’axone étant alors l’output (sortie de l’information).
  • L’axone se présente sous forme d’une tige allongée, de surface lisse, de calibre invariable. Il n’existe qu’un seul axone par cellule nerveuse, alors qu’il peut exister plusieurs dendrites. L’axone est parfois très court, mais sa longueur est parfois considérable : pour les nerfs périphériques par exemple, le neurone moteur est situé au niveau de la moelle épinière et la terminaison de l’axone se situe au niveau de la plaque motrice du muscle qu’il innerve, ce qui représente un trajet long parfois de plusieurs décimètres. L’axone se termine comme les dendrites par des arborisations hautement ramifiées pouvant contacter plusieurs cellules à la fois. L’axone ne conduit les influx nerveux que dans un seul sens, généralement du corps de la cellule nerveuse vers les arborisations terminales de l’axone (direction dite « cellulifuge ») mais il peut potentiellement les conduire dans les deux sens. C’est ce qui se passe pour les neurones sensoriels de la peau, qui ne possèdent pas de dendrites mais un axone avec deux embranchements : un se dirigeant vers la périphérie et les récepteurs sensoriels et un vers le système nerveux central. Le potentiel d’action se propage donc des récepteurs le long du premier embranchement de l’axone dans le sens cellulipète puis passe dans la seconde branche, cette fois-ci dans le sens cellulifuge jusqu’au système nerveux central. Dans ce cas de figure, le neurone ne présente pas un axone et une dendrite, mais un axone ramifié en deux branches. La partie terminale de cet axone peut libérer des neurotransmetteurs dans des synapses dites en passant pour effectuer des actions très rapides suite à la stimulation sensorielle sans attendre une réponse du système nerveux central, nettement plus long à réagir. C’est cette présence de synapses qui permet d’identifier ce prolongement comme un axone plutôt qu’une dendrite.
  • La synapse est le lieu où le neurone transmet un signal à une autre cellule par la libération de neurotransmetteur. Ce signal délivré par le neurone peut être excitateur, inhibiteur ou plus subtilement moduler l’activité de la cellule réceptrice.

Cellule gliale

Le système nerveux est doté de cellules supports, appelées cellules gliales. Ces cellules étaient autrefois considérées comme des cellules de maintien (la glu du cerveau), mais les découvertes récentes en neurosciences montrent qu’elles assurent une diversité de fonctions nécessaires au bon fonctionnement du système nerveux.

La fonction la mieux étudiée est la formation de la gaine de myéline autour des axones. Cette gaine isolante permet une conduction du signal électrique beaucoup plus rapide et efficace que sur un axone non myélinisé. Deux types de cellules remplissent cette fonction: les oligodendrocytes et les cellules de Schwann.

Les astrocytes sont des cellules qui assurent l’homéostasie et la protection de l’environnement des neurones. Elles participent notamment à la barrière hémato-encéphalique qui isole chez les vertébrés le cerveau du reste de l’organisme. Elles peuvent également participer à la formation et au fonctionnement des synapses entre les neurones.

Les microgliocytes sont les cellules immunitaires du système nerveux.

Organisation fonctionnelle

On peut diviser le système nerveux en fonctions somatique et autonome, selon que l’activité fait intervenir la conscience ou non. Cette division permet de comprendre le fonctionnement général de l’interaction du système nerveux avec le reste de l’organisme.

Le système nerveux somatique est constitué des neurones impliqués dans les mouvements volontaires et les sensations conscientes.

Le système nerveux autonome est constitué des neurones qui gèrent les fonctions automatiques de régulation (par opposition aux fonctions « conscientes »). On le divise en système nerveux sympathique et système nerveux parasympathique. Les glandes médullosurrénales qui sont directement contrôlées par le système nerveux autonome, sont parfois considérées comme appartenant au système nerveux sympathique, bien que leur rôle soit la sécrétion hormonale de catécholamines.

La commande du mouvement

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Les mouvements volontaires du corps sont commandés par le cerveau. À ses différentes aires correspondent des types de commande spécifiques. Cortex moteur, lobe frontal, lobe temporal, lobe pariétal, thalamus, cervelet jouent chacun un rôle bien particulier dans la formation et la transmission des messages nerveux vers l’extrémité des fibres neuronales qui activent les muscles.

La production du mouvement est organisée en différents niveaux de contrôle. Au niveau supérieur se trouve le contrôle du cortex sur les mouvements volontaires. Il s’agit de tous les mouvements qui requièrent une coordination et un précision adaptée à une situation particulière grâce aux informations apportées par nos sens.

Le niveau le plus élémentaire est contrôlé par la moelle épinière seule, sans même avoir recours au cerveau. Les neurones de la moelle épinière prennent ainsi en charge les mouvements réflexes et les mouvements rythmiques à l’origine de la marche.

Entre les deux se situent toutes sortes de mouvements comme ceux qui permettent la respiration qui, comme ceux de la marche, ont une composante automatique mais peuvent être aussi modifiés volontairement (retenir son souffle, courir, etc.)

La commande de tous nos mouvements volontaires provient de notre cerveau. Une des régions les plus impliquées dans le contrôle de ces mouvements volontaires est le cortex moteur.

Le cortex moteur

Aires motricesPour certains mouvements volontaires, comme les mouvements précis des doigts et des mains, le cortex moteur agit directement sur les motoneurones de la moelle. Cependant, pratiquement tous les mouvements volontaires sont réalisés par l’activation par le cortex moteur de programmes moteurs qui préexistent dans des réseaux de structures localisés au niveau des noyaux gris centraux, du cervelet, du tronc cérébral et de la moelle. Ces centres moteurs intermédiaires, fonctionnellement sous la dépendance du cortex, émettent les signaux d’activation ou de contrôle de l’activation des muscles.

Le cortex moteur, situé en avant du sillon central (scissure de Rolando), est subdivisé en trois régions possédant leur propre représentation topographique des groupes musculaires du corps ainsi que des fonctions motrices spécifiques :

  • Le cortex moteur primaire
  • L’aire prémotrice
  • L’aire motrice supplémentaire
Ces trois régions corticales sont essentielles pour la planification, l’initiation, la coordination, le guidage et l’arrêt des mouvements volontaires.

Pour réaliser des mouvements dirigés vers un objectif, notre cortex moteur va recevoir de l’information des différents lobes du cerveau. Ainsi, il sera renseigné sur la situation du corps dans l’espace par le lobe pariétal, sur les objectifs à atteindre et le choix d’une stratégie appropriée par la partie antérieure du lobe frontal, sur les souvenirs d’anciennes stratégies par le lobe temporal, etc.

GanglionbaseLes ganglions de la base

Les ganglions de la base sont, comme leur nom l’indique, formés d’un ensemble de structures nerveuses enfouies profondément sous le cortex. Les principales sont le noyau caudé, le putamen et le globus pallidus.

Ces ganglions, ou amas de cellules nerveuses, sont étroitement interconnectés et reçoivent également des informations en provenance de plusieurs régions du cortex cérébral. Une fois traitée par les ganglions de la base, cette information retourne au cortex moteur en passant par le thalamus.

L’une des fonctions de cette boucle, qui s’ajoute à celle impliquant le cervelet, est vraisemblablement de sélectionner et de déclencher des mouvements volontaires harmonieux.

Ce rôle dans l’initiation et le bon déroulement de la commande motrice apparaît clairement chez les personnes dont les ganglions de la base sont endommagés, comme c’est le cas lors de la maladie de Parkinson par exemple. On observe alors chez ces patients de la difficulté à commencer les mouvements qu’ils ont planifiés, des tremblements ainsi qu’une lenteur dans l’exécution de leurs gestes.

Le cervelet

Pour effectuer un geste simple comme se toucher le nez avec le doigt, commander aux muscles de se contracter ne suffit pas. Car pour que les différents segments du bras se déploient avec harmonie, il faut qu’une ‘’horloge’’ interne puisse régler avec précision l’enchaînement et la durée des mouvements élémentaires de chaque segment. Cette horloge, c’est le cervelet.

Chez la personne saine, le cervelet reçoit du cortex sensoriel et moteur de l’information sur l’intention d’un mouvement. Il informe ensuite en retour le cortex moteur des caractéristiques requises pour le mouvement à effectuer en terme de direction, de force et de durée. Cette boucle impliquant le cervelet s’ajoute donc à l’autre boucle impliquant les ganglions de la base pour régler dans le détail la commande motrice.

Séquence d’activation des aires motrices

Le cerveau sert essentiellement à produire des comportements qui sont d’abord et avant tout des mouvements. Plusieurs régions du cortex cérébral sont impliquées dans le contrôle de nos mouvements.

Ces régions montrent une organisation hiérarchique semblable à celle de l’équipage d’un bateau. Dans notre cerveau, la planification du mouvement se fait surtout dans la partie avant du lobe frontal. Celle-ci est informée par plusieurs autres régions du cortex de la situation dans laquelle se trouve l’individu. Ce «capitaine» transmets ensuite ses ordres à l’aire 6 où le choix d’un ensemble de muscle à contracter pour réaliser le mouvement se fait. Les «lieutenants» de l’aire 6 transmettent ensuite leurs ordres aux «rameurs» du cortex moteur primaire (aire 4) qui vont activer des muscles ou des groupes de muscles précis par l’entremise des motoneurones de la moelle épinière.

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Pour un geste aussi simple que prendre un verre d’eau avec la main, il est pratiquement impensable d’essayer de spécifier la séquence, la force, l’amplitude et la vitesse de contraction de chacun des muscles impliqués. Pourtant, si l’on est en santé, on fait tous ce geste le plus simplement du monde sans avoir à réfléchir. La décision de prendre un verre d’eau s’accompagne d’une augmentation de l’activité électrique dans la région frontale du cortex. Grâce à leurs axones, ces neurones du cortex frontal vont par la suite activer le cortex moteur proprement dit qui, avec l’aide de l’information fournie par le cortex visuel, va déterminer la trajectoire idéale pour atteindre le verre. Pour ce faire, il mettra à contribution d’autres régions du cerveau comme les noyaux gris centraux et le cervelet qui aident à initier et à coordonner la séquence de muscles à activer. Les axones des neurones du cortex moteur primaire descendent jusque dans la moelle épinière. C’est là que se fait le dernier relais avec les neurones moteurs de la moelle. Ceux-ci sont connectés directement aux muscles et provoquent leur contraction. Et c’est en tirant sur les os que les muscles déclenchent enfin le mouvement qui va permettre de saisir le verre.

De plus, pour que les mouvements soient coordonnés, précis et rapides, le système nerveux doit continuellement recevoir des informations sensorielles du monde extérieur pour adapter et corriger sa trajectoire. Il y parvient surtout grâce au cervelet qui reçoit des propriocepteurs la position des articulations et du corps dans l’espace.

Le réflexe myotatique

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Nos muscles sont en permanence soumis à des influx nerveux coordonnés mais involontaires qui gouvernent la position de notre corps dans l’espace, y compris au repos. C’est ce que l’on appelle le réflexe myotatique. Il est produit par une circulation incessante de messages de nature électrique dans les fibres nerveuses. Revue de détail de ce mécanisme complexe, sans lequel nous ne tiendrions même pas debout…

Nature

Le réflex myotatique est un réflexe de nature excitatrice

  • les fibres afférentes : ce sont les fibres nerveuses ramifiées sur le muscle dans le fuseau neuromusculaire.
  • les fibres efférentes : motoneurone alpha du muscle homonyme et synergique
  • aptitude d’avoir une contraction réflexe d’un muscle provoquée par son propre étirement (des aptitudes reliées aux activités motrices).

Ce réflexe assure en partie le tonus musculaire nécessaire au maintien de la posture. Il repose sur différentes populations de neurones :

  • les neurones sensoriels, en liaison avec les récepteurs sensibles à l’étirement : les fuseaux neuromusculaires
  • les motoneurones des muscles extenseurs (qui sont étirés) et les motoneurones des muscles fléchisseurs antagonistes dont les axones aboutissent aux fibres musculaires (plaques motrices)
  • les interneurones inhibiteurs faisant connexion entre les neurones sensoriels et les motoneurones des muscles antagonistes.

Mécanisme

Réflexe de flexion et d’extension

Myotatique

L’étude expérimentale du réflexe achiléen ou du réflexe rotulien montre qu’interviennent successivement :

  • Des récepteurs sensoriels (les fibres Ia) capables de détecter un étirement du muscle et de convertir ce stimulus en un message nerveux afférent sensitif : les fuseaux neuromusculaires.
  • Des fibres nerveuses sensitives, conduisant des fuseaux neuromusculaires à la moelle spinale le message afférent sensitif.
  • Un centre nerveux, ici la moelle spinale qui va intégrer, analyser ce message et élaborer une réponse, un message efférent.
  • Des fibres nerveuses motrices, qui transmettent au muscle qui s’étire le message efférent, qui lui donne l’ordre de se contracter, ainsi qu’au muscle antagoniste correspond un message inhibiteur (par l’intermédiaire d’un interneurone) qui lui donne l’ordre de se relâcher pour ne pas faire obstacle à la contraction.

Dans le cas du réflexe rotulien, un léger coup sur le ligament au-dessous de la patella provoque l’étirement du muscle extenseur de la jambe qui est mesuré par un mécanorécepteur, le fuseau neuromusculaire. Quand l’étirement est supérieur à un seuil, il y a formation d’un potentiel d’action qui se propage le long des fibres nerveuses innervant le fuseau neuromusculaire. On dénomme communément ces fibres Ia et II en fonction de leur diamètre (les fibres Ia étant les plus grosses). En fait, on observe une salve de potentiels d’action dont la fréquence augmente avec l’intensité de l’étirement du muscle. C’est le message nerveux afférent qui se propage jusqu’à la moelle spinale. Les fibres Ia sont connectées aux motoneurones innervant le muscle activé. Lorsque le potentiel d’action arrive au niveau des terminaisons de la fibre Ia, il se produit une libération de glutamate au voisinage des motoneurones. Le glutamate va activer différents récepteurs situés sur la membrane des motoneurones, et ainsi générer une dépolarisation de ceux-ci. Si la dépolarisation est suffisante, un potentiel d’action sera généré dans le motoneurone et se propagera le long de son axone, jusqu’au muscle étiré. Ce dernier est excité, il se contracte, ce qui entraîne l’extension de la jambe. Entre la stimulation (coup sur le ligament rotulien) et la réaction (extension de la jambe), il s’est écoulé moins de 40 millisecondes.

Organisation de l’arc réflex

L’ensemble des acteurs intervenant dans ce mécanisme (récepteur-voie afférente-centre nerveux-voie efférente-effecteur) constitue un arc réflexe. Dans ce cas, le centre étant la moelle spinale, le réflexe est qualifié de médullaire. Il est monosynaptique : une seule synapse (entre le neurone sensitif et le motoneurone) existe dans l’arc réflexe. En fait, le message nerveux est un potentiel global du nerf, somme algébrique de tous les potentiels d’action se propageant le long des différentes fibres nerveuses (dendrites et axones) constituant le nerf. Le nerf fémoral qui intervient lors du réflexe rotulien est un nerf mixte : il possède à la fois des fibres sensitives (dendrites issues des fuseaux neuromusculaires) et des fibres motrices (axones des motoneurones). L’excitation des motoneurones innervant un muscle donné (ici, le muscle extenseur de la jambe) s’accompagne toujours de l’inhibition des motoneurones (synapse inhibitrice) innervant les muscles antagonistes (ici, les muscles fléchisseurs de la jambe). Les motoneurones sont reliés à l’encéphale par des voies descendantes (contrôle du réflexe, par un acte volontaire). Ces mécanismes sont différents du réflexe.

Le réflexe myotatique met en jeu un arc réflex qui comporte 5 éléments :

  • Récepteur : Ce sont les fuseaux neuromusculaires. Ils sont des récepteurs capables de détecter l’étirement du muscle et le convertir en stimulus. On distingue deux types: Les récepteurs primaires (ou fibre intrafusale à sac nucléaire) et les récepteurs secondaires (ou fibre intrafusale à chaîne nucléaire). La différence de ces fibres est dans leur fonctionnement: Les récepteurs primaires sont sensibles à la fois à l’allongement du muscle et à la vitesse de cet allongement, alors que les récepteurs secondaires n’interviennent que dans l’encodage du degré d’allongement.
  • Voie afférente : Ce sont des fibres sensitives qui partent à partir du fuseau. On distingue deux types, selon l’origine où ces fibres prennent naissance. En effet, les fibres Ia prennent naissance à partir des récepteurs primaires et secondaires alors que les fibres II prennent naissance à partir des récepteurs secondaires seulement. Le type de la fibre (myélinisée et de gros calibre) reste cependant le même.
  • Centre d’intégration : C’est le motoneurone alpha qui se trouve dans la corne antérieur du segment médullaire correspondant au muscle étiré.
  • Voie efférente : Ce sont des fibres myélinisées et de grand diamètre qui correspondent aux axones des motoneurone alpha.
  • Effecteur : C’est le même muscle qui a été étiré au départ.

Les hormones du sport !

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Adrénaline, Endorphine et Testostérone sont des hormones participant à la régulation de l’effort sportif. L’effort musculaire s’accompagne de profonds changements hormonaux, participant à la réalisation de la performance.

De multiples hormones interviennent, soit pour faciliter la mobilisation des stocks de glycogène du foie, soit pour favoriser sa dégradation au niveau de la fibre musculaire, comme le glucagon, l’adrénaline, l’hormone de croissance ou encore le cortisol. La testostérone, hormone masculine, sécrétée en plus grande quantité au cours de l’effort, ne participe pas à la dégradation des molécules destinée à fournir de l’énergie, mais à la construction de protéines qui vont constituer les muscles.

Le métabolisme de l’eau et du sel

La première modification hormonale a pour rôle de diminuer les pertes en eau et en sel. L’effort entraîne une sudation importante. Il est donc indispensable de supprimer partiellement les pertes au niveau du rein, ce qu’aide à réaliser la répartition différentes des flux sanguins, sous l’influence du système nerveux sympathique, mais aussi sous l’influence de facteurs hormonaux, comme l’aldostérone (hormone sécrétée par la glande surrénale) et la vasopressine, ou hormone antidiurétique, sécrétée par l’hypophyse, glande située dans le cerveau. Au cours de l’effort, ces deux hormones sont sécrétées en plus grande quantité et limitent les pertes en eau et en sel.

Endorphine

hormone du plaisir et anti-stress naturel du sportif

Les endorphines, ou endomorphines, sont libérées par le cerveau, et plus précisément par l’hypothalamus et l’hypophyse dans les situations de stress, qu’il soit psychologique ou physique, mais de façon plus significative pendant et après la pratique du sport, notamment de la course à pied. C’est un médicament anti-stress naturel à utiliser sans modération.

Cette morphine endogène (produite par l’organisme) possède une structure moléculaire proche de celle des opiacées. Une fois sécrétée, elle se disperse dans le système nerveux central, les tissus de l’organisme et le sang et produit des effets bénéfiques contre angoisse, anxiété et dépression. L’endorphine est l’hormone du bonheur pour le coureur à pied.

Les limites du sport face à la dépression

Attention à ne pas attribuer des vertus illusoires ou illimitées à la pratique sportive. Le sport réduit les manifestations extérieures de la dépression légère ou modérée, notamment par la libération d’endorphines qui provoquent plaisir et euphorie sans risque de dépendance physique, mais il ne permet en aucun cas de faire l’économie d’une psychothérapie.

Le sport et les médicaments sont des béquilles temporaires efficaces face à des conflits psychiques ou des manifestations d’angoisse dont les causes profondes ne peuvent être identifiées que par une approche psycho-thérapeutique. L’entretien psycho-thérapeutique avec un psychologue clinicien diplômé est une situation unique que nulle autre situation ou nul autre intervenant plus ou moins bien intentionné ne peut remplacer.

Quand et comment les endorphines sont-elles sécrétées ?

La quantité d’endorphines augmente pendant l’exercice et atteint 5 fois les valeurs de repos, 30 à 45 minutes après l’ arrêt de l’effort. Le taux d’endorphine est directement lié à l’intensité et à la durée de l’exercice, mais aussi à l’activité physique.

Les sports d’endurance sont les plus endorphinogènes. Le jogging, le vélo, la natation, les balades en raquettes ou en ski de fond, les sports en salle, type cardio training (rameur, tapis de course); mais aussi l’aérobic, le step, les activités à efforts fractionnés (interval training) l’athlétisme, le football, le rugby, le basket ou le handball.

Il ne suffit pas de courir pour goûter aux endorphines: il faut maintenir l’effort pendant une demi heure gardant un rythme dit confortable en endurance, c’est à dire comprise entre 50 et 70 % de la fréquence cardiaque de réserve. On doit, dans cette zone, être capable de tenir une conversation. Utiliser un cardiofréquencemètre permet de rester parfaitement dans cette zone d’effort.

Les effets de la sécrétion d’endorphines

  • Euphorique : Cet état particulier est décrit par les sportifs comme un moment d’euphorie, de spiritualité, de puissance, de grâce, de déplacement sans effort, de vision momentanée de la perfection, de flottement dans l’irréel. Les coureurs de fond parlent d’extase. Cet état persiste après l’arrêt.
  • Anxiolytique : L’effet anxiolytique reconnu de la morphine s’applique également aux endorphines. Dans certaines limites, Les sportifs réguliers sont moins sujets au stress que les non sportifs mais, pour diminuer angoisse, anxiété et dépression, le programme sportif doit être effectué au moins à 70 % de sa fréquence cardiaque maximale, et ce pendant au moins 20 minutes. Débutant s’abstenir. Cet effet anxiolytique persiste pendant 2 à 6 heures. Les endorphines ne sont cependant pas les seules impliquées. Il existe en effet d’autres neuromédiateurs, notamment la sérotonine, qui exercent également un rôle actif contre la dépression.
  • Antalgique : Tout comme la morphine, largement utilisée en médecine pour ses effets antalgiques dans les douleurs rebelles, les endorphines possèdent les mêmes propriétés. Elles agissent de façon identique en se fixant sur des récepteurs spécifiques qui bloquent la transmission des signaux douloureux et réduisent la sensation de douleur. Elles élèvent le seuil de la douleur et cet effet dure 4 heures après leur sécrétion. En inhibant les douleurs d’origine musculaire ou tendineuse pendant l’effort, les sportifs peuvent maintenir leurs performances mais malheureusement certains signes de douleurs coronariennes ou d’infarctus peuvent également être masqués par cette libération d’endorphines, ce qui peut avoir de graves répercussions.
  • Anti-fatigue : Pour permettre à l’organisme de s’adapter à cette situation de stress inhérent à l’activité physique intense, les endorphines modérent les fonctions cardiaque et respiratoire. Autrement dit, elles limitent l’essoufflement à l’effort et l’épuisement.
  • Dépendance : Les sportifs réguliers se définissent souvent comme des accros au sport. Lorsque je suis contraint d’arrêter l’entraînement, après une blessure, je suis mal dans ma peau, raconte Denis R.. J’ai tendance à perdre confiance en moi. J’ai l’impression d’être une autre personne. Dans ce cas là, pour apaiser cette sensation de manque, je trouve des substituts: le vélo d’appartement ou la musculation en salle. Ce même malaise est décrit par Corine D.: Depuis l’âge de 20 ans, je m’entraîne une heure par jour. Quand je cours, je me sens heureuse, apaisée, libérée de tous mes soucis. C’est une drogue. Lorsque j’arrête, comme c’est le cas actuellement, j’ai des douleurs inexpliquées dans tout le corps. Je suis anxieuse, de mauvaise humeur et je n’arrive pas à contrôler ces excès d’irritabilité. C’est dur pour mon couple. Je dois courir, ça me démange. Je ne peux pas m’en passer. La question qui se pose est évidemment de savoir si les endorphines créent un effet de dépendance physique identique à celui de la morphine. Sur ce point, les spécialistes se montrent rassurants : c’est hors de question, car les endorphines sont rapidement détruites par les enzymes de l’organisme. Il s’agit d’une dépendance psychologique. Les sportifs sont très attachés aux sentiments de bien-être et de plaisir procurés par leur activité. Ils entretiennent avec elle une relation affective très forte qu’ils peuvent difficilement interrompre.

Adrénaline, hormone de croissance et cortisol

De multiples hormones interviennent, soit pour faciliter la mobilisation des stocks de glycogène du foie, soit pour favoriser sa dégradation au niveau de la fibre musculaire, comme le glucagon, l’adrénaline, l’hormone de croissance ou encore le cortisol.

Testostérone et protéines

La principale action de la testostérone est la synthèse des protéines. La testostérone, hormone masculine, sécrétée en plus grande quantité au cours de l’effort, ne participe pas à la dégradation des molécules destinée à fournir de l’énergie, mais à la construction de protéines qui vont constituer les muscles.

Aldosterone, vasopressine et hormone antidiurétique

C’est une modification hormonale qui permet de diminuer les pertes en eau et en sel. L’effort entraîne en effet une sudation importante, il est donc indispensable de supprimer partiellement les pertes au niveau du rein, ce qu’aide à réaliser la répartition différentes des flux sanguins, sous l’influence du système nerveux sympathique, mais aussi sous l’influence de facteurs hormonaux, comme l’aldostérone (hormone sécrétée par la glande surrénale) et la vasopressine, ou hormone antidiurétique, sécrétée par l’hypophyse, glande située dans le cerveau. Au cours de l’effort, ces 2 hormones sont sécrétées en plus grande quantité et limitent les pertes en eau et en sel.