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Le réflexe myotatique, un réflexe spinal

Exercice 1

Le réflexe myotatique, un réflexe spinal

1 h 30

7 points

Intérêt du sujet • Exploitez un schéma fonctionnel d'un réflexe médullaire pour l'appliquer à un autre réflexe spinal : le réflexe myotatique. Dégagez les caractéristiques communes aux messages nerveux impliqués dans ces deux réflexes.

 

Le réflexe myotatique et le réflexe général de flexion sont des réflexes spinaux, c'est-à-dire qu'ils impliquent la moelle épinière. Dans un ouvrage destiné à des étudiants, la présentation de ces réflexes est réalisée sous forme de fiches comme celle présentée ci-dessous.

DOCUMENT D'AIDE

Le réflexe général de flexion

a) Informations

Intérêt médical

La détection de l'altération de ce réflexe permet, par exemple, de diagnostiquer une insensibilité congénitale à la douleur.

Facteur déclenchant

Stimulation douloureuse

Structures mobilisées

– Récepteurs à la douleur de la peau

– Neurone afférent ()

– Centre nerveux qui contient plusieurs synapses (polysynaptique)

– Motoneurones ()

– Effecteurs : les muscles

Réponse musculaire

Du côté de la stimulation douloureuse (homolatéral) : contraction des muscles fléchisseurs et relâchement des muscles extenseurs.

Du côté opposé (contralatéral) : contraction des muscles extenseurs et relâchement des muscles fléchisseurs.

b) Schéma

svtT_2000_00_03C_01

D'après J.-F. Vibert, A. Sebille, M.-C. Lavallard-Rousseau, L. Mazieres et F. Boureau, Neurophysiologie, de la physiologie à l'exploration fonctionnelle, Elsevier Masson, 2011

1. Réalisez une fiche de présentation du réflexe myotatique sur le modèle de celle du réflexe général de flexion (document d'aide).

2. Présentez ensuite la nature et le mode de transmission du message nerveux depuis sa naissance jusqu'à la réponse musculaire.

 

Les clés du sujet

Étape 1. Comprendre le sujet

Il faut utiliser vos connaissances sur le réflexe myotatique pour vous interroger sur les éléments en jeu par rapport à ceux du réflexe de flexion. Y a-t-il une stimulation au départ ? S'agit-il du même stimulus ? Les récepteurs sont-ils identiques ? Les neurones afférents sont-ils les mêmes ? Les connexions entre neurones afférents et efférents sont-elles semblables ?

Les caractéristiques du message nerveux doivent être envisagées sous ces deux aspects : conduction le long des axones et transmission entre neurones.

Étape 2. Exploiter le document

Repérez les éléments du schéma du réflexe de flexion à supprimer ou à modifier et ceux à conserver pour faire un schéma du réflexe myotatique sur le même modèle.

Étape 3. Construire la réponse

Tableau de 3 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 3 lignes ;Ligne 1 : I. Fiche de présentation du réflexe myotatique; Rédigez d'abord un texte sur le modèle du document d'aide (a).Réalisez ensuite le schéma du réflexe myotatique en accord avec votre texte et sur le modèle du document d'aide (b).; Ligne 2 : II. A. Messages nerveux électriques; Présentez les caractéristiques communes aux messages nerveux véhiculés par les axones des neurones afférents et des motoneurones.; Ligne 3 : II. B. Messages nerveux chimiques; Expliquez comment on passe d'un message nerveux électrique à un message nerveux chimique au niveau des synapses.Comparez le codage du message nerveux chimique à celui du message nerveux électrique.;

I. Fiche de présentation du réflexe myotatique

svtT_2000_00_03C_02

Figure 1. Schéma du réflexe myotatique

Les pièges à éviter

Gardez toujours en tête que :

même si les termes « récepteur » et « neurone afférent » sont utilisés au singulier dans la fiche de présentation, il faut savoir que, dans un réflexe myotatique, de nombreux récepteurs, donc de nombreux neurones afférents, et de nombreux motoneurones sont en jeu ;

le signe « + » signifie précisément « augmentation de l'intensité du message nerveux », c'est-à-dire de la fréquence des potentiels d'action.

Le signe « – » a la signification inverse.

022_svtT_2000_00_03C_Groupe_Schema_0

Figure 2. Informations

II. Nature et mode de transmission du message nerveux

Le message nerveux propagé par les fibres afférentes et efférentes est de nature électrique. Ce message devient chimique au niveau des synapses interneuroniques et des jonctions neuromusculaires.

A. Messages nerveux électriques

Qu'ils naissent au sein des fuseaux neuromusculaires ou qu'ils soient émis par les motoneurones, les messages nerveux sont de même nature.

Ils sont constitués de trains de potentiels d'action. Un potentiel d'action est un signal électrique élémentaire dont l'amplitude est constante quelle que soit l'intensité du stimulus, c'est la même tout au long de sa propagation.

En revanche, la fréquence des potentiels d'action est variable en fonction de l'intensité du stimulus reçu par les fuseaux neuromusculaires (étirement) et le motoneurone (message nerveux afférent).

Les messages nerveux électriques sont codés en fréquence de potentiels d'action.

B. Messages nerveux chimiques

Ils assurent la communication entre neurone afférent et motoneurone du muscle étiré, entre neurone afférent et interneurone, entre interneurone et motoneurone du muscle antagoniste et entre motoneurone du muscle étiré et fibres musculaires de ce même muscle. Les messages nerveux chimiques sont donc localisés au niveau des synapses.

L'arrivée d'un potentiel d'action dans la région pré-synaptique déclenche l'exocytose de vésicules synaptiques qui libèrent un neuromédiateur dans l'espace synaptique. Ces molécules se fixent ensuite sur des récepteurs membranaires de la région post-synaptique : le neuromédiateur est le stimulus de l'élément post-synaptique (motoneurone ou fibre musculaire). Le neuromédiateur est un messager chimique ; le message nerveux chimique est codé par la concentration de neuromédiateur dans l'espace synaptique.

Le piège à éviter

Le mot récepteur a deux significations :

c'est, d'une part, un capteur sensoriel (comme le fuseau neuromusculaire) qui réagit à un stimulus en émettant un message nerveux ;

c'est, d'autre part, une molécule (protéine) de la membrane d'un neurone post-synaptique sur lequel se fixe la molécule d'un neuromédiateur.

Lors d'une communication entre deux neurones par voie chimique, le neuromédiateur émis par l'axone du neurone pré-synaptique agit toujours en se fixant sur des récepteurs membranaires du corps cellulaire et des dendrites du neurone post-synaptique.

Le neuromédiateur libéré par un neurone afférent stimule un motoneurone du muscle étiré et un interneurone en rapport avec un motoneurone du muscle antagoniste (figure 3).

Le neuromédiateur libéré par l'interneurone à la synapse avec le motoneurone du muscle antagoniste agit en inhibant l'activité de ce motoneurone (figure 3).

De l'action de ces neuromédiateurs, résulte :

l'émission par un motoneurone du muscle étiré d'un message nerveux efférent codé en fréquence de potentiels d'action ; au niveau d'une synapse neuromusculaire, ce message entraîne la libération dans l'espace synaptique d'un neuromédiateur, l'acétylcholine, qui déclenche la contraction de ce muscle en se fixant sur des récepteurs membranaires de la fibre musculaire ;

l'arrêt de l'émission de tout message par le motoneurone en relation avec le muscle antagoniste qui, en conséquence, se relâche.

à noter

L'effet quantitatif d'un message nerveux afférent ou efférent sur l'élément post-synaptique dépend de son intensité. Son effet qualitatif dépend, lui, du couple neuromédiateur-récepteur : il peut être excitateur (synapse excitatrice) ou inhibiteur (synapse inhibitrice).

Le message nerveux moteur émis par un motoneurone a toujours un effet stimulateur sur la fibre musculaire.

svtT_2000_00_03C_03

Figure 3. Messages nerveux électrique et chimique

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