Définition

Le medulla oblongata est une partie du système nerveux central autonome qui relie directement le tronc cérébral à la moelle épinière. Medulla signifie milieu en latin ; oblongata fait référence à la forme allongée de cette partie du cerveau. Le bulbe rachidien est situé à la base du tronc cérébral et est essentiel pour un large éventail de fonctions motrices et sensorielles somatiques et autonomes. Pratiquement tous les signaux nerveux passent par le bulbe rachidien.

Médulla Oblongata Emplacement

Le bulbe rachidien est situé à la base du tronc cérébral, juste sous le pons, et fusionne avec la moelle épinière au niveau du foramen magnum à la base du crâne. Il contient de la matière grise et de la matière blanche. La matière blanche est blanche en raison des gaines de myéline des nombreux axones nerveux qui acheminent rapidement les messages du corps au cerveau et vice versa. La matière grise relie le bulbe rachidien à quatre des nerfs crâniens. Il s’agit des :

• Nerf glossopharyngien (CN IX)
• Nerf vague (CN X)
• Nerf accessoire (CN XI)
• Nerf hypoglosse (CN. XII)

Fonction du bulbe rachidien

Les fonctions du bulbe rachidien sont essentielles pour presque toutes les voies des cellules nerveuses. Ces fonctions sont soit spécifiques à certaines zones de la moelle, soit caractéristiques de la moelle oblongue en tant que partie d’une voie ou d’un tractus neuronal fonctionnel. Un exemple d’une telle voie est le rôle du bulbe rachidien dans la formation réticulaire qui contrôle les fonctions vitales telles que la respiration et le rythme cardiaque. Le bulbe rachidien joue également un rôle important dans notre cycle veille-sommeil ou rythme circadien.

Dans cet article, nous allons examiner la fonction du bulbe rachidien (souvent abrégé en bulbe) selon des voies ou des types de tissus spécifiques. Il s’agit des centres cardiovasculaires et respiratoires, du noyau du tractus solitaire (nucleus tractus solitarii en latin, ou NTS), de l’area postrema, du noyau trijumeau spinal, des noyaux olivaires inférieurs, de la formation réticulaire, de la décussation pyramidale (motrice), du noyau cunéiforme, du noyau gracile, du lemniscus médial et du tractus spinothalamique. Vous n’aurez pas besoin d’apprendre par cœur ces zones très spécifiques, mais vous verrez comment différentes zones de la moelle épinière participent à des voies complexes. Celles-ci sont décrites plus en détail ci-dessous.

Centre cardiovasculaire

La fonction du bulbe rachidien dans le centre cardiovasculaire est de réguler le débit cardiaque. Le débit cardiaque est la quantité de sang qui quitte le ventricule gauche du cœur par contraction (volume systolique) multipliée par la fréquence cardiaque en battements par minute. La régulation du débit cardiaque est rendue possible grâce aux informations fournies par les barorécepteurs et les récepteurs du pH situés dans les principales artères.

Les coréorécepteurs nous renseignent sur l’acidité du corps – votre sang devient plus acide lorsque le taux de dioxyde de carbone augmente. Ils informent également le cerveau des effets des hormones et des neurotransmetteurs, le plus souvent sous forme d’épinéphrine et de norépinéphrine. Les barorécepteurs envoient des informations sur le degré d’étirement des principales artères, mesurant ainsi la pression. Si une personne perd beaucoup de sang, par exemple, la pression exercée sur les parois des vaisseaux sanguins est moindre et le corps réagit en resserrant les vaisseaux sanguins périphériques et en augmentant la fréquence cardiaque afin que davantage de sang atteigne les organes vitaux.

Le bulbe rachidien répond à ces signaux en ajustant à la fois la fréquence cardiaque et le volume systolique, ce qui modifie le débit cardiaque. Cette fonction du medulla oblongata fait partie du système nerveux autonome ou involontaire et a trois actions distinctes. La première est le centre cardio-accélérateur qui augmente la fréquence cardiaque et le volume systolique (s’il y a suffisamment de sang) en réaction aux signaux du système nerveux sympathique (combat ou fuite). Le deuxième est le centre cardio-inhibiteur qui ralentit la fréquence cardiaque et le volume de l’attaque sous l’influence du système parasympathique (repos et digestion). Le troisième système est le centre vasomoteur qui régule la constriction ou la dilatation du muscle lisse artériel et affecte ainsi la pression et le débit sanguin.

Centre respiratoire

Le bulbe rachidien fonctionne comme un centre respiratoire cyclique pour la régulation de la respiration. Cela se fait grâce aux neurones inspiratoires qui se trouvent à l’intérieur du bulbe et qui envoient des impulsions motrices au diaphragme et aux muscles intercostaux (côtes) externes. Deux nerfs crâniens – le nerf vague et le nerf glossopharyngien – envoient aux neurones inspiratoires des données recueillies par les chimiorécepteurs. Lorsqu’ils sont stimulés, les neurones inspiratoires se déclenchent et provoquent la contraction du diaphragme et des muscles des côtes externes. La pression à l’intérieur du thorax devient inférieure à la pression à l’extérieur du corps et l’air est aspiré dans les poumons. C’est l’inspiration.

Les neurones inspiratoires – également situés dans le medulla oblongata – envoient des messages aux muscles de l’abdomen et aux muscles intercostaux internes. Pour créer un mouvement respiratoire fluide, les neurones inspiratoires et expiratoires augmentent et diminuent lentement leur taux de tir. Lorsque le cerveau dégénère quelques minutes avant la mort, cela n’est plus possible et le résultat est le halètement.

Le halètement de fin de vie ou respiration agonale est un réflexe de survie involontaire du bulbe rachidien qui commence en l’absence d’oxygène. Certains médecins pensent que cela peut être une expérience inconfortable, d’autres pensent que le cerveau n’est plus capable de traiter des pensées d’inconfort à cette phase. Vous pouvez examiner les arguments dans les paragraphes Respiration agonique et souffrance du PDF intégral gratuit ici.

Nucléus du tractus solitaire

Le noyau du tractus solitaire (NTS) ou noyau solitaire (SN) désigne un groupe de cellules sensorielles du bulbe rachidien qui font partie du système nerveux autonome. C’est là que sont reçues et transmises les informations cardiovasculaires, viscérales (certains organes internes), respiratoires, gustatives et orotactiles. Les informations orotactiles sont particulièrement importantes chez les nouveau-nés et les jeunes bébés, où le réflexe de succion est connu pour réduire la douleur et l’inconfort.

Des messages différents arrivent dans le bulbe rachidien via les chimiorécepteurs, les récepteurs d’étirement, les neurones connectés directement aux organes viscéraux et certains des nerfs crâniens (facial, glossopharyngien et vagal). Ces messages déclenchent toute une série de réflexes chez les mammifères. Ils produisent des réponses qui peuvent ou non être transmises à d’autres zones fonctionnelles du bulbe rachidien, comme la formation réticulaire. Toutes ces fonctions sensorielles sont autonomes.

C’est dans le noyau du tractus solitaire que sont produits les réflexes tels que le réflexe du bâillon, le réflexe de la toux et les réflexes de barorégulation (vasoconstriction et vasodilatation), ainsi que les mécanismes de motilité intestinale et de sécrétion de la paroi intestinale. Une fois ces messages reçus, le SNT les transmet à d’autres parties du système nerveux central pour produire une réponse. Par exemple, lorsqu’ils sont stimulés, les récepteurs gustatifs du NTS envoient un signal à la formation réticulaire qui stimule le mouvement des muscles de la langue et de la mâchoire.

Aire postrema

La principale fonction du bulbe rachidien dans l’aire postrema est le réflexe de vomissement (et non le réflexe nauséeux qui est régulé par le SNT). Les vomissements ou les vomissements sont le résultat de deux zones distinctes du bulbe rachidien : la zone de déclenchement des chimiorécepteurs (CTZ) et le centre intégratif des vomissements.

Des messages arrivent dans la CTZ en provenance du sang et du liquide céphalorachidien lorsque certains niveaux de toxines sont présents. Ces messages sont transmis au centre intégratif des vomissements. Le centre intégratif du vomissement est responsable d’un réflexe qui est la combinaison de voies motrices autonomes, viscérales et somatiques. Les voies motrices somatiques comprennent la contraction des muscles respiratoires et abdominaux, tandis que les voies viscérales modifient le mouvement de nos intestins (péristaltisme). Les voies autonomes augmentent la salivation et la transpiration. La combinaison de ces stimuli produit deux phases de réflexe de vomissement – la phase prodromique et la phase d’éjection. La première détend les muscles de l’estomac et permet aux aliments qui ont voyagé dans l’intestin grêle de se déplacer vers l’arrière (péristaltisme rétrograde). Cela déclenche la phase suivante – les haut-le-cœur et les vomissements (éjection du contenu de l’estomac).

Les autres fonctions de la zone postrema comprennent l’entrée des chimiorécepteurs et des osmorécepteurs provenant des principaux vaisseaux sanguins et du foie. Les osmorécepteurs informent le bulbe rachidien de l’équilibre des fluides dans le corps. L’aire postrema est un composant important du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA). Des recherches plus récentes montrent également que les informations des chimiorécepteurs traitées dans la zone postrema aident à réguler la force avec laquelle nous inspirons et expirons (pulsion respiratoire) et contribuent à une augmentation de l’appétit lorsque l’estomac n’est pas suffisamment étiré.

Noyau trigéminal spinal

Un autre groupe de fonctions sensorielles du bulbe rachidien se produit dans le noyau trigéminal spinal (STN). Cette zone contribue à fournir nos réponses à la température, au toucher et à la douleur – spécifiquement du visage. En effet, l’entrée sensorielle provient du nerf trijumeau, du nerf facial, du nerf vague et du nerf glossopharyngien. Les personnes atteintes de névralgie du trijumeau présentent des symptômes tels qu’une douleur unilatérale et lancinante au visage. Cela pourrait être le résultat d’une hyperactivité dans le noyau trigéminal spinal du bulbe rachidien.

Noyaux olivaires inférieurs

Le complexe olivaire inférieur abrite des olives principales, accessoires médianes et accessoires dorsales qui échangent des informations sensorielles et motrices entre la moelle épinière et le cerveau pour permettre des actions apprises. Un grand nombre d’informations proprioceptives (savoir où se trouvent les différentes parties de notre corps à tout moment sans avoir besoin de regarder), associées à des connexions avec le centre moteur du cerveau et l’œil, nous permettent de pratiquer et de perfectionner les mouvements appris. Le bulbe rachidien est donc également crucial pour notre motricité fine et notre coordination. Dans les maladies neurodégénératives, une olive inférieure endommagée peut entraîner la perte de mouvements fins précédemment perfectionnés et un manque de coordination.

Formation réticulaire

Bien qu’elle ne se limite pas au bulbe rachidien, la formation réticulaire le traverse de part en part. La formation réticulaire est un réseau compliqué de voies nerveuses. L’ensemble de la structure implique des parties de la moelle, de l’apophyse, du mésencéphale, de l’hypothalamus et du thalamus. La fonction de la formation réticulaire est de réguler nos états de conscience et d’éveil et de faire correspondre les stimuli sensoriels aux fonctions motrices, mentales et de mémoire.

Les anesthésiques généraux administrés avant les interventions chirurgicales ont un effet direct sur la formation réticulaire ; ils diminuent la conscience, le tonus musculaire et la réactivité aux stimuli externes, arrêtent la formation de la mémoire (amnésie) et modifient de nombreuses réponses autonomes. Les médicaments anesthésiques réduisent les effets des neurotransmetteurs tels que l’adénosine, l’hypocrétine, le glutamate, le GABA et l’acétylcholine qui sont responsables des niveaux d’éveil et de conscience. Si la médulla est endommagée, l’ensemble de la formation réticulaire peut être affecté négativement. Si les autres zones ne fonctionnent pas efficacement, moins ou plus de messages passeront par la moelle, provoquant un excès ou un manque de stimuli et de réponses.

Décussation pyramidale

Le point où le bulbe rachidien rencontre la moelle épinière est connu sous le nom de décussation pyramidale. C’est à cet endroit que les fibres motrices des pyramides médullaires (structures verticales appariées) passent d’un côté du cerveau au côté opposé de la moelle épinière. Les fibres motrices qui se poursuivent ensuite dans la moelle épinière sont rebaptisées à partir de ce point le tractus corticospinal. Le tractus corticospinal est responsable du transfert des données relatives au mouvement du cortex moteur du cerveau vers la moelle épinière. C’est en raison de la décussation pyramidale qu’une lésion de l’hémisphère gauche du cerveau entraîne des symptômes moteurs du côté droit du corps et vice versa. Plutôt qu’une fonction spécifique, cette partie du bulbe rachidien est plutôt un marqueur anatomique. Diverses théories expliquent pourquoi la décussation se produit chez les vertébrés. Les plus populaires sont les hypothèses de la torsion somatique et de la torsion axiale.

Noyaux cunéiforme et gracile

Le noyau gracile (de Goll) et le noyau cunéiforme, tous deux trouvés dans le bulbe rachidien, ont les mêmes fonctions mais servent différentes parties du corps. Le noyau gracile reçoit les informations des neurones sensoriels situés dans la partie inférieure du corps et les envoie au thalamus. Ils fournissent des informations proprioceptives (position), kinesthésiques (mouvement) et épicritiques (toucher fin et température).

Le noyau cunéiforme a la même fonction mais reçoit les données proprioceptives, kinesthésiques et épicritiques du haut du corps avant de les envoyer au thalamus.

Lemniscus médial

La fonction du lemniscus médial, situé dans le bulbe rachidien, est directement liée aux noyaux cunéate et gracile. Le lemniscus médial, la bande de Reil ou le ruban de Reil part de ces noyaux, se décussent (se croisent) à la partie inférieure de la moelle, puis remontent pour atteindre le thalamus. Il s’agit d’une section majeure de la voie lemniscale médiale de la colonne dorsale (DCML) qui reçoit et transmet des informations sur les données proprioceptives, kinesthésiques et épicritiques de la peau et des articulations du corps et de la tête.

Des lésions du lemniscus médial peuvent être observées en cas de syphilis tertiaire (infection à Treponema pallidum). Les symptômes sont une diminution de la proprioception et une moindre sensibilité au toucher fin. Les dommages causés aux voies du toucher fin peuvent être testés au moyen d’une évaluation de la discrimination à deux points. Ce test, qui consiste à appliquer sur la peau deux pointes légèrement aiguisées et rapprochées, demande à la personne de dire si elle ressent un ou deux points. Lorsque le lemniscus médian est sain et non endommagé, le sujet testé saura que deux points distincts sont en contact avec sa peau ; ce n’est pas le cas lorsque le bulbe rachidien est endommagé.

Trajet spinothalamique

Enfin, le tractus spinothalamique rassemble et transmet les informations sensorielles. Le tractus spinothalamique est un groupe de tractus à réaction en chaîne qui sont appelés individuellement les tractus spinothalamiques antérieur et latéral, le tractus spinoréticulaire et le tractus spinotectal. Ne vous inquiétez pas, vous n’aurez pas besoin de connaître tous ces noms.

Les tractus antérieur et latéral reçoivent des messages de toucher brut, de pression sur la peau, de douleur et de température. Le tractus spino-réticulaire nous avertit de ces sensations potentiellement dangereuses, et le tractus spino-réticulaire tourne notre regard vers la source de la pression ou de la douleur. Ensemble, ils fournissent une chaîne d’informations qui peut nous sauver la vie. Le tractus spinothalamique complet est la raison pour laquelle nous retirons rapidement notre main lorsque nous la frôlons sur le bord d’une porte de four chaude, ou que nous nous baissons lorsque quelque chose se précipite vers notre tête.

Le tractus spinothalamique ne se décussent pas au niveau du tronc cérébral mais au niveau de la moelle épinière. Comme pour le lemniscus médial, le tractus spinothalamique n’est pas complètement contenu dans le bulbe rachidien, mais le bulbe rachidien fait partie du tractus spinothalamique et est crucial pour sa performance.

C’est le cas pour toutes les fonctions du bulbe rachidien – il ne s’agit pas d’une unité de fonctionnement unique mais d’un point de collecte central pour les données sensorielles et motrices qui doivent passer du système nerveux central au système nerveux périphérique et vice versa.

Bibliographie

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