RAPPELS SUR LE SYSTEME NERVEUX AUTONOME

Le système nerveux central (SNC) = Cerveau + Moelle épinière
Le système nerveux périphérique (SNP) =  les nerfs qui unissent le système nerveux central (SNC) au reste de l’organisme.
Le SNP est divisé en:

  • Système nerveux somatique volontaire composé de nerfs qui transmettent l’information sensorielle au SNC (afférences) et l’information motrice aux muscles squelettiques (efférences).
  • Système nerveux autonome (SNA) involontaire qui régit les glandes, le muscle cardiaque ainsi que les muscles lisses des vaisseaux sanguins et des organes internes.

Le SNA contrôle le « monde intérieur » (en association avec le système endocrinien).
Son activité est indépendante du contrôle volontaire et fonctionne de façon autonome.
Il accorde les fonctions des organes internes aux besoins de l’organisme.
Le contrôle par voie nerveuse permet une adaptation très rapide tandis que le système endocrinien règle l’état des fonctions à long terme. 

Le SNA est divisé en:     Système nerveux parasympathique (SNPΣ)             et                        Système nerveux sympathique (SNΣ).

 

                   Système nerveux parasympathique
☞   Assure l’entretien courant de l’organisme (maintien de l'homéostasie).
☞   Les ganglions sont situés près ou dans les viscères : le 1er neurone est long alors que le 2ème est très court.
☞    3 territoires :
  -   Le territoire céphalique : les fibres préganglionnaires.
  -   Le territoire cervico-thoraco-abdominal innervé par le nerf vague (ou pneumogastrique ou X)
Seul le nerf X assure l
innervation des organes thoraciques et abdominaux. Il forme léquivalent pour le parasympathique de la chaîne des ganglions sympathiques pour lorthosympathique.
-Le territoire pelvien : les fibres parasympathiques
        o le contingent supérieur innerve la vessie, lutérus, le rectum et le colon.
        o Le contingent inférieur innerve les organes génitaux externes.

                   Système nerveux sympathique
☞   S'active en présence de facteurs de stress (activation physiologique) et prépare l'organisme à les affronter.
☞   Les corps cellulaires préganglionnaires se situent près de la moelle épinière thoracique et lombaire.
☞   Le 1er neurone est court alors que le 2ème est long
☞    Chaîne ganglionnaire paravertébrale composée de 3 ganglions : cœliaque, mésentérique supérieur et inférieur.
☞    Les neurones post-ganglionnaires quittent ces ganglions pour aller innerver les organes internes.

 
 

 

L'Arythmie Sinusale Respiratoire (ASR) est le reflet de la régulation du nœud sinusal / SNA
Cette régulation est sous l'influence: 

  1. du tonus parasympathique médié / Nerf vague X
  2. des mécanorécepteurs intra-pulmonaires et situés dans l'oreille droite 
  3. des centres respiratoires bulbaires

 

 

 

RAPPELS SUR LE TISSU NODAL = NOEUD  SINUSAL

Le  tissu  nodal  est l'appareil de conduction responsable  de  l’automatisme  cardiaque:

  1. Nœud sinusal ou nœud de Keith et Flack (dans l'atrium droit)
    = Pacemaker imposant une fréquence cardiaque au repos de 70 à 180/mn
  2. Nœud atrio-ventriculaire ou nœud d'Aschoff-Tawara (près de la valve tricuspide)
  3. Faisceau auriculo-ventriculaire ou faisceaux de His (septum interventriculaire)
  4. Réseau sous endocardique ou réseau de Purkinje.
 

La  fréquence  cardiaque est sous le contrôle du système nerveux autonome dont les contingents PΣ et Σ interagissent en permanence. 
Les  efférences  sympathiques  et  parasympathiques régulent le noeud sinusal et sont modulées par les centres vasomoteurs et respiratoires ainsi que par les mouvements respiratoires et les oscillations de la pression artérielle. 
Le Système Rénine  Angiotensine  aldostérone intervient également dans la fluctuation de la fréquence cardiaque.
L’accélération cardiaque correspond à une prédominance du sympathique et son ralentissement à une activation du parasympathique.
L'alternance d’accélérations et de décélérations s’appelle la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC).
La VFC est donc intimement liée à la respiration: Lors de l’inspiration, le cœur accélère et ralentit lors de l’expiration.
L’alternance respiratoire explique ainsi la plus grande part de la VFC, mais d’autres facteurs interviennent, liés de près ou de loin à l’activité du SNA.

 

Le tracé de l’évolution du rythme cardiaque est un tachogramme:
Si le rythme cardiaque est parfaitement régulier, le tachogramme est plat.
Si le rythme cardiaque est irrégulier, le tachogramme montre des oscillations.

 
 
  La douleur, la peur ou l’anxiété entrainent  une  activation  du  système Σ et provoquent une diminution de la  variabilité de la fréquence cardiaque (VFC). L'écrasement de la VFC peut être due à d'autres facteurs et il convient donc d'isoler le facteur douleur en réalisant une analyse spectrale.

La douleur, la peur ou l’anxiété entrainent  une  activation  du  système Σ et provoquent une diminution de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC).
L'écrasement de la VFC peut être due à d'autres facteurs et il convient donc d'isoler le facteur douleur en réalisant une analyse spectrale.

 

La transformation du temps en fréquence permet de réaliser une analyse spectrale par transformée de Fourier:
Les très basses fréquences (0,004-0,04 Hz) reflètent les variations de la FC dues à  la thermorégulation et au Système Rénine Angiotensine
Les basses fréquences ( 0,04-0,15 Hz) reflètent les variations de la FC dues à la  modulation de la balance Σ/PΣ par le baroréflexe.
Les hautes fréquences (0,15-0,4 Hz) reflètent les variations de la FC dues à l’arythmie respiratoire sinusale par le PΣ.

La douleur, la peur ou l’anxiété provoquent une diminution de la VFC en particulier dans le domaine HF (>0.15 Hz).
Pour analyser uniquement les variations respiratoires, il faut donc appliquer des filtres afin de conserver la seule bande 0,15-0,5 Hz.
Filtres Chiens : 0.12 - 0.4Hz
Filtres Chats : 0.15 - 0.7Hz

 

La société Mdoloris Medical Systems a développé des algorithmes de calcul basés sur la mesure d’amplitude des modulations respiratoires de la série RR.

 

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Le calcul de l'index PTA (Parasympathic Tone Activity) est basé sur le rapport de la surface des "motifs respiratoires" de la variabilité de l'intervalle R-R par rapport  à sa valeur moyenne. 
La composante PΣ est évaluée après filtrage, normalisation et ré-échantillonnage de la série R-R, en mesurant la surface générée par les cycles respiratoires sur le périodogramme.
Plus le tonus PΣ est important, plus la surface mesurée est grande.
A l’inverse la surface mesurée diminue lorsque le tonus PΣ diminue.
Le PTA est exprimé sous forme d’un indice s’échelonnant de 0 à 100.
Cet indice reflète l’activité du système nerveux parasympathique.
Il exprime la quantité relative de tonus PΣ  présent par rapport au tonus sympathique (Σ ) dans le SNA du sujet.
La mesure affichée du PTA représente la moyenne d’une succession de mesures : chaque mesure élémentaire est réalisée sur 64 secondes, avec 1seconde de fenêtre glissante.
En l’absence de stimulus douloureux et de stress, seule l’arythmie sinusale respiratoire influence la série RR et la surface du motif respiratoire ainsi que l’index PTA sont élevés.

 
 

CONCLUSION:

Au cours de l'ASR, la fréquence cardiaque (FC) s'accélère en inspiration et ralentit en expiration.
En situation de confort:    Activation du SNPΣ  +  Réactivité hémodynamique avec forte variabilité 
En situation de douleur:   Activation du SNΣ  +  Réactivité hémodynamique avec faible variabilité