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LE RÉFLEXE MYOTATIQUE
Lire les fiches précédentes est nécessaire pour la compréhension :
Les neurones : approches structurelle et fonctionnelle
La synapse et les neurotransmetteurs
I. GÉNÉRALITÉS
Le réflexe myotatique peut être facilement mis en évidence au travers du réflexe rotulien.
Afin d’examiner l’état des réflexes d’un patient, un médecin va venir taper avec un marteau
contre le ligament rotulien ce qui va entraîner une extension du quadriceps fémoral et un
fléchissement du biceps crural (figure 1). C’est un réflexe myotatique. Il est important de
savoir que ces deux muscles sont dits antagonistes l’un par rapport à l’autre car leurs effets
sont inverses sur le mouvement de la jambe.
Figure 1. Schéma du réflexe rotulien qui est le réflexe myotatique le plus connu.
Le réflexe myotatique est extrêmement rapide, d’intensité variable (en fonction de la
pression exercé sur le tendon). Ces deux observations nous amène à penser que les circuits
neuronaux impliqués doivent être courts.
D’un point de vue neural le réflexe myotatique suit les mêmes voies que n’importe quel
réflexe (réflexe nociceptif par exemple). Un message nerveux sensoriel, provenant de récepteur
sensoriel, le fuseau neuromusculaire, se dirige vers la moelle épinière par la voie nerveuse
sensorielle ou afférente. La moelle épinière joue le rôle de centre nerveux, intégrant le message
sensoriel générant ou non une réponse motrice. La réponse motrice a pour origine un
motoneurone qui émet un signal moteur par la voie nerveuse motrice ou efférente. Enfin le
message nerveux moteur arrive au niveau des effecteurs moteurs, les cellules musculaires.
L’intérêt de tester le réflexe devient maintenant évident, il permet au médecin d’avoir un indice
sur l’état de la moelle épinière.
II. ORGANISATION DU RÉFLEXE MYOTATIQUE
Le but de cette section est de présenter en détail chaque étape du réflexe myotatique. Un
schéma résume toutes les étapes à la fin de la section. Il est conseillé de s’y référer régulièrement
au cours de la lecture.
1. Récepteurs sensoriels : les fuseaux
neuromusculaires
Dans les muscles, parmi les fibres musculaires se trouvent des fuseaux neuromusculaires
(figure 2). Il s’agit de 3 à 8 fibres musculaires modifiées, contenue dans une capsule de tissu
conjonctif. Chaque fibre musculaire d’un faisceau est entourée par une terminaison nerveuse ou
fibre sensitive afférente appartenant à un nerf sensitif. L’étirement d’un muscle provoque
l’étirement des fibres musculaires modifiées ce qui fait naître dans les terminaisons nerveuses un
message nerveux. Le fuseau neuromusculaire est donc un récepteur sensoriel qui informe de l’état
d’étirement d’un muscle.
2. Voie afférente
Fibres musculaires
Figure 2. Figure résumant les différents composants d’un fuseau neuromusculaire
Capsule fibreuse
Les influx nerveux provenant des fuseaux neuro musculaires sont portés par les fibres
sensitives afférentes jusqu’à la moelle épinière. Ces fibres sont en fait les dendrites de neurones
sensoriels situés dans les ganglions des racines dorsales de la moelle épinière. Rassemblées en
paquet, les dendrites forment les nerfs sensitifs qui vont du récepteur sensoriels (fuseaux
neuromusculaires) jusqu’à la moelle épinière.
3. Centre intégrateur : la moelle épinière
Pour rappel, le réflexe myotatique est la contraction d’un muscle (et le relâchement du
muscle antagoniste) suite à un stimulus étendant le muscle. Il faut donc que le message sensitif
provenant des fuseaux neuromusculaires soit intégré dans la moelle épinière. Autrement dit il faut
activer les motoneurones du muscle étiré et inhiber les motoneurones innervant le muscle
Figure 3. Schéma descriptif de la voie afférente ou sensitive du réflexe myotatique.
Figure 4. Schéma descriptif des réseaux neuronaux impliqués dans le réflexe myotatique au niveau de la moelle épinière.
antagoniste. Cela entraînera la contraction du muscle étiré et le relâchement du muscle
antagoniste.
Les neurones sensitifs font donc synapses soient avec les motoneurones du muscle étiré
soient avec un autre type de neurone appelé les inter-neurones. Ces derniers font l’intermédiaire
entre l’axone des neurones sensitifs et les dendrites des neurones moteurs du muscle antagoniste.
Leur rôle est de transformer le signal excitateur provenant des neurones sensitifs en signal
inhibiteur. En effet en inhibant les motoneurones du muscle antagoniste, les inter-neurones
permettent sa relaxation. Une fois le message sensitif transmis et modulé, les motoneurones du
muscle étiré sont excités et envois des potentiels d’action vers le muscle. Les motoneurones du
muscle antagoniste sont inhibés, leur potentiel de repos diminue et cela entraîne une diminution
des potentiels d’action envoyés au muscle. Les axones transmettant ces potentiels d’action sont
rassemblés et sortent de la moelle épinière par la racine ventrale avant de rejoindre le même nerf
que les dendrites des neurones sensitifs. Ce nerf s’appelle le nerf rachidien.
4. Voie efférente et synapse
Les potentiels d’action provenant des motoneurones de la moelle épinière sont portés par
les axones de ces derniers. Ils sont réunis dans le nerf rachidien avec les dendrites des neurones
sensitifs. Les axones vont venir former des synapses au niveau des muscles. Les synapses ainsi
formées vont être excitatrices (entraîner la contraction musculaire) pour celles au niveau du
muscle étiré et vont être inhibitrices (entraîner la relaxation musculaire) au niveau du muscle
antagoniste. (c.f. schéma final). Pour plus de détail concernant ce type de synapse, voir la fiche sur
les synapses.
5. Résumé
La figure 5 résume l’ensemble des circuits neuronaux impliqués dans le réflexe myotatique
avec prise en compte du muscle antagoniste.
Un stimulus (un coup de marteau) va étirer un muscle, cet étirement va donner lieu à une
stimulation des fuseaux neuromusculaires situés dans le muscle et va entraîner une excitation des
afférences sensitives des neurones sensoriels situés dans le ganglion dorsal de la moelle épinière.
Ces neurones vont intégrer les potentiels excitateurs et vont émettre des potentiels d’action en
direction de la partie ventrale de la moelle épinière. C’est dans cette partie que les motoneurones
innervant le muscle étiré sont situés. Ils vont donc être activés par les trains de potentiels d’action
provenant des neurones sensitifs. Cette activation va entraîner l’envoi de potentiel d’action vers le
muscle qui se contractera. Les axones des neurones sensitifs vont aussi faire synapse au niveau
d’inter-neurones qui vont « transformer » le message excitateur en message inhibiteur et vont
faire synapse sur les motoneurones innervant le muscle antagoniste au muscle étiré. Cela va
entraîner la relaxation de ce muscle antagoniste.
Figure 5. Schéma résumant le réflexe myotatique illustré dans le cas du réflexe rotulien.
III. L’EXPÉRIENCE DE MAGENDIE
Dans cette partie nous allons voir une expérience qui a démontré la différence entre les nerfs moteurs et les nerfs sensitifs et qui a été faite par François Magendie au 19ème siècle.
Le protocole, les résultats et l’interprétation sont présentés dans le tableau ci-dessous.
Lorsqu’une section d’un neurone est réalisée la partie de cellule contenant le noyau survit alors que l’autre partie
dégénère (figuré en rouge).
Expériences de section Conséquences immédiates Observations à plus long terme
Interprétation
La région du corps innervé par
le nerf rachidien sectionné
perd toute sensibilité et toute
motricité.
Toutes les fibres nerveuses de la
portion du nerf séparé de la
moelle épinière dégénèrent.
Le nerf rachidien contient à la fois des
fibres sensitives et motrices (dendrites
des neurones sensitifs et axones des
motoneurones).
La région du corps innervée
par le nerf rachidien sectionné
perd toute sensibilité. La
motricité est maintenue que la
section soit réalisée d’un côté
ou de l’autre du ganglion.
Les fibres nerveuses dégénèrent
de part et d’autre du ganglion
spinal isolé ainsi que dans la
partie dorsale du nerf rachidien.
L’isolement du ganglion spinal (dorsal)
entraîne l’isolement des neurones
sensitifs et donc la perte de sensibilité
des zones innervés par ces neurones. Le
corps des neurones sensitifs se situent
donc dans le ganglion dorsal.
La région du corps innervée
par le nerf rachidien sectionné
perd sa motricité.
Les fibres nerveuses dégénèrent
dans la partie de la racine
antérieure séparée de la moelle
épinière ainsi que dans la partie
ventrale du nerf.
Les fibres nerveuses ventrales sont les
axones des motoneurones et sont donc
responsable de la motricité.