Motricité volontaire, système sensori-moteur

Motricité volontaire, système sensori-moteur
Le neurone moteur se situe dans la moelle épinière au niveau ventral. Il reçoit des
centaines de synapses. Il intègre tous ces signaux pour dire au muscle squelettique de se
contracter ou non, voire de se décontracter. Il n’y a pas de motricité sans sensorialité. Il doit
connaître l’état de sa fibre musculaire, sinon il ne peut pas fonctionner.
Le but est de faire bouger notre squelette
I. Motricité spinale, réflexe, contrôle spinal
Un neurone sensitif ne va pas faire une seule synapse mais plutôt une dizaine voir
centaine. Soit au même niveau soit à des niveaux différents. Le motoneurone lui ne contracte
pas qu’une seule cellule musculaire.
Il y a deux grands types de muscles : les muscles lisses et des muscles striés.
Les muscles striés sont divisés en deux catégories : les muscles striés cardiaques et les
muscles striés squelettiques. Les muscles squelettiques sont ceux qui font mouvoir le
squelette.
Tous les muscles squelettiques sont insérer de part et d’autres d’une articulation.
A. Motoneurone
En prenant l’exemple du bras :
Les muscles sont innervés par un motoneurone (voie ventrale). Chaque muscle est fait
de fibres musculaires. Les fibres musculaires sont les cellules musculaires. La cellule
musculaire est striée. Un axone innerve une fibre musculaire.
Dans les muscles striés squelettiques il y a des classifications. Le biceps est un muscle
fléchisseur. Le triceps est un muscle extenseur. Le biceps et le brachialis sont des muscles
fléchisseurs donc ce sont des muscles agonistes car ils font la même action. S’ils font les
actions inverses ils sont antagonistes.
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Au niveau spinal la substance grise et interne et blanche externe.
Les nerfs mixtes : ?
Les vertèbres forment des métamères : niveau 8 (métamères) cervical, 12 thoracique, 6
lombaires et 6 sacrés. Il y a des renflements aux niveaux cervical et lombaires, c’est là que
sont les motoneurones. Les renflements apparaissent en fonction du nombre de muscle que les
motoneurones innervent. Niveau lombaires : membres inférieurs, membres supérieur :
cervicales.

Les motoneurones sont situés du coté ventral de la moelle épinière. Les motoneurones
qui vont énervés les muscles fléchisseurs vont se retrouver au niveau dorsal. Au niveau
ventral il y aura les muscles extenseurs. Du coté médian les muscles axiaux. Du coté
latéral les muscles distaux.
3 types de muscles en fonction de l’organisation anatomique :
- Muscles axiaux : cou, colonne vertébrale, sont dans l’axe, permettent la posture.
Ce sont des muscles qui luttent contre la gravité.
- Muscles proximaux : peuvent faire bouger tout ce qui est membre (épaule, coude,
hanche et genoux)
- Muscles distaux : se divisent en deux groupes : les muscles de la main et les
muscles des cordes vocales, de la langue…Différencie les espèces.
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L’élément fonctionnel le plus petit du système moteur : l’unité motrice. Composé de
cellules musculaires et d’un motoneurone. Chaque fibre musculaire n’a qu’une synapse
neuro-musculaire. Un motoneurone contacte plusieurs fibres musculaires. Le nombre de fibre
musculaire que contacte un motoneurone dépend de l’endroit (proximaux, distaux…). Un
muscle est fait de centaines de fibres et donc plusieurs motoneurones vont innerver le muscle.
Chaque motoneurone va former des unités motrices. On parle de population de motoneurone
pour chaque muscle. Les unités motrices seront plus ou moins grandes en fonction du type de
muscle qu’elles innervent. Pour un muscle axial un motoneurone va pouvoir innerver
beaucoup de fibres. Par contre pour un muscle distal les unités motrices vont être très petites
car les mouvements sont fins. Les muscles distaux vont avoir beaucoup plus d’unités motrices
pour un muscle que les muscles axiaux. Une unité motrice, un motoneurone va pouvoir
innerver qu’un type de fibre musculaire (ne peux pas innerver des muscles fléchisseurs et
extenseur en même temps).
1hertz = un potentiel d’action par seconde. Plus la stimulation est forte moins le
muscle à le temps de revenir au repos avant la prochaine stimulation. A 20 Hz on atteint un
plateau et à 40 Hz toutes les fibres musculaires du muscle se sont contractées. Les plus petites
unités motrices se contractent en premier et ensuite les plus grosses.
Quelles sont les afférences que reçoit le motoneurone pour synthétiser un potentiel
d’action ?
3 types d’afférences :
- Afférences qui viennent des fuseaux neuromusculaires : sensitives qui viennent de
la périphérie, indiquent au motoneurone quel est l’état du muscle
- Afférences des inter-neurones
- Afférences des centres supra-spinaux : tronc cérébral, cortex moteur… (vu dans le
B)
3. 
C’est une plasticité du système nerveux, on peut changer le fonctionnement d’une
unité motrice. Cette plasticité montre deux types d’unités motrices : lentes et rapides.

Le motoneurone lent : un petits peu plus petit, un peu moins de myéline. Ils innervent
des muscles de type lents. Ces muscles lents ont comme caractéristiques d’être les muscles
rouges. Ils sont rouges car ils sont chargés en mitochondries. Les mitochondries permettent
aux muscles d’avoir de l’énergie longtemps. Muscles qui servent à l’endurance.
Unités motrices rapides : motoneurones plus gros, plus de myéline. Le muscle est
blanc car ils ont peu de mitochondries. Ce sont donc des muscles qui sont forts sur une courte
durée.
Expérience sur le poulet : on change la synapse lente que l’on met sur un muscle
rapide. Quelques jours plus tard le muscle lent devient le muscle rapide et le muscle rapide
devient lent.
La plasticité du muscle dépend de l’activité du motoneurone (si le motoneurone prend
une activité lente ou rapide le muscle s’adapte)
Un motoneurone ne peut pas innerver à la fois des fibres lentes et des fibres rapides.
B. Couplage excitation-contraction
Jonction neuromusculaire : synapse en contact avec le muscle, il y a plusieurs
terminaisons axoniques. L’acétylcholine est le neurotransmetteur. On observe des
invaginations qui sont des récepteurs à l’acétylcholine au niveau post-synaptique. En contact
avec l’acétylcholine le muscle se dépolarise. Cette dépolarisation entraine une entrée massive
de sodium, on trouve donc beaucoup de canaux sodiques activés par le voltage au niveau
post-synaptique.
Un potentiel d’action arrive au niveau du motoneurone et envahit l’espace pré-
synaptique. Dépolarise et fait ouvrir des canaux qui font entrer du calcium ce qui fait
fusionner des vésicules. Il y a donc libération de l’acétylcholine. ????. Du sodium entre dans
l’espace post-synaptique. C’est la loi du tout ou rien. (voir sur internet copier une explication
de synapse motrice)
L’acétylcholine est comme tous les neurotransmetteurs. Sa synthèse se fait au niveau
pré-synaptique. Besoin de choline et acétyl-coa. L’acétylcholine transférase on transforme en
acétylcholine. L’acétylcholine se fixe sur son récepteur ionotropique. Si la contraction du
muscle dur trop longtemps on trouve des maladies mortelles. L’acétylcholine estérase
retransforme dans la fente l’acétylcholine en choline plus acide acétique.
Au niveau du muscle deux molécules d’acétylcholine provoque un changement de
conformation du récepteur. Formation d’un PPSE  dépolarisation…
Chaque fibre innervée par un motoneurone au niveau de la plaque motrice.
4. 
Les fibres musculaires squelettiques sont composées de cellules. Les fibres sont
entourées d’une membrane que l’on appelle le sarcolemme. A L’intérieur de la cellule il y a
des myofibrilles qui servent à contracter ou à relâcher le muscle. On voit un aspect répétitif
strié. On trouve aussi des mitochondries qui vont permettre de donner l’énergie pour la
contraction musculaire. Chaque myofibrille est entourée d’un réticulum. Le réticulum est un

organite qui contient beaucoup de calcium. Les tubules font le tour des myofibrilles, ils font
des prolongements qui les relient à la membrane, ces tubules T percent la membrane.
Il y a une relation physique entre le réticulum et le tubule T. Dans le réticulum il y a un
canal sélectif au calcium, au niveau du tubule T il y a une autre protéine qui fait un bouchon
de ce canal au repos. Lorsqu’il y a dépolarisation le bouchon est sensible et va sortir du canal
calcique ce qui va permettre son ouverture. Le calcium passe dans le cytoplasme de la cellule.
Quand le potentiel d’action est passé le bouchon se replace.
Une myofibrille est composée de sarcomères composée de deux stries Z qui tiennent
des filaments fins. Ces filaments fins entourent des filaments épais. Ce sont les mouvements
de ces deux filaments entre eux qui vont permettre la contraction de la myofibrille et donc de
la fibre musculaire.
5.  
Les filaments fins sont des filaments d’actine. Les filaments épais sont des
filaments de myosine. Les filaments de myosine possèdent des têtes qui entrent en
contact avec les filaments d’actine. Au repos il n’y a presque pas de calcium dans le
cytoplasme de la cellule. C’est la troponine qui est fixée au filament d’actine qui va permettre
d’empêcher les têtes de myosines de s’accrocher et par conséquent le muscle reste au repos.
Le motoneurone envoie un potentiel d’action, la surface de la cellule musculaire est
envahie de potentiel. Les tubules T ouvrent les canaux calciques du réticulum et le cytoplasme
est envahie de calcium. Le calcium se fixe sur la troponine. La troponine fixée au calcium va
libérer le site de fixation des têtes de myosine. Ainsi les têtes de myosines peuvent se fixer sur
l’actine. Ces têtes font monter la myosine sur l’actine et donc la strie Z va se contracter. Plus
le calcium va rester longtemps plus les têtes vont remonter sur les filaments d’actine.
Pour que le muscle se relâche, le calcium sort du cytoplasme. Le réticulum reprend le
calcium. Les pompes demandent beaucoup d’énergie pour récupérer le calcium.
Rigidité cadavérique : libération de calcium dans la fibre musculaire dû au manque
d’énergie du corps. Ce qui provoque la contraction de tous les muscles.
Duchêne : Maladie génétique neuro-musculaire, faiblesse musculaire. La synapse
marche mal.
C. Contrôle spinal des unités motrices
Le motoneurone reçoit trois types d’informations :
- Informations provenant des inter-neurones
- Informations sensorielles provenant des fuseaux neuromusculaires
- Informations provenant des centres supra-spinaux
6. 
Fibres musculaires appelées fibres extra-fusales repésentent 99% des fibres
musculaires du muscle et permettent la contraction.

Pour les différencier des fibres qui sont à l’intérieur d’une capsule fibreuse, ce sont
les fibres intra-fusales, permettent de connaitre l’état de contraction du muscle, elles ont
une innervation avec des neurones sensitifs. Les neurones sensitifs forment des nerfs qui
remontent à la moelle épinière. 1% des fibres musculaires.
Les fibres intra-fusales donnent des informations au motoneurones pour permettre la
contraction. Les fibres sensitives qui remontent à la moelle épinière sont appelée 1a. Elles
sont sensibles à l’étirement. Plus le muscle va être étiré plus ça va se dépolarisé et donc des
potentiels d’actions vont être libérés.
Le glutamate est un neurotransmetteur excitateur qui permet l’excitation du
motoneurone.
Les fibres 1a des fibres intra-fusales agissent lors de l’étirement du muscle. Les fibres
1a déchargent lorsque le muscle s’allonge, les canaux sensibles à l’étirement s’ouvrent.
Le réflexe myotatique est le réflexe le plus simple de l’organisme. Le quadriceps
s’insère sur des os. Le tendon attache le muscle aux os. Le motoneurone alpha innerve les
fibres extra-fusale. Lorsque l’on tape sur le tendon du quadriceps, alors le tendon va étirer le
muscle. Nos fibres sensitives 1a vont percevoir cet étirement. Pour contrer cet étirement les
neurones 1a envoie des potentiels d’action au motoneurones qui envoient eux même des
potentiels d’action pour contracter le muscle.
7. 
Le motoneurone  (gamma) innerve les fibres intra-fusales. Sert à contracter les fibres
intra-fusales. Est situé de chaque côté des innervations sensitives de la fibre. Ce motoneurone
permet, lors d’une forte contraction, que tous les canaux sensibles à l’étirement se ferment et
donc que la fibre sensitive n’envoie plus de potentiels d’action. Hors ceci est impossible
puisque dans ce cas-là, le motoneurone α n’a plus d’informations sur l’état de sa
concentration. Donc le motoneurone  permet la recontraction de la fibre intra-fusale pour que
les informations continuent à passer.
8. 
9. -
Le motoneurone α contracte le fléchisseur. Il y a donc un raccourcissement de la
longueur et donc des potentiels d’action partent. Le motoneurone α du muscle antagoniste
envoie un influx pour que le muscle se relâche. Il y a donc un inter-neurone inhibiteur.
Il y a deux type d’inter-neurone :
- excitateur avec glutamate
- inhibiteur avec GABA.
Les inter-neurones croisent dans la moelle : décussation, il change de côté dans la
moelle. Cet inter-neurone peut être excitateur ou inhibiteur.
Activité réflexe nociceptive. Ces motoneurones ont une activité rythmique, spontanée.