Le maintien de la posture

Thème : Génotype, expérience individuelle et fonctionnement du système nerveux
Chap.10 : Le maintien de la posture et ses circuits neuroniques
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A chaque instant, nous devons garder notre équilibre malgré des postures différentes, parfois difficiles à
conserver. Pour cela, notre corps répond en permanence à des informations provenant de notre environnement,
mais aussi de l’intérieur de notre corps.
Depuis la 3ème, vous connaissez l’organisation générale des circuits nerveux à l’origine des différentes
réactions comportementales. Dans ce chapitre, nous allons préciser cette organisation dans le cas d’un réflexe
(=réaction involontaire et stéréotypée, déclenchée par une stimulation environnementale)
Problème :
o Comment l’organisme assure-t-il le maintien de ses différentes postures ?
o Quel est le mécanisme responsable des réflexes de maintien de posture ?
Activité 1 : La posture
Etudier les Doc Annexe 1.
Q1- A l’aide des différents documents, en déduire quels sont les « acteurs » qui entrent en jeu dans le
maintien de la posture.
D’après le Doc 1-2, on observe que même en veille, les muscles d’un individu sont fermes et élastiques.
Cela s’appelle le tonus musculaire. Ce tonus est impliqué dans le maintien de l’attitude.
Pour la posture, les muscles impliqués s’appellent les muscles antigravitaires (Doc 3).
Pour le maintien de la posture, d’autres éléments entrent en jeu comme nous l’apprend le Doc 5. Dans le
maintien, il y a mise en jeu d’articulation = os reliés par un muscle : quand le muscle se contracte, il
rapproche ses points d’attache.
Pour faciliter la mobilité de l’articulation, l’extrémité des os est entourée de liquide
lubrifiant=liquide synovial et de cartilage.
Pour la stabilité, il y a intervention des ligaments (relient les os aux os) et les tendons (relient
les muscles aux os).
Activité 2 : Les réflexes à l’origine du maintien de la posture
Des réflexes sont à l’origine de la posture et de son maintien. On parle de réflexe myotatique : on le définit
comme la contraction automatique d’un muscle en réponse à son propre étirement.
On se propose d’étudier le réflexe achilléen, qui déclenche une extension du pied. Pour cela, on utilise ExAO
avec le logiciel REFMYO  Réflexe myotatique. On obtient alors un enregistrement : un électromyogramme,
propagation de courants électriques suite à la contraction des muscles.
Q2- Quel délai y a-t-il entre l’instant du choc et celui de la réponse musculaire ?
En étudiant l’enregistrement du réflexe achilléen, on peut voir que le début de l’enregistrement
correspond à la stimulation (coup du marteau réflexe sur le tendon d’Achille). On remarque que la
réponse n’est pas immédiate, il y a un temps de réponse de 30 ms entre la stimulation et la réponse.
On peut alors calculer la vitesse, V= d/t =
Or la vitesse mesurée dans les membres inférieurs est de l’ordre de 40 à 60 m/s. Cette vitesse est
beaucoup plus élevée que celle que l’on vient de calculer. Pourquoi ? Le trajet n’est pas direct.
Q3- Sachant que les contractions musculaires sont déclenchées par des messages nerveux en
provenance de la moelle épinière (et non directement par l’étirement du tendon), formuler des
hypothèses sur l’origine et le trajet du message nerveux responsable de la réponse réflexe.
Stimulation extérieure :
Déformation du tendon
Moelle
épinière
Réponse :
Contraction musculaire
Q4- Réaliser plusieurs enregistrements avec des chocs d’intensité croissante. Que peut-on observer ?
En fonction de l’intensité du choc, l’amplitude de la réponse réflexe varie :
Quand le choc est faible, l’amplitude est faible
Quand le choc est fort, l’amplitude est forte
L’amplitude de la réponse réflexe est proportionnelle à l’intensité du choc.
Q5- Que peut-on en conclure sur le réflexe myotatique ?
Stimulation
Récepteur articulaire :
Tendon
Moelle
épinière
Organe effecteur :
Contraction musculaire
N.B : Tout un ensemble de réflexes myotatiques participent au maintien de la posture. Pour cela, plusieurs
capteurs sensoriels sont dispersés dans l’organisme et sont sensibles aux stimuli extérieurs ; ces divers
capteurs étant à l’origine de ces réflexes :
 Récepteurs de l’oreille interne, sensibles à la position de la tête
 Récepteurs musculaires et articulaires, sensibles à l’étirement et à la pression
 Récepteurs cutanés, sensibles à la pression
 …
Activité 3 : Intervention de muscles antagonistes dans le réflexe myotatique
Un réflexe est donc une réponse rapide et automatique à un stimulus particulier qui provoque la transmission
d’un message nerveux et la réaction adaptée des muscles concernés. Tout réflexe nécessite l’implication de
plusieurs muscles dont les contractions respectives peuvent produire des mouvements contraires : on parle
alors de muscles antagonistes.
L’activité de ces muscles peut être enregistrée grâce à ExAO, logiciel REFMYO  Electromyographie.
Q6- Réaliser une série une série de flexion et d’extension du pied.
1- Que remarque-t-on ? Justifier alors le terme de muscles antagonistes.
On enregistre tout d’abord le solaire (muscle relié au tendon d’Achille) seul. On peut voir que
lorsqu’on met le pied en pointe, il y a une activité nerveuse au niveau de ce muscle. Cette
activité se produit suite à la contraction de ce muscle.
On réalise alors les enregistrements de 2 muscles : le jambier et le solaire :
 Lors des repos, aucune activité n’a lieu sur les muscles.
 Lors de l’expérience de pointe, on enregistre une activité au niveau du solaire mais pas
au niveau du jambier.
 Lors l’expérience de flex, on enregistre une activité au niveau du jambier et rien au
niveau du solaire.
On voit donc qu’on enregistre des activités au niveau des muscles à des mouvements opposés.
Ce type de muscles ayant des mouvements opposés mais complémentaires sont dits
ANTAGONISTES.
2- Proposer une hypothèse pour expliquer l’activité observée des 2 muscles
Etirement du
tendon
Centre nerveux =
Moelle épinière
Organe effecteur :
Contraction du solaire
Q7- Réaliser une nouvelle série de mesure de réflexe myotatique au niveau des 2 muscles
antagonistes :
 Jambier relâché
 Jambier contracté
1- Quelles observations peut-on faire ?
Quand le jambier est relâché, on n’enregistre aucune activité sur le jambier mais on enregistre
une activité au niveau du solaire, à l’origine du réflexe achilléen.
Quand le jambier est contracté, on enregistre une activité sur le jambier à l’origine de cette
contraction ; par contre, on n’enregistre aucune activité au niveau du solaire, donc pas de
réflexe achilléen.
Ainsi, on peut voir que quand le jambier est contracté, le solaire ne peut se contracter à son
tour.
2- Expliquer comment se fait la coordination des deux muscles antagonistes.
On vient de voir que l’activité de l’un empêche l’activité du muscle antagoniste : son activité est
donc inhibée.
Activité 4 : Le trajet anatomique du réflexe myotatique
Etudier les Documents p. 190-191
Q8- A l’aide du Doc 1, quels sont les renseignements apportés par ces expériences ?
Qualifier chacune des racines et le nerf correspondant selon leur fonction.
On réalise diverses expériences de section des nerfs rachidiens.
 On réalise la section au niveau du nerf rachidien  La région innervée par ce nerf perd toute
sensibilité et toute motricité. A long terme, les fibres nerveuses dégénèrent.
 On réalise des sections de part et d’autre du nerf rachidien  La région perd alors toute
sensibilité, par contre la motricité est maintenue. Les fibres nerveuses dégénèrent sauf au
niveau du ganglion spinal
 On réalise enfin une section au niveau de la racine antérieure du nerf rachidien  La région
perd alors toute motricité. Les fibres nerveuses dégénèrent sauf celles reliées à la moelle
épinière.
D’après ces expériences, on peut voir que le nerf rachidien joue un rôle dans le réflexe myotatique.
Avec ces expériences de sections, on peut attribuer une fonction à chaque partie de ce nerf. La racine
postérieure permet le « passage » des informations concernant toute la sensibilité ; alors que la racine
antérieure permet le passage du message réponse qui va alors induire le mouvement.
Q9- Réaliser un croquis de la moelle épinière (Doc 2a)
Q10- Comparer l’organisation d’un neurone moteur ou motoneurone et celle d’un neurone sensitif, sous
forme d’un tableau comme celui ci-dessous.
Localisation
Rôle
Aspect
Composition
Cellules musculaires
Transmission
Extrémité étalée
Cellule nerveuse
Motoneurone
message moteur
Dans le muscle
Récepteur sensoriel Fin, intégré dans le
Cellule musculaire
Neurone sensitif
muscle.
modifiée entourée
d’un neurone
Bilan : Le maintien de la posture ?
Rappeler sous forme d’un schéma-bilan, comment se fait le maintien de la posture, en faisant apparaître les
différents « acteurs », les voies…
Moelle épinière
Contraction !!!
Stimulation