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Le réflexe myotatique ! PLAN 1 Les caractéristiques du réflexe myotatique A) Le réflexe myotatique, un outils de diagnostic légère percussion d’un tendon. Ex. : de la rotule ou du tendon d’Achille contraction involontaire du muscle : étirement. Ex. : levée de la jambe test médical : bon fonctionnement du système neuro-musculaire B) Les caractéristiques d’un réflexe réponse musculaire involontaire, stéréotypée et rapide déclenché par un stimulus : intensité de la réponse dépendant de celle du stimulus et de l’état de la personne réflexe musculaire : contraction en réponse à l’étirement C) Les éléments constitutifs de l’arc réflexe système de régulation de la longueur du muscle capteur : fuseau neuro-musculaire (stimulus = étirement) circuit de l’information : neurone sensoriel afférent → centre nerveux (moelle épinière) → neurone moteur efférent effecteur : muscle (contraction = réponse) Transition : le réflexe myotatique est une réponse à un stimulus dont les médecins se servent pour vérifier l’intégrité du système neuro-musculaire. Il met en jeu la régulation de la longueur du muscle via un dialogue entre les acteurs nerveux et musculaires de l’arc réflexe. Un message doit donc être produit et transmis, c’est le message nerveux. 2 La conduction du message nerveux lors du réflexe myotatique : le rôle des potentiels d’action A) Le potentiel d’action d’un neurone polarisation naturelle de la membrane des neurones : potentiel de repos. Ex. : mesure d’un voltage de -70 mV par des microélectrodes stimulation du neurone : dépolarisation membranaire. Ex. : passage à +20 mV stimulus suffisamment intense = production d’un potentiel d’action (PA, loi du « tout ou rien ») B) La propagation et le codage en fréquence du potentiel d’action PA identique à lui-même tout le long du neurone : non-décrémentiel vitesse de propagation variable selon le neurone. Ex. : en moyenne 100 m/s chez l’Homme expérience de variation de l’intensité d’un stimulus = amplitude du PA fixe mais variation de sa fréquence stimulus plus fort = fréquence plus importante C) La conduction du message nerveux par le neurone moteur mesures du potentiel membranaire du neurone moteur après percussion du tendon production d’un PA si la percussion est suffisante variation de la fréquence des PA en fonction de la force de percussion Transition : l’information apportée par le stimulus de percussion du tendon est transformée en un signal nerveux grâce à la variation du potentiel membranaire des neurones. Si le stimulus est suffisant, un potentiel d’action est produit. Il se propage le long du neurone et code l’information en fréquence. Il doit alors être transmis aux autres acteurs de l’arc réflexe. 3 La transmission du message nerveux entre acteurs de l’arc réflexe : le rôle des synapses A) Les synapses neuro-neuronique et neuro-musculaire : des synapses chimiques transmission de l’information entre le neurone sensitif et le neurone moteur transmission de l’information entre le neurone moteur et la fibre (= cellule) musculaire zone de connexion aux extrémités des neurones : les synapses structure synaptique : bouton synaptique, fente synaptique et vésicules de neurotransmetteurs dans le neurone pré-synaptique B) Le neurotransmetteur : un médiateur de l’information blocage de la contraction musculaire par des médicaments/drogues. Ex. : myorelaxant tel que le curare neurotransmetteur : molécule chimique capable de traverser la fente synaptique. Ex. : acétylcholine (Ach), noradrénaline, etc. libération du neurotransmetteur par exocytose pré-synaptique : possible seulement lors de l’arrivée d’un PA réception des neurotransmetteurs : récepteurs spécifiques sur la membrane du neurone/cellule musculaire post-synaptique. Ex. : curare antagoniste de l’ACh déclenchement d’un PA post-synaptique C) Le codage en concentration de neurotransmetteurs forte fréquence du PA pré-synaptique = largage plus important de neurotransmetteurs codage en fréquence transformé en codage en concentration Bilan : le réflexe myotatique est une boucle de régulation neuro-musculaire. Celle-ci permet de réguler la taille d’un muscle lors de son étirement. Un signal est ainsi transmis entre les différents acteurs de l’arc réflexe. Ce signal est codé soit en fréquence, soit en concentration, ce qui permet au muscle de se contracter de manière adaptée au stimulus. Le réflexe myotatique ! SCHÉMAS Le réflexe myotatique : exemple du réflexe rotulien Lors d’un réflexe, l’étirement provoqué par un stimulus d’un muscle produit un message nerveux qui se propage vers la moelle épinière. Le message est alors transmis à un motoneurone via une synapse neuro-neuronale. Ce dernier contacte alors le même muscle étiré ce qui provoque sa contraction, donc l’extension de la jambe. L’arc réflexe La synapse chimique Lors de la transmission du message nerveux par unesynapse, un message électrique pré-synaptique (codé en fréquence de PA) est transformé en un message chimique (codé en concentration de neurotransmetteur) via l’exocytose de vésicules pré-synaptiques. La fixation des NT avec leurs récepteurs post-synaptiques produit des PA post-synaptiques. Potentiel d’action Le réflexe myotatique ! MÉTHODOLOGIE Mettre en évidence le réflexe achiléen avec un dispositif ExAO Placer les électrodes 1 2 Place les électrodes réceptrices sur le muscle dont le réflexe est mesuré (ici le mollet). Elle sont collées à sa surface. Appliquer un stimulus Applique un choc bref avec un marteau à réflexe sur le tendon d’Achille. Observer la réponse 3 Le mollet se contracte (se raccourcit) peu après le choc ce qui entraîne le pied en arrière. Dupliquer le résultat 4 En ayant attendu quelques secondes, applique un stimulus de même intensité pour tester la réponse stéréotypée. Effets de l’intensité du stimulus 5 Recommence l’expérience en appliquant un choc soit plus fort, soit plus faible. Bien attendre entre chaque stimulation pour permettre le repos du muscle. Analyser les résultats Compare les courbes obtenues : la réponse est stéréotypée dans son ensemble, la durée de la réponse est fixe. Seule son amplitude varie. 6 Le réflexe myotatique ! DÉFINITIONS Arc réflexe Ensemble des acteurs d’un réflexe formant une boucle de régulation. Capteur Structure capable de percevoir un stimulus et de le transformer en un message compréhensible par l’organisme. Exocytose Processus de fusion entre des vésicules et la membrane cellulaire ce qui permet de relarguer leur contenu dans le milieu extracellulaire. Jonction neuro-musculaire (plaque motrice) Synapse chimique entre les cellules d’un muscle et un neurone moteur. Neurone Cellule spécialisée dans la transmission d’un message électrique dit nerveux. Sa structure est caractéristique : un corps cellulaire prolongé de dendrite et d’un axone se terminant par un ou plusieurs boutons synaptiques. Neurotransmetteur (= neuromédiateur) Molécule chimique relarguée au niveau des synapses chimiques et qui permettent de transmettre un message nerveux entre deux cellules. Elle code ce message en concentration. Potentiel d’action Variation stéréotypée (identique quelque soit le stimulus) et d’amplitude fixe du potentiel membranaire d’une cellule nerveuse ou musculaire. Potentiel de repos Polarisation électrique naturelle d’une cellule due à une différence de charges entre les milieux extra- et intracellulaire. Chez l’Homme, il est d’environ -70 mV. Réflexe Réponse musculaire stéréotypée, involontaire et très rapide en réponse à un stimulus. Stimulus (pluriel : stimuli) Événement pouvant être détecté par un organisme. Les rayons lumineux, une onde sonore, un choc mécanique sont des exemples de stimuli. Synapse chimique Zone de connexion entre deux cellules excitables, le message transmis y est codé en concentration de neurotransmetteurs.
