LE RÉFLEXE MYOTATIQUE

Lire les fiches précédentes est nécessaire pour la compréhension :

Les neurones : approches structurelle et fonctionnelle

La synapse et les neurotransmetteurs

I. GÉNÉRALITÉS

Le réflexe myotatique peut être facilement mis en évidence au travers du réflexe rotulien.

Afin d’examiner l’état des réflexes d’un patient, un médecin va venir taper avec un marteau

contre le ligament rotulien ce qui va entraîner une extension du quadriceps fémoral et un

fléchissement du biceps crural (figure 1). C’est un réflexe myotatique. Il est important de

savoir que ces deux muscles sont dits antagonistes l’un par rapport à l’autre car leurs effets

sont inverses sur le mouvement de la jambe.

Figure 1. Schéma du réflexe rotulien qui est le réflexe myotatique le plus connu.

Le réflexe myotatique est extrêmement rapide, d’intensité variable (en fonction de la

pression exercé sur le tendon). Ces deux observations nous amène à penser que les circuits

neuronaux impliqués doivent être courts.

D’un point de vue neural le réflexe myotatique suit les mêmes voies que n’importe quel

réflexe (réflexe nociceptif par exemple). Un message nerveux sensoriel, provenant de récepteur

sensoriel, le fuseau neuromusculaire, se dirige vers la moelle épinière par la voie nerveuse

sensorielle ou afférente. La moelle épinière joue le rôle de centre nerveux, intégrant le message

sensoriel générant ou non une réponse motrice. La réponse motrice a pour origine un

motoneurone qui émet un signal moteur par la voie nerveuse motrice ou efférente. Enfin le

message nerveux moteur arrive au niveau des effecteurs moteurs, les cellules musculaires.

L’intérêt de tester le réflexe devient maintenant évident, il permet au médecin d’avoir un indice

sur l’état de la moelle épinière.

II. ORGANISATION DU RÉFLEXE MYOTATIQUE

Le but de cette section est de présenter en détail chaque étape du réflexe myotatique. Un

schéma résume toutes les étapes à la fin de la section. Il est conseillé de s’y référer régulièrement

au cours de la lecture.

1. Récepteurs sensoriels : les fuseaux

neuromusculaires

Dans les muscles, parmi les fibres musculaires se trouvent des fuseaux neuromusculaires

(figure 2). Il s’agit de 3 à 8 fibres musculaires modifiées, contenue dans une capsule de tissu

conjonctif. Chaque fibre musculaire d’un faisceau est entourée par une terminaison nerveuse ou

fibre sensitive afférente appartenant à un nerf sensitif. L’étirement d’un muscle provoque

l’étirement des fibres musculaires modifiées ce qui fait naître dans les terminaisons nerveuses un

message nerveux. Le fuseau neuromusculaire est donc un récepteur sensoriel qui informe de l’état

d’étirement d’un muscle.

2. Voie afférente

Fibres musculaires

Figure 2. Figure résumant les différents composants d’un fuseau neuromusculaire

Capsule fibreuse

Les influx nerveux provenant des fuseaux neuro musculaires sont portés par les fibres

sensitives afférentes jusqu’à la moelle épinière. Ces fibres sont en fait les dendrites de neurones

sensoriels situés dans les ganglions des racines dorsales de la moelle épinière. Rassemblées en

paquet, les dendrites forment les nerfs sensitifs qui vont du récepteur sensoriels (fuseaux

neuromusculaires) jusqu’à la moelle épinière.

3. Centre intégrateur : la moelle épinière

Pour rappel, le réflexe myotatique est la contraction d’un muscle (et le relâchement du

muscle antagoniste) suite à un stimulus étendant le muscle. Il faut donc que le message sensitif

provenant des fuseaux neuromusculaires soit intégré dans la moelle épinière. Autrement dit il faut

activer les motoneurones du muscle étiré et inhiber les motoneurones innervant le muscle

Figure 3. Schéma descriptif de la voie afférente ou sensitive du réflexe myotatique.

Figure 4. Schéma descriptif des réseaux neuronaux impliqués dans le réflexe myotatique au niveau de la moelle épinière.

antagoniste. Cela entraînera la contraction du muscle étiré et le relâchement du muscle

antagoniste.

Les neurones sensitifs font donc synapses soient avec les motoneurones du muscle étiré

soient avec un autre type de neurone appelé les inter-neurones. Ces derniers font l’intermédiaire

entre l’axone des neurones sensitifs et les dendrites des neurones moteurs du muscle antagoniste.

Leur rôle est de transformer le signal excitateur provenant des neurones sensitifs en signal

inhibiteur. En effet en inhibant les motoneurones du muscle antagoniste, les inter-neurones

permettent sa relaxation. Une fois le message sensitif transmis et modulé, les motoneurones du

muscle étiré sont excités et envois des potentiels d’action vers le muscle. Les motoneurones du

muscle antagoniste sont inhibés, leur potentiel de repos diminue et cela entraîne une diminution

des potentiels d’action envoyés au muscle. Les axones transmettant ces potentiels d’action sont

rassemblés et sortent de la moelle épinière par la racine ventrale avant de rejoindre le même nerf

que les dendrites des neurones sensitifs. Ce nerf s’appelle le nerf rachidien.

4. Voie efférente et synapse

Les potentiels d’action provenant des motoneurones de la moelle épinière sont portés par

les axones de ces derniers. Ils sont réunis dans le nerf rachidien avec les dendrites des neurones

sensitifs. Les axones vont venir former des synapses au niveau des muscles. Les synapses ainsi

formées vont être excitatrices (entraîner la contraction musculaire) pour celles au niveau du

muscle étiré et vont être inhibitrices (entraîner la relaxation musculaire) au niveau du muscle

antagoniste. (c.f. schéma final). Pour plus de détail concernant ce type de synapse, voir la fiche sur

les synapses.

5. Résumé

La figure 5 résume l’ensemble des circuits neuronaux impliqués dans le réflexe myotatique

avec prise en compte du muscle antagoniste.

Un stimulus (un coup de marteau) va étirer un muscle, cet étirement va donner lieu à une

stimulation des fuseaux neuromusculaires situés dans le muscle et va entraîner une excitation des

afférences sensitives des neurones sensoriels situés dans le ganglion dorsal de la moelle épinière.

Ces neurones vont intégrer les potentiels excitateurs et vont émettre des potentiels d’action en

direction de la partie ventrale de la moelle épinière. C’est dans cette partie que les motoneurones

innervant le muscle étiré sont situés. Ils vont donc être activés par les trains de potentiels d’action

provenant des neurones sensitifs. Cette activation va entraîner l’envoi de potentiel d’action vers le

muscle qui se contractera. Les axones des neurones sensitifs vont aussi faire synapse au niveau

d’inter-neurones qui vont « transformer » le message excitateur en message inhibiteur et vont

faire synapse sur les motoneurones innervant le muscle antagoniste au muscle étiré. Cela va

entraîner la relaxation de ce muscle antagoniste.

Figure 5. Schéma résumant le réflexe myotatique illustré dans le cas du réflexe rotulien.

III. L’EXPÉRIENCE DE MAGENDIE

Dans cette partie nous allons voir une expérience qui a démontré la différence entre les nerfs moteurs et les nerfs sensitifs et qui a été faite par François Magendie au 19ème siècle.

Le protocole, les résultats et l’interprétation sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Lorsqu’une section d’un neurone est réalisée la partie de cellule contenant le noyau survit alors que l’autre partie

dégénère (figuré en rouge).

Expériences de section Conséquences immédiates Observations à plus long terme

Interprétation

La région du corps innervé par

le nerf rachidien sectionné

perd toute sensibilité et toute

motricité.

Toutes les fibres nerveuses de la

portion du nerf séparé de la

moelle épinière dégénèrent.

Le nerf rachidien contient à la fois des

fibres sensitives et motrices (dendrites

des neurones sensitifs et axones des

motoneurones).

La région du corps innervée

par le nerf rachidien sectionné

perd toute sensibilité. La

motricité est maintenue que la

section soit réalisée d’un côté

ou de l’autre du ganglion.

Les fibres nerveuses dégénèrent

de part et d’autre du ganglion

spinal isolé ainsi que dans la

partie dorsale du nerf rachidien.

L’isolement du ganglion spinal (dorsal)

entraîne l’isolement des neurones

sensitifs et donc la perte de sensibilité

des zones innervés par ces neurones. Le

corps des neurones sensitifs se situent

donc dans le ganglion dorsal.

La région du corps innervée

par le nerf rachidien sectionné

perd sa motricité.

Les fibres nerveuses dégénèrent

dans la partie de la racine

antérieure séparée de la moelle

épinière ainsi que dans la partie

ventrale du nerf.

Les fibres nerveuses ventrales sont les

axones des motoneurones et sont donc

responsable de la motricité.