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)