Les supports cellulaires du réflexe myotatique Corrigé

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Activité N2
Les supports cellulaires du réflexe myotatique
Corrigé
Objectifs de connaissance
Neurone moteur, motoneurone, réflexe monosynaptique, jonction
neuromusculaire et fuseau
Objectifs de méthode
Observer et comparer des lames histologiques de fibre et de nerf.
Observer des lames histologiques pour comprendre l’organisation
de la moelle épinière.
Mise en situation et objectifs
Code
barème
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

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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.
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 soléaire1. 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.
1 Selon certains auteurs cette dendrite modifiée doit être considérée comme un axone.
ventrale
dorsale
substance grise
Détail d’un fuseau neuromusculaire
observé au microscope optique

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• 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.
• 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).
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.

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• 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).
• 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).
Détail d’une coupe transversale de moelle épinière (MO):
contact substance grise/substance blanche
Détail d’une coupe transversale de moelle épinière :
corps cellulaires de motoneurones dans la substance grise
Corps cellulaires

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• 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).
• La fibre musculaire se contracte en réponse au message moteur efférent.
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Plaques motrices dans une préparation de muscle dilacéré,
observée au microscope optique