Download pdf - LE REFLEXE MYOTATIQUE : UN EXEMPLE DE COMMANDE …

1

©CoursSciences,KévinLOPESMARTINS,2014www.cours-sciences.com

LEREFLEXEMYOTATIQUE:UNEXEMPLEDECOMMANDEMOTRICELe réflexe myotatique sert d’outil diagnostique pour apprécier l’intégrité du systèmeneuromusculaire: par un choc léger sur un tendon, on provoque la contraction dumuscleétiré.C’estlecasduréflexerotulienouduréflexeachilléen.Comment se fonctionne le réflexe myotatique? Dans quelle mesure intervient leréflexe myotatique dans notre quotidien? En quoi son analyse permet-elle dedécelerd’éventuellesatteintesdusystèmeneuromusculaire?I–Présentationdusystèmenerveux:Lesystèmenerveuxestl’undesplusimportantssystèmesdel’organisme.Ilréguledesfonctions aussi diverses et variées que la motricité, les sensations du toucher(somesthésie), de la température (thermoréception)…, la régulation de la fréquencecardiaque,lamémoire,lesémotions…Leprincipegénéraldefonctionnementdusystèmenerveuxestlesuivant:

Ce mode de fonctionnement en trois blocs permet de distinguer trois catégories desystèmesneuraux,quel’ondéfinitcommeétantdescircuitsquiassurentdesfonctionssimilaires, intervenant dans des domaines comportementaux différents: (1) lessystèmessensitifstelsquelavision,l’audition,lasomesthésie(sensibilité),ladouleur…quicaptentlesinformationdel’environnementetdel’intérieurdel’organisme;(2)lessystèmes moteurs qui produisent des mouvements en réponse aux informationscaptéeset(3)lessystèmesassociatifsquiprennentenchargelesfonctionscérébraleslespluscomplexes(l’attention,lareconnaissancedesformes,deslettres,desvisages,lelangage…).A cette organisation fonctionnelle du système nerveux se calque une organisationanatomiquequilesubdiviseendeuxcomposantes:lesystèmenerveuxcentral(SNC)etlesystèmenerveuxpériphérique(SNP).Lesystèmenerveuxcentralcomprendl’encéphale(cerveau,tronccérébraletcervelet)et lamoelleépinière.Lesystèmenerveuxpériphériquedésignel’ensembledusystème

2


nerveux qui n’est pas le SNC: 12 paires de nerfs crâniens et 31 paires de nerfsspinauxourachidiens.II–Fonctionnementduréflexemyotatique:

Lamoelleépinièreestlesiègedelafonctionréflexe.Unréflexesedéfinitcommeunecontraction stéréotypée (inévitable) et immédiate à un stimulus. C’est le cas duréflexed’étirementouréflexemyotatique.

Leréflexemyotatiqueestuneréponsemotriceinvolontaireetstéréotypéeàunestimulationpériphérique.Leréflexemyotatiquepeutêtredécomposéenplusieursétapes:

- l’étirement du muscle stimule des récepteurs à l’étirement (situés au seinmêmedumuscle)quienvoient,viaunnerfsensitif,unmessageafférentjusqu’àlamoelleépinière

- le neurone sensitif fait synapse et stimule unmotoneurone qui provoquera lacontractiond’unmuscle

- onprovoqueainsiunecontractionréflexe(icidubiceps)

Décrivons le trajet de l’information nerveuse: l’étirement du récepteur musculairestimuleleneuronesensitif.Celui-cipartdumusclejusqu’àlamoellespinaleoùilarriveparlaracinedorsale(postérieure).Lecorpscellulairedeceneurone(régioncontenantlenoyauetunegrandeproportiondesorganites)selocalisedansunpetitrenflementdelaracinedorsale:leganglionspinale.L’extrémitéduneuronesensitifentreencontact

3


aveclecorpscellulairedumotoneuroneauniveaudelasubstancegrisedelamoellespinale (région en forme de papillon au centre de la moelle spinale). Depuis cetterégion, le motoneurone emprunte la racine ventrale (antérieure) pour rejoindre lemuscle.Ilexisted’autrestypesderéflexes:réflexenociceptif(onapprochesamaind’unesourcedechaleur,unerétractiondubrassefaitdefaçonautomatique),réflexecutanéplantaire(signedeBabinski:chezunindividusain,flexiondugrosorteil)…Les réflexes peuvent être utilisés en examen neurologique, une réponse anormale duréflexe peut être à l’origine de lésions neurologiques. En effet, chaque réflexe a uneorigineprécisedanslamoelleépinièreouletronccérébral.Leréflexemyotatiqueestunréflexemonosynaptique.Ilmetenjeudifférentsélémentsquiconstituentl’arcréflexe.

Quelleestlanaturedumessagequiestvéhiculéauseindesneurones?III–Lacommunicationnerveuse:Si on implante une électrode à l’intérieur d’une cellule et une autre à l’extérieur, onenregistreunedifférencedepotentiel(c’estàdirequeleschargesélectriquesdepartet d’autre de lamembrane de la cellule sont différentes, pouvant générer un courantélectrique).

4


Ainsi, pour communiquer, les neurones utilisent l’électricité comme support dumessage.Lorsque l’on stimule suffisamment une fibre nerveuse, on observe une dépolarisation(c’est à dire une inversion de la polarité électrique de la cellule) qui déclenchel’apparitiond’unpotentield’action. CePA sedéfinit commeune inversionbrutale ettransitoiredupotentieldemembraneetquisepropagesansatténuationtoutaulongdelamembranedelafibreexcitée.

Lepotentield’actionsedéclenchedansunneuroneàlaconditionqueladépolarisationinitiale atteigne une valeur seuil (seuil critique). Si la stimulation ne permet pasd’atteindre leseuilcritique(onparledestimulationinfralaminaire),aucunpotentield’action ne sera déclenché. A l’inverse, si ce seuil est atteint (stimulationsupraliminaire),lepotentield’actionsedéclenche.Lepotentield’actionpeutêtredécomposéenplusieursétapes:- sileseuilsupraliminaireestatteint,onconstateunephasededépolarisationtrès

brève (moins de 1 ms) durant laquelle le potentiel passe de -60 à +40 mV(inversiondepotentiel)

- une baisse plus lente (1 à 2 ms) du potentiel membranaire vers la valeur dupotentielderepos:phasederepolarisation

5


- durantquelquesms,lepotentielmembranaireatteintunevaleurplusbassequelepotentielderepos,puisrevientprogressivementà lavaleurderéférence:phased’hyperpolarisation

ApartirdumomentoùunPAestémis, ilatteintd’embléunevaleurdedépolarisationmaximale:ilrépondàlaloidutoutourien(pasdevariationenintensitédesPA).

Le neurone moteur conduit un message nerveux codé en fréquence de potentielsd’action. Ceci signifie que plus le neurone aura été stimulé, plus la fréquence despotentielsd’actionproduitsseragrande.

Surledocumentci-dessus,laligneAreprésentel’enregistrementdespotentielsd’action,laligneBreprésentelastimulationduneurone(lahauteurdutraitestproportionnelleàl’intensité de la stimulation). Au plus on stimule, au plus le nombre de potentielsd’actionestgrand(augmentationdelafréquence).Alamanièredescâblesélectriquesquisontentourésd’unegaineplastique,lesneuronessontpourlaplupartentourésd’unecoucheisolante:lagainedemyéline.Cettegaineapourrôled’accélérerlavitessedeconductiondupotentield’actionlelongdel’axone.

6


Sur la figureprécédente, la trainéerougemontre laprogressiondumessagenerveux:onremarqueque,si leneuronenepossèdepasdegainedemyéline(fibreduhautsurchacunedes3figures),lapropagationdumessagesefaitunevitessemoindrequesiunegainedemyélineestprésente.Comment le neurone sensitif qui part dumuscle communique-t-il avec le neuronemoteur localisé dans la moelle spinale (ou moelle épinière)? Et comment lemotoneuronecommunique-t-ilaveclemuscle?IV–Organisationdelasynapse:Les neurones communiquent les uns avec les autres dans une zone d’extrêmeproximité: la synapse. A ce niveau, la communication se fait à l’aide de messagerschimiques:lesneurotransmetteurs(ouneuromédiateurs).Au niveau d’une synapse, la transmission ne peut se faire que dans un seul sens: del’élémentpré-synaptiquevers l’élémentpost-synaptique.Dans la figureci-dessous,leneuronepré-synaptiqueestenbleu,lepost-synaptiqueestenviolet.

7


Cette disposition oblige les neurotransmetteurs (messagers chimiques) à se localiserdans l’élémentpré-synaptique. Ilsysontstockésdansdepetits«sacs»: lesvésiculessynaptiques.Fonctionnementdelasynapseentredeuxneurones:Lorsquelemessagenerveux(potentield’action)arriveauniveaude laterminaisonduneuronepré-synaptique,ilentrainelalibérationdesneurotransmetteursdansleminceespacequiséparelesdeuxneurones: lafentesynaptique.Cesneurotransmetteurssefixent sur des récepteurs présents au niveau de la membrane de l’élément post-synaptique. La fixation de ces récepteurs provoque soit l’activation du neurone post-synaptique(créationd’unpotentield’action)soituneinhibition(onempêchel’émissiond’unpotentield’action).Ladescriptionquiprécèdecorrespondàunesynapseentredeuxneurones.Commentlemessageest-iltransmisd’unneuroneàunmuscle?Une telle synapse est appelée synapse neuromusculaire (ou jonctionneuromusculaire,JNM).

8


On retrouve encore ici l’élément pré-synaptique contenant les neurotransmetteurs;l’élémentpost-synaptiquereprésenteicilafibremusculaire.Auniveaudelajonctionneuromusculaire,l'acétylcholine,neuromédiateurstockédansles vésicules synaptiques, estmassivement libérée aumoment de l’arrivée de l’influxnerveux du motoneurone. L’Acétylcholine libérée se fixe sur les récepteurs àl'acétylcholine qui provoquent la dépolarisation de la membrane post synaptique etl’émissiond’unpotentield’actionqui sepropagealorsà la surfacede la fibre.C’est latransmissionsynaptique.La libérationdecalciuminduiteparcettedépolarisationprovoque lacontractionde lafibre. Dans la fente synaptique, l'acétylcholine est rapidement dégradée parl'acétylcholinestérase, une enzyme, évitant ainsi que la contraction ne soit tropprolongée.BILAN: