I- Les caractéristiques du réflexe myotatique : cf TP1 -EXAO

Partie II- La communication nerveuse ( Thème 3-B Neurone et fibre musculaire )
communiquer = signal ou stimulus/ organe récepteur /voie sensitive/centre de traitement/voie motrice/ organe
effecteur = réponse au stimulus.
Chap 1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle
Le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour apprécier l'intégrité du système neuromusculaire SN : par un choc
léger sur un tendon, on provoque la contraction du muscle étiré (exemple du réflexe rotulien ou achilléen).
I- Les caractéristiques du réflexe myotatique : cf TP1 -EXAO - 3 hyp à formuler
A- Définition : « c'est la contraction réflexe d'un muscle suite à son étirement. » Ces réflexes permettent de
maintenir la posture et de lutter contre la gravité, ce qui témoigne du bon fct du SN.
Ex : la percussion du tendon d'Achille correspond à un étirement du soléaire, muscle extenseur du pied /
jambe et cela déclenche sa contraction brutale et involontaire. En réponse au stimulus, il y a extension du pied
= réponse ou réflexe Achilléen. Si on frappe le tendon rotulien, on obtient le réflexe rotulien = extension de
la jambe / cuisse car le coup provoque l'extension du quadriceps antérieur de la cuisse qui , en réponse, se
contracte. L'électromyogramme montre une ddp lors de la contraction du muscle = potentiel de
contraction musculaire, sinon, le tonus de repos correspond à o mv en surface du corps.
Pb : comment fonctionne ce réflexe ? quelles sont les structures intervenant dans ce circuit ?
B- Les structures cellulaires et les voies nerveuses du réflexe : p 344-345 et TP1et TP2
L'enregistrement électrique du réflexe montre qu'il faut environ un délai de 30 ms après un coup porté
sur le tendon pour observer une forte polarisation positive puis négative durant 10 à 20 ms.
Ensuite le tonus initial est rétabli. Sachant que la Vmoy d'unn message nerveux est de 50 m.s-1, le
délai montre que la ME est le CN de ce réflexe ( circuit nerveux plus court que le mouvement
volontaire jusqu'au cerveau, plus long qu'un phénomène élastique au niveau de la jambe).
Les exp de section et de stimulation des nerfs rachidiens montrent que la voie sensitive est dorsale,
voie motrice est ventrale et que le message est unidirectionnel.
Les organes récepteurs sensibles à l'étirement sont les fuseaux neuromusculaires qui contiennent
l'extrémité des fibres sensitives ou dendrites ( des neurones sensitifs) enroulées autour de fibres
musculaires modifiées du muscle soléaire. Il y naît un message nerveux afférent.
Ces dendrites se rassemblent en faisceaux dans le nerf sensitif et empruntent la racine dorsale du
nerf rachidien. Le corps cellulaire du neurone sensitif est ds le ganglion rachidien. Son
prolongement axonique parvient ds la SG de la ME et fait synapse avec les dendrites ou le corps
cellulaire d' un motoneurone ds la corne antérieure de la ME= synapse neuro-neuronique.
Le neurone moteur ou éfferent a un corps cellulaire dans la substance grise de la ME. Son
prolongement axonique passe par la racine ventrale et fait synapse avec les fibres musculaires du
muscle effecteur = synapse neuro-musculaire ou plaque motrice dans le soléaire. Les axones des
neurones moteur sont le plus souvent myélinisés et sont rassemblés par faisceaux dans le nerf dit
moteur.
Savoir exp, dégénerescence noyaux et trajet unidirectionnel p 343 et 345.
Nerf = rassemble des fibres afférentes ( dendrites) et efférentes ( axones) de diamètre variable,
myélinisées ou non.
Arc-réflexe = monosynaptique , savoir faire le schéma de l'arc-réflexe.
II- Nature, et propagation du message nerveux le long des neurones : TP3-ex p 346, 347
Potentiel de repos – 70 mv, ( cf schéma de l'oscilloscope) pour ttes c eucaryotes = différence de
potentiel ou ddp entre le cytoplasme et la face externe de la mb plasmique due à une inégale
répartition d'ions ( pour simplifier, 2 K+ entrants pour 3 Na+ sortants avec dépense d'énergie ATP).
Seules les c nerveuses et musculaires peuvent produire un ou des messages nerveux = potentiels
d'action ou PA = cellules excitables. Le PA = dépolarisation, inversion de polarisation à + 30 mv,
puis repolarisation, voire hyperpolarisation ( voir schéma p 346), a tjrs même amplitude de 100 mv,
durée 1 à 2 ms , et est propageable ( recrée de place en place le long de la cellule) . Il suffit de la
diffusion hors de la c d'environ 1 ion K+ sur 100 000 pour donner naissance au potentiel de repos et
de l'entrée d'un très petit nbre de Na+ ds la c pour créer un PA ( en fait globalement , guère de
changements des gradients de concentration).
Le PA obéit à la loi du tout ou rien dès que le seuil de stimulation du neurone ou de la c musculaire
est atteint ( suite à un stimulus, il apparaît un potentiel de récepteur local non propageable ds organe
sensoriel, graduable en amplitude avec l'intensité de la stimulation, mais si le seuil, d'environ -50 mv
n'est pas atteint alors aucun PA = rien. Si la valeur seuil de ddp atteinte alors création d'au moins un
PA d'emblée d'amplitude maximale = tout ) .
Pour chaque fibre, l'intensité du stimulus est codée en fréquence de PA cf Schéma. Prix Nobel en
1963 pour l'hypothèse ionique du message nerveux pour A.F. Huxley et A.L. Hodgkin.
La vitesse de propagation du message nerveux augmente avec le diamètre des fibres et la
présence de gaines de myéline = 10 à + de 100 m.s-1, vitesse moyenne de 58m/s. ( il existe une
période réfractaire, lié au temps nécessaire de fermeture des canaux sodium, empêchant le retour en
arrière du message donc message unidirectionnel...). Il est donc plus lent qu'un courant électrique,
pas de nature complètement électrique.
Ccl : Message nerveux = message bioélectrique, constitué de mouvements ioniques, dans les fibres
nerveuses ou musculaires , codé en fréquence de PA , nature bioélectrique universelle ce qui permet
un traitement de l'information ds les centres nerveux CN quelque soit le stimulus.
Pb : passage du PA impossible ds la fente synaptique ( espace de 10 à 50 nm) et rappel message
unidirectionnel : comment est propagé le mn entre 2 neurones ou entre 1 neurone et un muscle ?
III- Propagation du message nerveux entre les cellules nerveuses et musculaires : Ex p 348 et p 350 et
TP4 synapses +logiciel synapse ou Nerf – savoir schéma synapse
synapse = espace 20 nm- non franchissable par PA ( dépolarisation impossible de la mb postsynaptique. C'est une jonction entre 2 neurones ou entre 1 neurone et 1 ou plusieurs cellules
musculaires effectrices. Soient 2 types de synapses : neuro-neuronique ou neuro-musculaire.
la terminaison présynaptique du neurone sensitif contient des vésicules renfermant un
neuromédiateur NT par ex acétylcholine ou ACH. L'arrivée d'un mn déclenche la migration des
vésicules vers la mb plasmique puis l'exocytose et la libération des NT ds fente synaptique. Savoir
schéma. Fixation des NT sur récepteurs mb du neurone post-synaptique ou de la fibre musculaire.
Cette fixation peut déclencher un PA ou plusieurs ou rien = nouveau mn ou potentiel d'action si
la valeur seuil est atteinte, codé en fréquence de PA si la valeur seuil est dépassée, pas forcément
la même fréquence que ds le neurone sensitif. Si la valeur seuil n'est pas atteinte, pas de PA
propageable ( sorte de potentiel récepteur local dans le corps cellulaire du motoneurone, non
propageable).
Le mn au niveau des synapses est donc chimique, le codage de la fréquence des PA est réalisé en
concentration de neuromédiateurs. Le temps d'action des NT est fugace , qq ms, il existe pour cela
des enzymes pour détruire les NT (ex Acétylcholinestérase) ou une recapture des NT par le neurone
présynaptique. Temps pour une synapse = 0,5 – 0,8 ms dans un arc réflexe.
Vu la structure des synapses ( vésicules présentes ds neurone présynaptique seulement), message
unidirectionnel là aussi.
Noter l'existence de synapses stimulatrice et inhibitrice selon la nature des NT pour les synapses
neuro-neuroniques . ex GABA : Acide γ-aminobutyrique pour une synapse inhibitrice qui diminue la
fréquence des PA.
Synapse neuro-musculaire : mêmes étapes de fonctionnement, mais attention la cellule musculaire
est la cellule post-synaptique. Le motoneurone présynaptique peut innerver plusieurs fibres
musculaires. La fixation des NT entraîne cette fois un Potentiel d'action musculaire, plusieurs ou
zéro selon que la valeur seuil est atteinte ou dépassée ou pas au niveau de la plaque motrice.
Il existe des molécules agonistes ayant le même effet que le NT ou non = antagonistes, se logent ds
les récepteurs mais n'ont pas les mêmes effets. Ex curare , antagoniste de Ach car remplace l'Ach
dans les mêmes récepteurs et provoque une paralysie musculaire, comme les venins de serpent, ou la
belladone ( ophtalmologie). Certains gaz de combat comme le sarin bloquent l'enzyme
l'acétylcholinestérase donc Ach reste dans les récepteurs provoquant une hyperactivité des neurones
et des muscles ( diarrhées, augmentation de toutes les secrétions, difficultés cardiaques , respiratoires,
contractions permanentes ou tétanies...). La toxine botulique ( botox en cosmétique) provenant
d'une bactérie, Clostridium botulinum, empêche la libération de Ach ( empêche l'exocytose des
vésicules présynaptiques donc paralysie flasque des muscles qui ne se contractent plus, traits
détendus...plus jeunes …). L'intoxication alimentaire à partir de conserves avariées s'appelle le
botulisme. La nicotine du tabac est un agoniste de Ach, en se fixant dans les mêmes récepteurs
avec même effet stimulant.
Savoir schémas de synthèse poly ou p 355