Action de l’influx nerveux au niveau de la synapse

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L’INFLUX NERVEUX

La caractéristique d’un neurone est son excitabilité, c’est-à-dire sa capacité de générer et de conduire rapidement un influx électrique des dendrites ou du corps cellulaire le long de l’axone jusqu’aux synapses. La capacité d’un neurone d’accepter et de relayer de l’information résulte premièrement de différences dans la distribution des ions de part et d’autre de la membrane, ce qui crée une différence de potentiel électrique entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule au repos (on dit que la membrane est polarisée au repos, ce qui est propre à toute cellule vivante et pas seulement aux neurones), et deuxièmement de modifications momentanées de la perméabilité de cette membrane à certains ions, ce qui engendre une dépolarisation de la membrane. La dépolarisation électrique de la membrane, c’est-à-dire l’inversion du potentiel électrique, se transmet de proche en proche le long de l’axone et constitue la transmission de l’information nerveuse ou influx nerveux. Les anesthésiques locaux sont des substances, comme la cocaïne ou mieux la lidocaïne utilisée par exemple en dentisterie, qui diminuent, proportionnellement à la dose injectée, la perméabilité membranaire aux ions, donc la possibilité de dépolarisation et par conséquent la conduction de l’influx nerveux. La sensibilité est abolie avant la motricité. Progressivement disparaissent les sensations douloureuses, puis thermiques, enfin tactiles. L’effet est réversible.

Action de l’influx nerveux au niveau de la synapse

L’influx nerveux doit fréquemment se transmettre d’un neurone à un autre : il le fait au niveau d’une synapse ou jonction synaptique, c’est-à-dire là où un bouton terminal se fixe sur la membrane d’une dendrite, du péricaryon ou du cône d’implantation de l’axone du neurone suivant. Les boutons d’un seul neurone présynaptique peuvent faire synapse avec plusieurs neurones postsynaptiques (phénomène de divergence) ou, inversement, les boutons de plusieurs neurones présynaptiques peuvent faire synapse avec un seul neurone postsynaptique (phénomène de convergence).
Dans les boutons terminaux se trouvent de petites vésicules synaptiques contenant des neurotransmetteurs ou neuromédiateurs, substances synthétisées par le neurone. Lorsque l’influx nerveux atteint le bouton synaptique, il cause la libération des neurotransmetteurs dans un espace infime de 20 à 50 nm séparant les neurones pré- et postsynaptiques et appelé fente synaptique. Arrivés dans la fente synaptique, ces neurotransmetteurs se fixent sur des récepteurs de la membrane du neurone postsynaptique et induisent, selon leur nature chimique, plusieurs réactions.

Synapse excitatrice

Lorsque la fixation du neurotransmetteur sur le récepteur a pour conséquence de modifier la perméabilité membranaire aux ions en rendant le potentiel membranaire moins négatif, plusieurs boutons terminaux libérant simultanément leurs neurotransmetteurs peuvent exciter la membrane du neurone postsynaptique en la dépolarisant, c’est-à-dire en créant un nouvel influx nerveux. La synapse excitatrice a ainsi transmis l’influx nerveux.
Très rapidement, le neurotransmetteur fixé au récepteur est rendu inactif par destruction. Par exemple, le neurotransmetteur « acétylcholine » est très rapidement détruit par une enzyme qui le coupe en « acétate » et en « choline » ; ces deux constituants retournent dans les boutons terminaux où ils sont à nouveau associés en « acétylcholine » emmagasinée dans des vésicules synaptiques prêtes à fonctionner.

Synapse inhibitrice

Lorsque la fixation du neurotransmetteur sur le récepteur a pour conséquence de modifier la perméabilité membranaire aux ions en rendant le potentiel membranaire encore plus négatif, l’influx nerveux n’est pas transmis, puisqu’aucune dépolarisation n’est générée. La synapse est dite inhibitrice car elle peut arrêter un influx nerveux : il suffit que l’effet conjugué des stimulations excitatrices et inhibitrices ne suffise pas à dépolariser la membrane.

LA PLAQUE MOTRICE

La plaque motrice ou jonction neuromusculaire est formée par la terminaison de l’axone d’un neurone moteur en contact avec une fibre musculaire. Cette plaque motrice est recouverte par une cellule de Schwann et les boutons terminaux s’encastrent dans des gouttières de la cellule musculaire. Lorsqu’un influx nerveux arrive, le neuromédiateur libéré est l’acétylcholine. Il provoque, par fixation sur un récepteur approprié, une modification de la perméabilité membranaire. Ceci provoque le glissement des myofilaments les uns sur les autres et ainsi la contraction de la cellule musculaire [1].

Aux membres inférieurs

 Nerfs moteurs : sciatiques poplités interne et externe.
 Nerfs sensitifs : sural et fibulaire superficiel.
Pour chaque nerf moteur, nous avons étudié :
 La Latence distale motrice (LDM).
 L’amplitude motrice (AM).
 La vitesse de conduction nerveuse motrice (VCM).
 La latence de l’Onde F (OF).
Pour chaque nerf sensitif nous avons étudié :
 La latence distale sensitive (LDS).
 L’amplitude sensitive (AS).
 La vitesse de conduction nerveuse sensitive (VCS).

Conduction nerveuse motrice

Technique

Le nerf est stimulé à l’aide du stimulateur électrique en appliquant une décharge électrique sur les points déterminés de son trajet. Ce choc électrique provoque la dépolarisation des fibres nerveuses, ce qui génère un influx qui se propage dans les sens centripète et centrifuge. [12]
Arrivé à la jonction neuromusculaire, cet influx nerveux transmis au muscle entraine la contraction musculaire enregistrable sur l’un des muscles innervés par le nerf stimulé, c’est le myotome. La réponse motrice ou « potentiel évoqué musculaire » représente ainsi la somme des potentiels d’unités motrices « PUM » élémentaires engendrés par les différentes fibres motrices activées.
Chez le sujet sain, un choc de largeur inférieure à 0,5 ms et une fréquence de stimulation de 1 Hz sont suffisants pour obtenir une réponse correcte. Une intensité trop élevée peut entrainer une diffusion du champ stimulant au-delà de la cathode en rapport avec la réponse d’autre myotomes, conduisant ainsi à des erreurs de mesure des latences (trop courtes). [13, 14, 15]
La mesure des conductions motrices est la technique la plus anciennement utilisée et la plus facile. Elle ne nécessite pas de techniques de moyennage des résultats.
Une bonne technique, une bonne connaissance du matériel utilisé et un patient relâché sont le gage d’un examen efficace. Une technique approximative entraine la répétition ou l’augmentation de l’intensité des stimulations, rend le patient anxieux et contracté. Elle ne peut que conduire à des interprétations erronées et impropres. [11]
Nous prenons comme exemple les sites de stimulation et de recueil dans l’étude de la conduction motrice distale du nerf médian (Figure 14):
Stimulation : Les électrodes de stimulation de surface (S1 pour la stimulation distale et S2 pour la stimulation plus proximale), avec la cathode « pôle négatif » dirigée vers le muscle et l’anode « pôle positif » : proximale par rapport à la cathode
Recueil : Les électrodes de recueil avec une électrode active (R-) noire placée sur le court abducteur du pouce et une électrode de référence (R+) rouge placée à distance sur le tendon de ce muscle.

Nerf médian

Pour l’étude de la conduction motrice du nerf médian, le coude est semi tendu, paume en supination. [16, 17, 18] :
Recueil : muscle court abducteur du pouce (abductor pollicis brevis)
Electrode active (-) : dans la partie latérale de l’éminence thénar, en distal de l’articulation trapézo-métacarpienne.
Electrode de référence (+) : sur le tendon du muscle.
Site de stimulation distale : au poignet entre les tendons du long palmaire et du fléchisseur radial du carpe, 1 cm au-dessus du pli distal du poignet, à 5cm environ de l’électrode active. La stimulation provoque un mouvement d’abduction palmaire et latérale du pouce.
Site de stimulation proximale : au coude en dedans du tendon du biceps, juste au-dessus du pli du coude. La stimulation provoque un mouvement de pronation, de flexion radiale du poignet et d’abduction du pouce.

Nerf cubital

Pour l’étude de la conduction motrice du nerf cubital, le membre supérieur est placé en chandelier, main en l’air : épaule à 45° d’abduction et coude fléchi à 90° lors de la stimulation proximale au niveau du coude [17, 18, 19] :
Recueil : Abducteur du V (abductor digiti minimi)
Electrode active (-) : au niveau du bord cubital de la main, au milieu de la ligne joignant l’os pisiforme et l’articulation métacarpo-phalangienne.
Electrode de référence (+) : Référence à la base de la phalange proximale du Vème doigt.
Site de stimulation distale : à la face antérieure du poignet, juste au-dessus du pli principal du poignet, et juste en dehors du tendon du fléchisseur cubital du carpe. La réponse est un mouvement d’abduction du Vème doigt.
Site de stimulation proximale : en dessous du coude, à la sortie de la gouttière cubitale, 2 à 4 cm en dessous de l’épicondyle interne. Pas trop distale, car le nerf devient vite profond sous le fléchisseur cubital du carpe. La réponse est un mouvement de flexion adduction du poignet et des doigts.

Nerf axillaire (circonflexe)

Pour l’étude de la conduction motrice du nerf circonflexe, le membre supérieur est … suivante [17, 18] :
Recueil : chef latéral du muscle deltoïde.
Electrode active (-) : sur la portion la plus éminente du chef latéral du deltoïde
Electrode de référence (+) : sur le tendon d’insertion humérale. Parfois on obtient une réponse de meilleure allure en plaçant l’électrode sur l’acromion
Site de stimulation : au creux sus claviculaire, la réponse est un mouvement d’abduction du bras.

Nerf sciatique poplité externe

Pour l’étude de la conduction motrice du nerf sciatique poplité externe, le patient est en décubitus dorsal, membre inférieur en extension [17, 18, 21] :
Recueil : court extenseur des orteils (extensor digitorum brevis)
Electrode active (-) : sur le muscle court extenseur des orteils (pédieux) plutôt qu’à l’endroit où il est le plus charnu.
Electrode de référence (+) : à la base du Vème orteil.
Site de stimulation distale : au cou du pied, juste en dedans du tendon du long extenseur des orteils. La réponse est un mouvement d’extension des orteils
Site de stimulation proximale : au genou, juste en dessous (et en arrière) de la tête du fibula. La réponse est un mouvement de flexion dorsale du pied et des orteils.

Nerf sciatique poplité interne

Pour l’étude de la conduction motrice du nerf sciatique poplité interne, le patient est soit en décubitus dorsal avec un coussin sous les mollets, soit en décubitus ventral pieds dépassant du bord du lit [17, 18, 21] :
Recueil : court fléchisseur du gros orteil (flexor hallucis brevis)
Electrode active (-) : au milieu du bord interne de la plante du pied.
Electrode de référence (+) : à la base du gros orteil, sur le tendon du muscle.
Site de stimulation distale : à la cheville, juste derrière la malléole interne. La réponse est un mouvement de flexion plantaire du gros orteil.
Site de stimulation proximale : au creux poplité, à cheval sur le pli du genou, sur la ligne médiane, ou légèrement en dehors d’elle. La réponse est une flexion plantaire du pied. Une stimulation trop latérale dans le creux poplité active le nerf fibulaire et détermine un mouvement de flexion dorsale du pied.

Ondes tardives : Ondes F

L’onde F est un potentiel d’action du à la décharge antidromique des neurones moteurs activés par un stimulus supra maximal appliqué à n’importe quel point sur le trajet du nerf moteur [26].
Elle permet l’exploration de l’ensemble du trajet du nerf moteur de son origine à l’extrémité, notamment les parties proximales qui ne sont pas explorées par la stimulation standard.
L’onde F est facilement obtenue par la stimulation distale des nerfs médian, cubital, sciatique poplités interne et externe. Le site de stimulation est le même que pour l’étude de la conduction motrice en distal sauf que la cathode est dirigée non vers le muscle du recueil mais plutôt vers le sens opposé. Si elle est difficile à obtenir, une légère contraction musculaire potentialise souvent la réponse.

Conduction nerveuse sensitive

Généralités

Rendue plus aisée depuis l’introduction des appareils modernes permettant le moyennage des potentiels évoqués, l’étude de la conduction sensitive est la deuxième étape de l’exploration des troncs nerveux. Les méthodes utilisées habituellement ne permettent d’étudier que les fibres myélinisées de gros diamètre.
Le potentiel sensitif peut être obtenu par :
 Voie orthodromique : le nerf ou le territoire sensitif cutané est stimulé distalement et le potentiel évoqué recueilli en proximal.
 Voie antidromique : le nerf est stimulé en proximal et le potentiel recueilli en distal.
La latence est identique pour les deux techniques, mais l’amplitude du potentiel évoqué est plus grande avec la voie antidromique [21].
La réponse évoquée nerveuse est généralement enregistrée par des électrodes de surface. Les électrodes-aiguilles insérées au voisinage du nerf ont certes un avantage certain en cas de difficulté d’obtention du potentiel du fait de l’état cutané ou de l’épaisseur du tissu sous cutané, mais leur utilisation reste restreinte dans la majorité des centres de neurophysiologie, y compris dans notre laboratoire de formation.
N.B : la stimulation concomitante des fibres motrices modifie la réponse nerveuse sensitive. Cette perturbation n’est pas gênante pour un nerf normal en raison de la précession du potentiel sensitif, mais le devient en pathologie lorsque la conduction sensitive est altérée. Elle se reconnait par son amplitude très grande et la contraction musculaire est visible sur le membre examiné se traduisant par des secousses répétées. L’enregistrement d’un potentiel sensitif suppose donc qu’on puisse l’obtenir avec des intensités de stimulation supra maximales pour les fibres sensitives mais sous-liminaires pour les fibres motrices, ou bien que sa latence soit nettement plus courte que celle du potentiel moteur associé [18].

ANALYSE STATISTIQUE

L’analyse des données a été réalisée par le logiciel EPI-INFO version 3.5.3, Les variables quantitatives ont été étudiées par une moyenne et écart-type. Les variables qualitatives ont été données en termes de pourcentages.
L’analyse uni variée a été faite pour étudier les différents paramètres des conductions nerveuses. Le test de << KHI deux>> a été utilisé pour la comparaison de deux pourcentages et le <<Student>> pour la comparaison de deux moyennes.
En cas de distribution non gaussienne, les données recueillies seront normalisées par une transformation mathématique :
 <<Log>> si le skew est positif : distribution de la courbe vers la droite
 <<élévation au carre>> ou <<au cube>> si le skew est négatif : distribution de la courbe vers la gauche
Le risque d’erreur toléré est habituellement de 1 à 10%.

DESCRIPTION DES CARACTERISTIQUES SOCIODEMOGRAPHIQUES

L’échantillon de base comportait 33 sujets :
Ont été exclus de l’étude 03 sujets :
 Deux cas présentant un syndrome de canal carpien asymptomatique découvert fortuitement à l’ENMG
 Un cas ayant un ATCD traumatique du membre inférieur gauche et chez qui les réponses motrices étaient quasi-indétectables.
L’étude a donc porte sur 30 sujets sains :
Genre : 20 Hommes et 13 Femmes
Age : Entre 27 et 46 ans (Moyenne : 33.9 ± 5.77)
Taille : entre 158 et 186 cm (Moyenne : 173.96 ± 8.07)
Poids : entre 47 et 102 kilogrammes (Moyenne : 74.66 ± 14.90)
Professions diverses :
 Agents de sécurité
 Infirmiers
 Aides-soignants
 Médecins
 Enseignants
Tous les nerfs ont été examinés chez 10 volontaires. L’examen a été partiel chez 20 autres pour cause de :
 Refus de continuer l’examen : douleur, disponibilité.
 Difficultés techniques.

VARIABILITE DES VALEURS NORMATIVES

Pourquoi la latence distale motrice du nerf médian n’est-elle pas égale à 3,5 ms pour tous les sujets sains ?
La variabilité des valeurs normatives, ou la dispersion des valeurs normales autour de la moyenne, est liée à des facteurs anatomiques, physiologiques et techniques.

Facteurs physiologiques

L’âge

La vitesse de conduction nerveuse augmente rapidement pendant les premières années de vie, d’environ la moitié des valeurs obtenues à l’âge adulte chez l’enfant normalement à terme, pour atteindre les chiffres de l’âge adulte entre 3 et 5 ans [27,28]. Chez l’enfant prématuré, la conduction est plus basse : 17 à 25 m/s par exemple pour le nerf cubital. La conduction nerveuse décroit ensuite avec l’âge, surtout à partir de 60 ans. La population âgée de plus de 60 ans n’a pas été concernée par cette étude au risque d’inclure des données pathologiques infra – cliniques, ce qui pourrait augmenter le nombre de faux négatifs (bonne spécifité et moins de sensibilité). Le vieillissement est également responsable d’une diminution du nombre d’axones moteurs et sensitifs et donc d’une réduction de la taille des potentiels d’action (amplitudes sensitives plus que motrices).
Dans notre étude les sujets avaient un âge entre 27 et 46 ans avec une moyenne de 33.9 ans.

La température

La vitesse de conduction nerveuse varie en fonction de la température. Elle diminue d’environ 5% par degré de moins. L’abaissement de la température accroit l’amplitude des potentiels évoqués musculaires et nerveux. Certains auteurs utilisent des facteurs de conversion pour ajuster la vitesse de conduction à la température cutanée. Il faut néanmoins être prudent dans l’utilisation de tels facteurs, car la vitesse de conduction ne semble pas varier de façon linéaire ave la température cutanée. [29,30]
Chez nos volontaires, la température variait entre 34 et 36 C°. Le réchauffement des extrémités a été systématique en raison des conditions de température ambiante (climatisation), ainsi nous nous sommes affranchis de l’impact des variations liés à ce facteur.

La taille

La taille du sujet semble intervenir de façon déterminante dans les modifications de la conduction nerveuse. Il existe en effet une forte corrélation inverse entre la taille du sujet et la vitesse de conduction nerveuse [31]. Dans notre étude nous avons retrouvé des LDM sensiblement allongées par rapport à la littérature, surtout au niveau des membres inférieurs. Ainsi dans notre étude la LDM du nerf SPE était de 4.3 ms alors que Seror avait retrouvé 3.8 ms et Belahsen avait retrouvé 3.2 ms. la moyenne de la LDM du nerf SPI dans notre étude était de 6.06 ms alors que Kimura avait retrouvé 3.1 ms et Belahsen 3.24 ms.

Le genre

L’effet genre semble se limiter à l’amplitude des potentiels sensitifs enregistrés aux membres supérieurs de manière antidromique, les amplitudes mesurées chez la femme étant significativement plus grandes que les amplitudes relevées chez l’homme. [32]
Dans notre échantillon, cette notion se confirme pour les nerfs aux membres supérieurs que la conduction soit orthodromique (nerfs médian et cubital pour lequel l’écart type est plus important chez les femmes par rapport aux hommes) ou antidromique (nerfs radial, brachial cutané interne et musculocutané). Ainsi la moyenne des amplitudes sensitives du nerf médian chez les femmes était de 30.18 μv (11.31) et de 25.77 μv (9.51) chez les hommes. Cette différence a été retrouvée aussi lors de l’étude de tous les nerfs sensitifs.

Le poids

L’obésité s’accompagne d’une moindre amplitude des potentiels évoqués. La raison invoquée est, comme pour les oedèmes, l’augmentation de la distance séparant le générateur de l’électrode de détection. [33]
L’étude de ce critère dans notre échantillon est limitée car le choix initial s’est fait chez des sujets dont l’index de masse corporelle n’est pas élevé par rapport à la moyenne.
L’ensemble des facteurs physiologiques est à la limite maitrisable. Le patient constituant sa propre référence (asymétrie droite – gauche). [34]

Facteurs anatomiques

Les facteurs anatomiques sont responsables d’une variabilité intra et inter individuelle.
En effet, le nombre d’axones et leur diamètre ainsi que le taux d’innervation musculaire et le diamètre des fibres musculaires fluctuent :
D’une part chez un même sujet, d’un tronc nerveux ou d’un muscle à l’autre.
D’autre part, entre les différents sujets appartenant à la population saine de référence.
La variabilité anatomique est inévitable et non réductible. [35]

Facteurs techniques

Ils sont multiples, même innombrables mais maitrisables : position des électrodes, mesure des distances, préparation de la peau, sites et paramètres de stimulation, mesure des latences, surfaces…
La technique adoptée pour ce travail est simple, fiable et reproductible, son application est minutieuse, ce qui permet de minimiser cette source de variabilité.
Il n’existe à ce jour quasiment aucun consensus sur les méthodes à privilégier, les normes à utiliser et les stratégies à mettre en oeuvre. Cette absence d’unité conduit chaque laboratoire à proposer ses propres règles et à établir ses propres valeurs.
Notre laboratoire s’est efforcé de suivre les dix commandements de l’examen électroneuromyographique : fruit d’aboutissement des réflexions engagées par le comité d’experts au cours des 15éme journées francophones d’électroneuromyographie (Grenoble, 2006). Elles visent à unifier la pratique pour une meilleure reproductibilité. [36]

Table des matières

INTRODUCTION
RAPPELS
A. STRUCTURE DU NEURONE
B. LES CELLULES GLIALES
C. STRUCTURE DU NERF
D. L’INFLUX NERVEUX
E. LA SYNAPSE
1. Action de l’influx nerveux au niveau de la synapse
2. Synapse excitatrice
3. Synapse inhibitrice
F. LA PLAQUE MOTRICE
POPULATION, MATERIEL ET METHODES
A. TYPE D’ETUDE
1. Aux membres supérieurs
2. Aux membres inférieurs
B. POPULATION
1. Critères d’inclusion
2. Critères d’exclusion
C. MATERIEL
1. Appareillage
i. Système de stimulation
ii. Système de recueil
D. METHODE
1. Préparation du patient
2. Conduction nerveuse motrice
i. Technique
ii. Nerf médian
iii. Nerf cubital
iv. Nerf radial
v. Nerf axillaire
vi. Nerf sciatique poplité externe
vii. Nerf sciatique poplité interne
viii. Ondes tardives : Ondes F
3. Conduction nerveuse sensitive
i. Généralités
ii. Nerf médian
iii. Nerf cubital
iv. Nerf radial
v. Nerf musculocutané
vi. Nerf brachial cutané interne
vii. Nerf fibulaire superficiel
viii. Nerf sural
E. ANALYSE STATISTIQUE
RESULTAS
A. DESCRIPTION DES CARACTERISTIQUES SOCIODEMOGRAPHIQUES
B. RESULTATS DES CONDUCTIONS NERVEUSES
1. Nerf médian
2. Nerf cubital
3. Nerf radial
4. Nerf axillaire
5. Nerf musculocutané
6. Nerf brachial cutané interne
7. Nerf sciatique poplité externe
8. Nerf sciatique poplité interne
9. Amplitudes sensitives des nerfs sensitifs explorés en fonction du genre
DISCUSSION
A. VARIABILITE DES VALEURS NORMATIVES
1. Facteurs physiologiques
i. L’âge
ii. La température
iii. La taille
iv. Le genre
v. Le poids
2. Facteurs anatomiques
3. Facteurs techniques
B. COMPARATIFS DES RESULTATS AVEC LES DONNEES DE LA LITTERATURE
1. Nerf médian
2. Nerf cubital
3. Nerf radial
4. Nerf sciatique poplité externe
5. Nerf sciatique poplité interne
C. INTERPRETATION DES RESULTATS D’UN ENMG
CONCLUSION
REFERENCES

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