Les supports cellulaires du réflexe myotatique Corrigé
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SVT - TS Activité N2 Les supports cellulaires du réflexe myotatique Objectifs de connaissance Objectifs de méthode Corrigé Neurone moteur, motoneurone, réflexe monosynaptique, jonction neuromusculaire et fuseau Observer et comparer des lames histologiques de fibre et de nerf. Observer des lames histologiques pour comprendre l’organisation de la moelle épinière. Code barème Mise en situation et objectifs L’étude des premières données sur le réflexe achilléen permet de déterminer le trajet des messages nerveux sensitif et moteur. Ces messages nerveux naissent et se propagent dans des cellules nerveuses, les neurones. Les neurones sont des cellules hautement spécialisées constituées d’un corps cellulaire qui contient le noyau et de prolongement cytoplasmiques ou fibres nerveuses de longueur variable. Les neurones reçoivent les messages nerveux par les fibres appelées dendrites généralement courtes, et émettent les messages par des fibres appelées axones, généralement longues. Au niveau de chaque terminaison axonale, le message nerveux est transmis à une autre cellule par une jonction appelée synapse. Le nombre des terminaisons axonales est variable. Les axones de certains neurones sont gainés par des manchons de myéline qui permettent d’accélérer la propagation du message nerveux. structure générale d’un neurone SVT - TS N2 Activité Les supports cellulaires du réflexe myotatique Corrigé La connaissance de la structure des neurones permet de proposer une représentation schématique du réflexe Achilléen à l’échelle cellulaire : À l’aide de l’ensemble des ressources disponibles, il s’agissait de déterminer et représenter sur un schéma-bilan légendé la position des neurones (corps cellulaires, fibres nerveuses et synapses) responsables de l’arc réflexe. substance grise dorsale ventrale Schéma-bilan du réflexe achilléen bien repérer la disposition du neurone sensoriel et du motoneurone • Le stimulus est perçu au niveau de l’extrémité d’une dendrite géante du neurone sensoriel enroulée autour d’une fibre modifiée du muscle soléaire 1 . La structure formée par la dendrite et la fibre modifiée est un fuseau neuromusculaire (doc. 3 page 345 et schéma 2 page 352). Les fuseaux neuromusculaires sont les capteurs du stimulus (étirement du muscle) ; ils émettent un message nerveux : un message sensoriel afférent en réponse au stimulus. Détail d’un fuseau neuromusculaire observé au microscope optique 1 Selon certains auteurs cette dendrite modifiée doit être considérée comme un axone. SVT - TS N2 Activité Les supports cellulaires du réflexe myotatique • Le message sensoriel afférent transite ensuite le long de la dendrite géante dans le nerf rachidien. Ce nerf est constitué par de très nombreuses fibres nerveuses parmi lesquelles les dendrites géantes des neurones sensoriels et les axones des motoneurones. • La plupart de ces fibres apparaissent entourées d’une enveloppe qui s’interrompt à intervalles réguliers (doc. 1 page 344). Il s’agit de la myéline, enveloppe lipidique. Les endroits où cette enveloppe s’interrompt et où la fibre est à nu s’appellent les nœuds de Ranvier. La myéline permet d’augmenter la vitesse de circulation du message nerveux le long des fibres nerveuses. Corrigé Fibres myélinisées d’un nerf de vertébré observées au microscope optique Anatomie d’un nerf de vertébré (source : anatomie et physiologies humaines, de Boeck université) Schéma d’une portion de fibre nerveuse montrant la formation d’une gaine de myéline (produite par l’enroulement d’une cellule de Schwann ou neurolemmocyte). Les nœuds de Ranvier sont les portions de fibre non myélinisée qui se trouvent entre les gaines. • Le message afférent parvient au corps cellulaire du neurone sensoriel qui se trouve dans le ganglion rachidien ; il poursuit son trajet le long de l’axone de ce même neurone dans la racine dorsale du nerf rachidien (doc. 2 page 345). SVT - TS N2 Activité • Les supports cellulaires du réflexe myotatique Corrigé Le message afférent parvient à l’extrémité de l’axone du neurone sensoriel qui se trouve dans la substance grise de la moelle épinière. Il est alors transmis à un autre neurone, le motoneurone, via une jonction appelée synapse (les synapses seront traitées en détail dans le cours et l’activité N3). La substance grise de la moelle épinière contient les corps cellulaires de nombreux neurones, alors que la substance blanche est entièrement constituée par des fibres, myélinisées ou non (doc. 2 page 345). Détail d’une coupe transversale de moelle épinière : corps cellulaires de motoneurones dans la substance grise Corps cellulaires Détail d’une coupe transversale de moelle épinière (MO): contact substance grise/substance blanche • En réponse au message afférent, le motoneurone émet un message moteur efférent qui transite le long de l’axone du motoneurone dans la racine ventrale du nerf rachidien, puis dans ce nerf jusqu’au muscle (doc. 2 page 345). SVT - TS N2 Activité • Les supports cellulaires du réflexe myotatique Parvenu à l’extrémité de l’axone du motoneurone, le message moteur efférent est transmis aux fibres du muscle soléaire via une synapse particulière nommé jonction neuromusculaire ou plaque motrice, qui est une jonction entre l’axone du motoneurone et une fibre musculaire. L’axone du motoneurone est ramifié : son arborisation terminale forme des jonctions neuromusculaires avec de nombreuses fibres musculaires, ce qui permet de propager la contraction très rapidement à l’ensemble du muscle (doc 1 page 350). Plaques motrices dans une préparation de muscle dilacéré, observée au microscope optique • Corrigé La fibre musculaire se contracte en réponse au message moteur efférent.
