Approche expérimentale du réflexe myotatique

Merci !

Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : La communication nerveuse

1. Par une étude rigoureuse des expériences 1 et 2, montrez que le réflexe achilléen possède les caractéristiques générales d’un réflexe : involontaire, rapide, stéréotypé.

2. Étudiez l’expérience 3 pour montrer que le réflexe achilléen fait intervenir un centre nerveux. Localisez ce centre nerveux.

Comparer des situations expérimentales judicieusement choisies (c’est là que réside la difficulté de l’exercice).

Toutes les expériences sont réalisées avec la même personne.

Doc 17 Expérience 1

n Expérience 1

Le genou du sujet est posé sur une chaise. L’expérimentateur frappe le tendon d’Achille avec un marteau : à chaque fois, on observe une brève contraction du muscle de la jambe et une extension du pied. Des électrodes, reliées à un dispositif d’enregistrement, sont placées sur
le muscle de la jambe qui se contracte lors de ce réflexe : le triceps sural. L’enregistrement est déclenché quand le marteau réflexe frappe le tendon. Trois essais sont réalisés. L’activité électrique enregistrée est associée à la contraction du muscle (doc. 17).

Doc 18 Expérience 2

n Expérience 2

Même dispositif que pour 1.

– Expérience 2a : L’expérimentateur frappe le tendon d’Achille avec le marteau.

– Expérience 2b : L’expérimentateur frappe le tendon d’Achille avec le marteau. Il est demandé au sujet de contracter volontairement son triceps sural quand il sent le choc du marteau sur son tendon.

– Expérience 2c : L’expérimentateur ne frappe pas le tendon d’Achille, mais la table. Il est demandé au sujet de contracter volontairement son triceps sural quand il entend le son du choc.

Doc 19 Expérience 3

n Expérience 3

Parmi les explications formulées pour expliquer la rapidité la réponse lors du réflexe achilléen s’opposent deux hypothèses que l’on se propose d’éprouver.

  •  Hypothèse 1 : « Le message nerveux produit lors du choc sur le tendon va directement au muscle qui se contracte. La réponse est rapide car la distance parcourue par le message est très courte. » L’expérience destinée à éprouver cette hypothèse repose sur la comparaison de 2 réflexes myotatiques : le réflexe achilléen (voir expériences précédentes) et le réflexe rotulien. Pour ce réflexe, le sujet est assis sur une table, l’expérimentateur frappe avec son marteau le tendon rotulien (au niveau du genou), ce qui déclenche la contraction du muscle quadriceps de la cuisse et l’extension de la jambe. Même dispositif d’enregistrement que pour le réflexe achilléen : électrodes posées sur le quadriceps à la même distance du point de choc sur le tendon que pour le réflexe achilléen (doc. 19).

Doc 20

  •  Hypothèse 2 : « Le message nerveux est transmis à un centre nerveux proche du membre inférieur, la moelle épinière, mais ne monte pas au cerveau. » Pour éprouver cette hypothèse, les résultats de l’expérience précédente sont utilisés et complétés par des calculs et des mesures.

Vitesse des messages nerveux. Ici on suppose que ces deux réflexes sont traités par le même centre nerveux. Dans ce cas, la différence de temps entre les deux réponses n’est due qu’à la distance supplémentaire parcourue par les messages nerveux sensitifs et moteurs du réflexe achilléen. La mesure effectuée sur le sujet entre les électrodes du quadriceps et celle du triceps sural est de 35 cm.

Il a donc fallu pour effectuer cette distance aller-retour, soit . Le calcul donne une vitesse voisine de 50 m/s.

Distance parcourue par les messages nerveux sensitif et moteur

– Réflexe achilléen : Délai : 38 ms ; à 50 m/s, distance aller-retour : 190 cm.

– Réflexe rotulien : Délai : 24 ms ; à 50 m/s, distance aller-retour : 120 cm.

– Mesures effectuées sur le sujet. Une règle est placée sur le sujet, le zéro au niveau des électrodes. Les mesures réalisées sont reportées sur une silhouette qui montre la localisation des centres nerveux (doc. 20).