Thème 3B Activité : Le réflexe achilléen, un reflexe myotatique

Thème 3B
Activité : Le réflexe achilléen, un reflexe myotatique
Compétences travaillées
Notions à construire
Le réflexe myotatique est un réflexe
monosynaptique. Il met en jeu différents
éléments qui constituent l'arc-réflexe.
Capacités
Mettre en évidence les éléments de l'arc-réflexe à partir de matériels variés (enregistrements, logiciels de simulation).
Observer et comparer des lames histologiques de fibre et de nerf.
Observer des lames histologiques pour comprendre l'organisation de la moelle épinière.
Attitudes
Faire preuve d’autonomie et de
curiosité
Être conscient de sa responsabilité
face à la santé
Avoir une bonne maîtrise de son corps
Un individu est capable de tenir une posture verticale debout, grâce aux positions prises par les différentes parties de son corps les unes par rapport aux autres notamment ses
jambes et ses pieds), malgré la gravité ou de légères poussées d’autres individus.
Médecin généraliste, vous recevez un élève lors d’une visite médicale scolaire. Parmi tous les tests que vous lui faites, vous réalisez celui du réflexe achilléen
A partir des documents proposés et vos connaissances, vous allez dans un premier temps effectuer le test du réflexe achilléen puis expliquer l’intérêt de ce test médical en
détaillant le circuit nerveux de ce réflexe.
Document 1 : Différents organes intervenant dans la posture verticale au niveau de la cheville
Les os peuvent bouger les uns par rapport aux autres au niveau des articulations. La cheville est l’articulation
du pied avec la jambe. Ces os sont attachés entre eux par des ligaments. Les os sont les organes passifs du
mouvement. Les muscles, fixés aux os par des tendons, assurent, de par leurs contractions et leurs
relâchements, les mouvements des os. Les muscles sont les organes actifs du mouvement. Le muscle
extenseur est le muscle qui permet l’extension de deux parties du corps articulées et le muscle fléchisseur
permet le mouvement antagoniste.
En posture debout, la pesanteur entraîne un fléchissement au niveau des différentes articulations de
l'organisme, dont l'articulation entre la jambe et le pied. Le maintien de cette posture résulte d'une activité
coordonnée et permanente des muscles extenseurs. Ces muscles semblent au repos car ils ne changent pas en
longueur en l'absence de mouvement, mais en fait, ils présentent un état de tension (résistance à l'étirement)
permanent : c'est le tonus musculaire.
On appelle réflexe myotatique la contraction réflexe des muscles striés squelettiques en réponse à un
étirement. Elle se produit en permanence lorsque le corps est dans une posture donnée (position debout par
exemple) et elle est à l'origine du tonus musculaire. En situation de déséquilibre, le maintien de la posture de
l'organisme implique la mise en jeu brève et intense de réflexes myotatiques.
Muscles extenseurs du pied
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Document 2 : Obtention d’un électromyogramme d’un muscle extenseur du pied lors d’une étude expérimentale du réflexe achilléen
Un coup porté sur le tendon d’Achille déclenche une extension du pied
Protocole :
- Placer l’élève avec sa jambe qui repose sur une chaise
- Ouvrir le programme sur l’ordinateur : « réflexe myotatique »
- Régler le gain à 3 et tester le marteau
- La durée de la manipulation est de 100 msec, et la différence de potentiel de 1,5 mV
- Laisser tomber le marteau sur l’arrière de la cheville de façon à provoquer le réflexe
- Recommencer l’expérience en effectuant une stimulation de même intensité.
- Recommencer l’expérience en effectuant des stimulations d’intensité croissante. (2 stimulations)
La vitesse de conduction du message nerveux est d’environ 50m/s
http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/applic/refmyo/activ-musc.htm
Document 3 : Observation microscopique de coupe de nerf (http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/nerf/nerf.htm)
Chez l'homme, il existe 12 paires de nerfs crâniens au niveau encéphalique, et 31 paires de nerfs spinaux (ou rachidiens) au niveau de la moelle épinière.
En neuroanatomie, un nerf désigne un regroupement de fibres nerveuses ou prolongements cellulaires (axones et dendrites) distincts. Ces axones et dendrites sont issus de
neurones dont les corps cellulaires sont le plus souvent regroupés en ganglion. Les nerfs et les ganglions sont les composants anatomiques de base d'un système nerveux. Un
nerf est constitué d’un ensemble de faisceaux de fibres nerveuses.
Les nerfs transmettent principalement des messages nerveux sensoriels ou moteurs. Les messages sensoriels vont de la périphérie vers le système nerveux central alors que les
messages moteurs vont du système nerveux central aux muscles. Certains nerfs peuvent donc être mixtes, constitués à la fois de fibres sensorielles et motrices.
Schémas d’un nerf (à gauche) et d’un neurone (à droite)
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Document 4 : Expériences de Magendie de sections d’un nerf spinal (ou rachidien) en 1822
Lorsqu'on sectionne une cellule, la partie nucléée survit. L'autre partie, sans noyau, meurt et dégénère. Dans les expériences suivantes, différentes sections sont réalisées. La
zone sombre représente les fibres dégénérées et la flèche indique le sens de la dégénérescence.
Expériences de section
Conséquences immédiates
Observations à plus long
terme
La région du corps innervé par
Toutes les fibres nerveuses de
le nerf rachidien sectionné
la portion du nerf séparé de la
perd toute sensibilité et toute
moelle épinière dégénèrent.
motricité.
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.
Les fibres nerveuses
La région du corps innervée
dégénèrent dans la partie de la
par le nerf rachidien sectionné racine antérieure séparée de la
perd sa motricité.
moelle épinière ainsi que dans
la partie ventrale du nerf.
« Depuis longtemps, je désirais faire une
expérience dans laquelle je couperais sur un
animal les racines postérieures des nerfs qui
naissent de la moelle épinière. (…) je crus d’abord
le membre correspondant aux nerfs coupés
entièrement paralysé ; il était insensible aux
piqûres et aux pressions les plus fortes ; il me
paraissait immobile, mais (…) à ma grande
surprise, je le vis se mouvoir d’une manière très
apparente, bien que la sensibilité y fût toujours
tout à fait éteinte. (…) Il se présentait
naturellement à l’esprit de couper les racines
antérieures en laissant intactes les postérieures.
(…) Comme dans les expériences précédentes, je
ne fis la section que d’un seul côté, afin d’avoir un
terme de comparaison. (…) le membre était
complètement immobile et flasque tandis qu’il
conservait une sensibilité non équivoque. »
(Journal de physiologie expérimentale et de
pathologie, F.Magendie, 1822, vol.2.)
Document 5 : Observation microscopique de moelle épinière Livre p (http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/moelle/moelle.htm)
En coupe transversale, la moelle épinière montre deux
régions
-Au centre, la substance grise forme, autour du canal de
l'épendyme, une colonne ininterrompue dont la section a
la forme d'un H bosselé avec des cornes antérieures larges
et courtes, des cornes postérieures longues et effilées et
des cornes latérales à peine développées.
-Autour, la substance blanche est divisée en deux moitiés
symétriques par deux sillons : l'un, antérieur, large ; l'autre,
postérieur, prolongé en profondeur par une mince cloison.
L'émergence des nerfs rachidiens divise chaque moitié en
trois cordons antérieur, latéral et postérieur.
La substance grise et les ganglions renferment les corps des
cellules nerveuses, tandis que la substance blanche et les
nerfs sont formés uniquement de fibres.
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Document 6 : Observation microscopique d’un ganglion nerveux spinal ou rachidien Livre p ( http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/moelle/moelle.htm)
Les racines dorsales des nerfs spinaux présentent des renflements appelés ganglions spinaux ou rachidiens. Les ganglions spinaux (ou rachidiens) et contiennent le corps
cellulaire des neurones sensitifs (neurones en T). Les corps cellulaires neuronaux sont volumineux et sphériques.
Document 7 : Le fuseau musculaire
Le fuseau neuromusculaire
Fibres musculaires
Fibres musculaires
modifiées
Fibres sensitives afférentes
Fuseau neuromusculaire
Capsule fibreuse
Dans les muscles parmi les fibres musculaires se trouvent des fuseaux neuromusculaires.
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 afférent. Le fuseau
neuromusculaire est un récepteur sensoriel qui informe de l’état d’étirement d’un
muscle.
Document 8 : La jonction neuromusculaire ou plaque motrice
Les fibres musculaires
sont innervées
par desnerveux
neurones
le corps
cellulaire est situé dans la corne
Document
9 : Schéma fonctionnel
du circuit
du dont
réflexe
myotatique
antérieure de la moelle. Les axones de ces motoneurones quittent ce lieu par les racines ventrales et vont faire
contact sur le muscle en une zone appelée plaque motrice
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Nom, Prénom, Classe :
Muscle
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