3. Les cellules de Renshaw - Cours de DCEM1 2010/2011 à Amiens

Neurophysiologie – Pr. Macron
PHYSIOLOGIE DE LA MOELLE EPINIERE
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Le système nerveux est divisé en :
o Système nerveux central (SNC).
o Système nerveux périphérique (SNP).
Le SNC est composé de toutes les structures présentent dans le crâne (encéphale) et la moelle
épinière.
L’encéphale est formé par :
o Le cerveau divisé en hémisphère droit et hémisphère gauche.
o Le cervelet.
o Le tronc cérébral qui relie les hémisphères cérébraux, le cervelet à la moelle épinière. Il
est composé de trois parties :
o Mésencéphale.
o Protubérance (pont).
o Moelle allongée (bulbe).
I. Notions d’anatomie
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La moelle épinière est plus courte que le canal rachidien (en bas du canal rachidien on ne
retrouve que la queue de cheval (racines nerveuses)).
Il ya au niveau de la moelle :
o 8 segments cervicaux qui donnent naissance à 8 racines cervicales.
o 12 segments thoraciques qui donnent naissance à 12 racines thoraciques.
o 5 segments lombaires qui donnent naissance à 5 racines lombaires.
o 5 segments sacrés qui donnent naissance à 5 racines sacrées.
Au niveau cervical, les racines cervicales :
o De C1 à C7 sortent au dessus des vertèbres C1 à C7.
o La C8 sort au dessus de la vertèbre T1.
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Les racines antérieures :
o Ne contiennent que des fibres motrices.
o Fibres motoneurones α.
Les racines postérieures :
o Ne contiennent que des fibres sensitives.
o Ils amènent des informations sensitives de différents récepteurs.
o Dans le ganglion rachidien on retrouve le corps cellulaire des neurones en T.
Au niveau de la substance grise, elle est divisée par la classification de Rexed :
o Des couches I à VI qui reçoivent des informations sensitives (corne postérieure).
o Couche IX organisée en colonne, correspond aux motoneurones α (corne antérieure).
La substance blanche est séparée :
o En cordon ventral.
o En cordon ventro-latéral.
o En cordon latéral.
Il existe deux grands types de fibres :
o Des fibres ascendantes/afférentes (périphérie  cortex) qui apportent des informations.
o Des fibres descendantes/efférentes (cortex  périphérie) qui sont motrices.
II. Fonction reflexes de la moelle épinière
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La moelle épinière est le siège de trois types de reflexes :
o Le reflexe myotatique (ou reflexe ostéo-tendineux en examen clinique) à point de départ
fusorial (origine : stimulation des fuseaux neuromusculaires).
o Le reflexe à point de départ golgien.
o Le reflexe à point de départ cutané (ou récepteur de flexion).
Principe d’un reflexe :
o Stimulation qui passe par un récepteur.
o Ce récepteur envoi une information vers la moelle.
o La moelle est à l’origine d’une réponse.
1. Reflexe myotatique
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Stimulation : allongement passif bref et rapide d’un muscle qui stimulent les fuseaux
neuromusculaires (surtout la composante IA (composante dynamique)).
Les fibres IA envoient les informations à la moelle épinière.
Réponse : contraction du muscle stimulé.
L’allongement passif en clinique se fait à l’aide d’un marteau reflexe.
Exemple du reflexe bicipital :
o Coude fléchit.
o Stimulation : tape sur le tendon du biceps brachial.
o Les fibres IA stimulée du muscle biceps activent les motoneurones α du biceps brachial.
o Les fibres IA stimulée du muscle biceps activent un interneurone qui eux-mêmes inhibent
les motoneurones des muscles antagonistes (M. triceps brachial).
o Les fibres IA stimulée du muscle biceps activent des motoneurones α des muscles
agonistes du biceps brachial (M. brachio-brachial).
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Réponse : flexion de l’avant bras sur le bras.
Les reflexes du membre supérieur :
o Le reflexe bicipital :
o Tape sur son tendon dans le pli du coude  flexion de l’avant bras sur le bras.
o Permet d’explorer le N. musculo-cutané (racines C5 C6).
o Le reflexe brachio-radial :
o Tape sur styloïde radial  flexion.
o Permet d’explorer le N. radial (racine C6).
o Le reflexe tricipital :
o Tape sur l’olécrane, tendon triceps  extension.
o Permet d’explorer le N. radial (racine C7).
o Le reflexe cubito-pronateur :
o Tape sur la styloïde radiale (interne), tendon du carré pronateur  pronation.
o Permet d’explorer le N. médian (racine C8).
Les reflexes du membre inférieur :
o Le reflexe patellaire :
o Sujet assis sur le bord d’une tape, membre relâche, on tape sur le tendon
patellaire  extension de la jambe sur la cuisse.
o Permet d’explorer le N. fémoral (racine L4).
o Le reflexe calcanéen :
o Tape sur le tendon calcanéen  mouvement d’extension du triceps sural.
o Permet d’explorer le N. tibial (racine S1).
Pathologie : un patient qui vient pour une sciatique (douleur N. sciatique S1 S5) on lui fait un
reflexe calcanéen. S’il n’est pas présent on peut présumer que c’est une sciatique par souffrance
de la racine S1.
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2. Reflexes à point de départ golgien
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Stimulation : des récepteurs de Golgi par augmentation de la tension du muscle.
Passage de l’information par les fibres IB.
Réponse : inhibition des motoneurones α du muscle stimulé.
Cliniquement : on ne voit pas sa réponse.
Il est important car quand on fait des mouvements volontaire, ce reflexe intervient.
Exemple :
o Stimulus : augmentation de tension qui stimule les organes tendineux de golgi.
o Les fibres IB du biceps vont exciter des interneurones IB qui vont eux inhiber les
motoneurones du même muscle.
o Les fibres IB du biceps vont exciter des interneurones IB qui vont exciter les
motoneurones des muscles antagonistes (triceps).
o Les fibres IB du biceps vont exciter des interneurones IB qui vont eux inhiber les
motoneurones du muscle antagoniste (brachio-brachial).
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Attention, lors de l’étirement passif (pour recherche du reflexe myotatique) il y a alors :
o Augmentation de longueur : à l’origine d’un reflexe myotatique.
o Augmentation de tension : à l’origine d’un reflexe golgi.
Le reflexe myotatique l’emporte car le récepteur golgi ont un seuil de tension important pour
être stimulés (car contraction passive et non active). Or lorsqu’on tape pour la recherche d’un
reflexe myotatique, c’est un étirement passif qui ne met pas en jeux le reflexe de golgi.
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3. Reflexes de flexions à point de départ cutané
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Ce sont des reflexes qui touchent le côté homolatéral et controlatéral à la stimulation.
Stimulation : mécanique intense, à la limite du nociceptif.
Réponse :
o Flexion du membre stimulé.
o Activation des motoneurones fléchisseurs et inhibition des motoneurones extenseurs.
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Exemple :
o Stimulation : dos du pied qui excitent les neurones en T.
o Les neurones en T excitent des interneurones du côté homolatéral :
o Certains excitent les motoneurones α pour la flexion.
o D’autres inhibent les motoneurones α pour l’extension.
o Les neurones en T activent des interneurones du côté controlatéral (moins intense) :
o Certains excitent les motoneurones α pour l’extension
o D’autres inhbitent les motoneurones α pour la flexion.
o Réponse :
o Flexion du pied sur la jambe.
o Flexion de la jambe sur la cuisse si on augmente l’intensité de la stimulation.
o Flexion de la cuisse sur le bassin si on augmente l’intensité de la stimulation.
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Pour que ces reflexes s’expriment, il faut être dans des conditions pathologiques c'est-à-dire une
suppression tout contrôle des centres supérieurs sur les circuits reflexes (section médullaire :
paraplégique, tétraplégique). Cela témoigne d’une lésion médullaire importante.
C’est un reflexe polysynaptique (beaucoup d’interneurones interviennent).
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III. Le contrôle des centres supérieurs sur le circuit des reflexes
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Le contrôle des centres supérieurs (= centres supra-médullaires).
1. Contrôle sur les reflexe à point de départ fusoriaux
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Exemple du membre inférieur avec les muscles triceps sural et le tibial antérieur.
Des neurones I.A partent des fuseaux neuromusculaires pour ;
o Exciter les motoneurones alpha du muscle concerné.
o Exciter les inter-neurones qui vont eux même inhiber les motoneurones alpha du muscle
antagoniste.
Des neurones gamma sont présents pour innerver les fibres IA.
Contraction volontaire du tibial antérieur :
o Le muscle se raccourci et fait remonté le pied dans la partie antérieur.
o Le muscle triceps sural est donc allongé (car le pied descend dans la partie postérieur).
o A l’origine d’un reflexe myotatique à partir du triceps sural. Les fibres I.A :
o Active les motoneurones α du muscle triceps sural (antagoniste).
o Inhibe les motoneurones α du muscle tibial antérieur.
Certains mécanismes permettent de ...
o La coactivation alpha-gamma.
o Le SN agir directement sur l’interneurone IA.
o Les cellules de Renshaw
La coactivation alpha-gamma :
o Le SN par le faisceau pyramidal ou cortico-spinal (voie de la motricité volontaire) : active
les motoneurones alpha et gamma.
o Quand on contracte un muscle (par les motoneurones α) le muscle se raccourci, le
fuseau neuromusculaire est donc silencieux, le reflexe myotatique est donc absent.
o La coactivation alpha gamma permet d’activer le motoneurone gamma en même temps
motoneurone alpha.
o Le neurone gamma active le fuseau neuromusculaire. Ainsi les fuseaux neuromusculaires
excités continuent à être actif même si le muscle se raccourci.
o Cette coactivation permet de maintenir une activité du motoneurone α dans le reflexe
myotatique sur un muscle qui se raccourci.
Excitation de l’interneurone IA du tibial antérieur.
o Inhibition de l’interneurone IA du triceps surral.
o Inhibition de l’action inhibitrice sur le motoneurone α du tibial antérieur.
o Permet de lutter contre les effets du reflexe myotatique.
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Les cellules de Renshaw :
o Circuit de rétro-inhibition.
o Activation du motoneurone α qui actif cette cellule de Renshaw.
o La cellule de Renshaw elle-même inhibe le motoneurone α.
o Elle est inhibée par un contrôle supra-médullaire
Application : les patients qui ont une attaque de la moelle épinière ont des déficits moteurs de
type spastique (perte de la mobilité avec hypertonie musculaire). Due à la perte de contrôle sur
les circuits reflexes.
Lors d’un mouvement rapide ... que lorsqu’un mouvement lent
2. Contrôle sur un circuit IB
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Deux muscles agonistes (ou synergistes) qui permettent de rigidifier la position debout :
o Triceps sural.
o Quadriceps fémoral.
Des motoneurones IB partant des organes tendineux de golgi :
o Activent les inter-neurones IB qui eux inhibent les motoneurones α du muscle concerné.
o Activent les inter-neurones IB qui eux inhibent les motoneurones α du muscle agoniste.
o Activent les inter-neurones de l’inhibition présynpatique qui eux inhibent ce
motoneurone IB.
Contraction volontaire du muscle triceps sural :
o Augmentation de tension des organes tendineux de Golgi.
o Activation des motoneurones I.B.
o Inhibition des motoneurones α des muscles quadriceps fémoral et triceps sural.
Le contrôle supérieur peut :
o Inhiber l’interneurone IB.
o Activer l’interneurone de l’inhibition présynpatique.
o Activer le motoneurone α.
Le contrôle des centres supérieurs est également à l’origine d’une action facilitatrice sur
l’inhibition de l’inter-neurone-IB (du muscle agoniste).
o Evite la syncinésie : évite les contractions agonistes lorsqu’on ne veut contracter qu’un
seul muscle. Phénomène qui permet de donner de la précision aux gestes.
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Pathologie sur ces contrôles supérieurs à l’origine de syncinésie : flexion de l’avant bras
sur le bras couplée à une flexion du poignet.
3. Les cellules de Renshaw
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Les motoneurones α activent les cellules de Renshaw (neuromédiateur : GABA) qui elles :
o Inhibent le motoneurone-α qui les a excités (circuit rétro-inhibiteur).
o Inhibent également les motoneurones-α agonistes.
o Inhibent les inter-neurones IA.
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Le faisceau pyramidal va innerver des motoneurones α.
o Les motoneurones α innerve un muscle et déclenche sa contraction (déclenche niveaux
de force différents)
o Les cellules de Renshaw elles inhibent les motoneurones α.
Mouvement nécessitant beaucoup de force :
o Le circuit inhibiteur de la cellule de Renshaw limite le nombre de potentiels d’actions. La
contraction ne pourra pas être forte.
o Ainsi on va inhiber la cellule de Renshaw.
Mouvement précis :
o Activation de la cellule de Renshaw.
o Ainsi il y a un système de démultiplication (pour une activité donnée des cellules
pyramidales est à l’origine d’une activité beaucoup plus basse du motoneurone α).
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Diagramme activité (fréquence de potentiels d’actions) des motoneurones α en fonction de
l’activité des neurones du faisceau pyramidal.
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