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SYSTEMES MOTEURS
Ensemble des structures qui interviennent dans le contrôle et
la régulation du mouvement et/ou de la locomotion
N.Kubis - Faculté de médecine Lariboisière-Bichat 2008-2009
PLAN• Introduction
– Les différents types de mouvement– Les structures anatomiques
• Le mouvement réflexe– Le réflexe myotatique– Le réflexe myotatique inverse
• Le mouvement volontaire– Le cortex– Organisation des différentes aires et voies motrices– Déroulement du mouvement
LES DIFFERENTS TYPES DE MOUVEMENT
Mouvement passif
Mouvement actif - Mouvement réflexe - Mouvement automatique- Mouvement volontaire ou intentionnel
LES STRUCTURES MOTRICES
⇒ Cortex, tronc cérébral⇒ Moelle spinale⇒ Motoneurone ou nerf moteur⇒ Muscle
⇒ Cervelet et noyaux gris centraux
⇒ Nerfs sensoriels et leurs récepteurs
Le mouvement passif
SNP
Voie afférente
Voie efférente
Organe sensoriel
Organe effecteur
Le mouvement réflexe
SNP
Voie afférente
Voie efférente
Organe sensoriel
Organe effecteur
Le mouvement volontaire
SNP SNCCentre intégrateur
interneurone
Voie afférente
Voie efférente
Organe sensoriel
Organe effecteur
+
-
LE MOUVEMENT REFLEXE
REFLEXE MYOTATIQUE (réflexes ostéo-tendineux)
= INVOLONTAIRE= Réflexe monosynaptique (pas d’interneurone)
• Stimulus : étirement d’un muscle squelettique
• Réponse : contraction de ce même muscle
LE FUSEAU NEURO-MUSCULAIREFibres extrafusales (fibres
striées squelettiques)
Fibres intrafusales
du FNM• à sac nucléaire
• à chaîne nucléaire
Tendon
-Renshaw
REFLEXE MYOTATIQUE
γ
Muscle Extenseur
Muscle Fléchisseur
, II
Mn α
Mn γ
Ia
Rôle du motoneurone γ
Percussion du tendon → étirement des fibres extrafusales et intrafusales
Contraction des fibres extrafusales par le MN α
… Et contraction des fibres intrafusalespar le MN γ
Mn α
Mn γ
et
Fibre à chaîne nucléaire
Fibre à sac nucléaire
Fibres afférentes (sensorielles) Ia et II
Term. annulo-spiralées
Term. en gerbe ou en bouquet
Fibres efférentes (motrices) γ
dynamiquesstatiques
Afférences et efférences du FNM
afférences
efférences
contractionétirement
longueur du muscle
Réponse statique / tonique
Fibres à sac nucléaire
Fibres à chaîne
Réponse dynamique / phasique
décharge afférente
ARC REFLEXE
• 1 récepteur sensoriel : le fuseau neuromusculaire
• 1 arc afférent = la fibre sensitive de gros diamètre Ia (>II), rapide
• 1 arc efférent = le motoneurone α
• 1 réponse involontaire = la contraction du muscle agoniste innervé par le motoneurone α
Ach
Glu
• Neurotransmetteur central = GLU
• Neurotransmetteur périphérique = Ach
REFLEXE MYOTATIQUE INVERSE= INVOLONTAIRE
= Réflexe disynaptique
• 1 récepteur sensoriel : l’organe tendineux de Golgi
• 1 arc afférent = la fibre sensitive de gros diamètre Ib • 1 interneurone• 1 arc efférent = le motoneurone α
• 1 réponse involontaire = le relâchement du muscle agoniste innervé par le motoneurone α
L’ORGANE TENDINEUX DE GOLGI
L’OTG est enchâssé dans une capsule dans le tendon du muscle
REFLEXE MYOTATIQUE INVERSE
•Existence d’un interneurone- inhibiteur sur les muscles extenseurs agonistes- excitateur sur els muscles fléchisseurs antagonistes
Ib
Mn α
REFLEXE DE FLEXION OU D’EXTENSION CROISEE= réflexe nociceptif
= réflexe de défenseBUT = éloigner la partie du corps soumise à un influx douloureux
= réflexe polysynaptique
REFLEXE NOCICEPTIF
M.extenseurs
M. fléchisseurs
Les circuits contenus dans la moelle spinale sont organisés à chaque étage : on parle de segmentation médullaire
Étage cervical
Étage dorsal
Étage lombaire
Étage sacré
Comment est-ce que les réflexes s’arrêtent ?
• Arrêt du réflexe myotatique• Génération du réflexe myotatique inverse• Cellule de Renshaw• Influx inhibiteur descendant
LE MOUVEMENT VOLONTAIRE
LES LOBES CEREBRAUX SONT RECOUVERTS PAR LE CORTEX
CEREBRALCortex moteur primaire
CORTEX CEREBRAL (0.45m2)
Gyrus
Substance blancheSillon
Fissure (rainure profonde)
Cortex (substance grise)
LE CORTEX CEREBRAL
V
Dendrite apicale
Dendrites basales
Axone
L’exemple du neurone pyramidal
Classé selon la taille du corps cellulaire• Petite : 10-15• Moyenne : 25-30• Grande : 40-50• Géante : 50-100 µm (cellule de Betz)
Médiation : glutamate
L’exemple de l’ interneurone
Cellule granulaire épineuse = activatriceMédiation : glutamate ou aspartate
Cellule granulaire lisse = inhibitriceMédiation : gaba
Les aires de Brodmann
Homuncule moteur non proportionnel
Développement du langage et de la dextéritémanuelle
Représentation somatotopique du cortex moteur
Représentation ordonnée du cortex moteur
Cortex moteur primaire (aire 4 de Brodmann)
Plasticité
Site de stimulation provoquant un mouvement de la lèvre controlatérale
(Site de stimulation provoquant un mouvement du visage controlatéral)
Site d’injection de la bicuculline
Phénomène d’inhibition latérale
La stimulation d’une région corticale en diffuse pas aux régions adjacentes
BRAS POSTERIEUR DE LA CAPSULE INTERNE
MESENCEPHALE
PONT
BULBE
JONCTION BULBE - MOELLE SPINALE
Décussation pyramidale (80%)
MOELLE SPINALE CERVICALE Colonne latérale
M1
Voie corticospinale latérale descendante ou faiscau pyramidal (2/3 aires 4 et 6 et 1/3 aire 3)
Cortex moteur primaire M1
Conséquences d’une lésion de la voie cortico-spinale
• Au-dessus de la jonction bulbo-médullaire ?
• En-dessous de de la jonction bulbo-médullaire ?
• Est-ce que la paralysie est totale ?
Noyau rouge droit
décussation bulbaire
Faisceau rubro-spinalFaisceau cortico-spinal
SYSTEME LATERAL DESCENDANT
décussation pontique
Coupe transverse de moelleFaisceau corticospinal latéral ou faisceau pyramidal
Les neurones du cortex Dt commandent l’hémicorps gauche
55% cortex moteur Ire• 15% cortex prémoteur (aire 6)• 30% aires corticales somesthésiques
• Partie dorso-latérale de la corne ventrale (muscles distaux)
• Partie ventromédiale de la corne antérieure (muscles proximaux et axiaux)
SYSTEME MEDIAL DESCENDANT
Sous la dépendance du tronc cérébral- Faisceau réticulospinal (formation réticulée) (tronc)- Faisceau vestibulospinal (noyaux vestibulaires) (tête
et cou)- Faisceau tectospinal (colliculus supérieurs) (tête et
cou)
→ Contrôle les mouvements - de la posture - de la tête et du cou
→ Musculature axiale et proximale
REDONDANCE
- Voie corticospinale (20% des fibres issues du cortex moteur primaire ne décussent pas)
- Voie rubrospinale
- Un même motoneurone est activé par plusieurs fibres cortico-spinales
- Une fibre cortico-spinale se projettent sur plusieurs motoneurones
- Plasticité
- Système médial descendant
Cortex hétérotypiques : les cortex primairesCortex agranulaire
(aire 4)
IV
V
Cortex granulaire (aires 1, 2, 3)
IV
V
Cortex préfrontal
Cortex prémoteur (6)
Aire motrice supplémentaire (6)
Cortex pariétal Postérieur (5 et 7)
Cortex moteur primaire (4)Cortex sensoriel somatique primaire
(2, 1, 3)
Cortex homotypiques : les cortex associatifs
Cortex moteur primaire
Cortex prémoteur
Aire motrice supplémentaire
Activation des aires du cortex moteur non primaire
Rôle du cortex prémoteur
Instruction à gauche 1. Contrôle des muscles
axiaux et proximaux ; phase initiale d’orientation du corps et du bras vers une cible
2. Rôle dans la programmation des mouvements requérant une prise d’information sensorielle, le plus souvent visuelle → connexions avec l’aire pariétale postérieure
Rôle de l’aire motrice supplémentaire
Animal normal 5 mois après une lésion de l’AMS droite- incoordination des 2 mains- absence de stratégie élaborée
Rôle du cortex pré-moteur obéit à une stimulation visuelle
Séquence de mouvements des doigts(répétition mentale)
AMS
Séquence de mouvements complexes des doigts sur imitation par ex
Cortex moteur Ire
Simple flexion d’un doigt
M1 PM AMS
PM
cortex prémoteur
Stimulation visuelle
Rôle de l’aire motrice supplémentaire obéit à une stimulation interne
Séquence de mouvements des doigts(répétition mentale)
AMS
Séquence de mouvements des doigts
Cortex moteur IreCortex sensoriel Ire
Simple flexion d’un doigt
Stimulation interne
M1 PM AMS
Cortex préfrontal
Cortex prémoteur (6)
Aire motrice supplémentaire (6)
Cortex pariétal Postérieur (5 et 7)
Cortex moteur primaire (4)Cortex sensoriel somatique primaire
(2, 1, 3)
PREPARATION DU MOUVEMENT
• AMS ± PM > M1
• le cortex moteur non primaire prépare le mouvement
• La préparation du mouvement diffère selon que la clé informative est interne (mémorisée) ou externe (stimulus externe)
Question d’examen année 2005-2006Décrivez la voie cortico-spinale et les différentes aires
corticales qui vont influencer son fonctionnement
«…Les aires corticales qui vont influencer son fonctionnement :
- l’aire jurassique (qui est une aire très ancienne)- l’imagine aire (qui permet d’accélérer les mouvements)
- l’aire mine (qui est ainsi appelée car elle a la forme d’un animal lorsque l’on dessine ses contours)
- l’aire cule (cette aire est très forte)
- l’ec aire (cette aire influence la voie CS en l’obligeant à faire des mouvements soit horizontaux soit verticaux)- et enfin, le manque pas d’aire (qui s’excuse de vous avoir fait perdre votre temps)
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