Chapitre 1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle

Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle

Problème : Quelles sont les modalités du réflexe myotatique ?

Activité à faire avant le TP: Les circuits cérébraux du geste juste

Cours élèveplan de travail classe inversée

snhommeI/ Étude expérimentale du réflexe myotatique : le réflexe Achilléen.

Qu’est-ce qu’un réflexe myotatique ? Comment tient-on debout ?

emgSur l’électromyogramme, on observe une variation de tension qui correspond à l’étirement musculaire du soléaire (muscle du mollet) puis à sa contraction.
L’étirement brusque du tendon d’Achille provoque l’étirement du muscle qui lui est associé. Il en découle une extension immédiate du pied, par la contraction du muscle du mollet.

L’électromyogramme (EMG) montre que le temps entre le signal et la contraction est d’environ 20 ms. C’est le temps nécessaire à un message nerveux pour parcourir environ 3 à 3,5 m (soit 1,5 m environ pour un aller ou un retour), donc le message ne va pas jusqu’au cerveau. On peut penser que le centre nerveux est la moelle épinière. La communication est très rapide.

Conclusion à construire sur E&N

A l’aide de vos connaissances, réaliser un schéma fonctionnel de la boucle réflexe en utilisant les mots : organe récepteur, organe effecteur, muscle, nerf, centre nerveux.

reflSavoir faire : Mettre en évidence les éléments de l’arc-réflexe à partir de matériels variés (enregistrements, logiciels de simulation).

Savoir : Le réflexe myotatique est un réflexe monosynaptique. Il met en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe.

Stimulus : variation d’un paramètre physico-chimique du milieu susceptible d’être reçu par un récepteur.
Récepteur : Structure capable de transformer un stimulus en un message nerveux.
Effecteur : Organe dont l’activité correspond à la réponse de l’organisme à un stimulus.
Centres nerveux : Ensemble de parties de cellules nerveuses constituant des ganglions, l’encéphale et la moelle épinière… où arrivent des messages provenant des organes des sens et d’où partent -vers les organes effecteurs- des messages nerveux après traitement.

schéma bilan du reflexe myotatique

Qui sont les capteurs, les conducteurs du message, le centre nerveux réflexe, les effecteurs ?

II/ Les circuits cellulaires dans le réflexe Achilléen.

A/ Les neurones afférents et efférents

Nerf : C’est un ensemble de fibres nerveuses nommées neurones.

nerf ct

a) Qu’est-ce qu’un neurone ?

neuroneNeurone : C’est une cellule spécialisée dans la réception, la genèse, la propagation et la transmission de messages nerveux. Le neurone est l’unité du système nerveux.

Conclusion à construire sur E&N

Il y a au moins deux neurones :

  • un qui amène l’information vers le centre nerveux : c’est le neurone afférent
  • un qui la renvoie vers l’effecteur : c’est le neurone efférent.

Savoir faire : Observer et comparer des lames histologiques de fibre et de nerf. Observer des lames histologiques pour comprendre l’organisation de la moelle épinière.

b) Les neurones sensitifs

Ce neurone est enroulé autour du récepteur : le fuseau neuro-musculaire (récepteur sensoriel du muscle sensible à l’étirement).
Lorsque le muscle est étiré, les fibres musculaires du fuseau neuromusculaire le sont aussi et entraînent la création de nombreux message nerveux le long de la fibre nerveuse.
Quand le muscle est au repos, la fréquence des messages nerveux est faible.

fuseau

c) Le neurone efférent, le motoneurone

Il innerve le muscle en réalisant des synapses neuromusculaires avec lui.

d) Liaison entre neurone et moelle épinière

Comment sont reliées les fibres afférentes et efférentes sur la moelle épinière ?

Doc.2 activité 2 TP 21

B/ Implication de la moelle épinière

Doc : Schéma de la moelle à annoter à partir de l’observation au microscope de la coupe transversale de moelle épinière. (les mots à placer sont en italique dans le texte)
La moelle épinière est différenciée dorso-ventralement par un sillon dorsal étroit et un sillon ventral large. Elle est composée de trois zones principales :
– La substance grise : elle est située au centre et est composée des corps cellulaires des neurones (observation de noyaux).
– La substance blanche : elle est située autour de la substance grise et n’est composée que d’axones recouverts de myéline.
– Les ganglions rachidiens : ils sont placés sur les racines dorsales qui émanent de la partie dorsale de la moelle épinière. Racine dorsale et racine ventrale se rejoignent pour former le nerf rachidien.
Au niveau tissulaire, on remarque la présence de corps cellulaire des neurones.
Les neurones afférents ont leurs corps cellulaires dans les ganglions des racines dorsales.

coupe meLe centre nerveux impliqué dans le contrôle du réflexe myotatique est la moelle épinière. La moelle épinière est composée de tissu nerveux et se trouve dans le canal interne des vertèbres.

C/ Fonctionnement coordonné des réflexes : les muscles antagonistes

Exercice : Les muscles antagonistes dans un réflexe myotatique.

antag

  1. Justifier le terme de muscle antagonistes
  2. Comment expliquer l’antagonisme d’un point de vue cellulaire en sachant qu’il existe des interneurones inhibiteurs ?

L’électromyogramme établi sur les deux muscles antagonistes (ici, muscle soléaire et jambier) montre que les signaux électriques des deux muscles s’excluent mutuellement.
Il y a un contrôle qui évite la contraction simultanée des muscles et permet le maintien correct de la posture.
Ce système est permis par la présence d’une deuxième boucle neuronale :
le neurone sensitif afférent va stimuler un interneurone inhibiteur. L’activation de cet interneurone inhibiteur va induire l’inhibition du neurone moteur efférent du muscle qui ne doit pas se contracter.

Conclusion :

III/ Nature et transmission du message nerveux

TP 22 : Fonctionnement d’un neurone et message nerveux

A/ Codage du message nerveux

Activité 1 TP 22

pAcodageExpérience 1 : Les enregistrements de ce document ont été réalisés chez un insecte en faisant agir des stimulations d’intensité différente sur un des récepteurs sensoriels

Pour chaque enregistrement, le tracé A correspond aux potentiels d’action émis au niveau de la fibre nerveuse. Le tracé B correspond à l’intensité du stimulus appliqué sur la fibre nerveuse.

Le neurone moteur conduit un message nerveux codé en fréquence de potentiels d’actions.

La commande de la contraction met en jeu le fonctionnement de la synapse neuromusculaire.

B/ Le fonctionnement de la synapse

Activité 2 TP 22

synapse dopaBilan à compléter sur E&N

synLa quantité de neuromédiateur libérée est proportionnelle à la fréquence des potentiels d’action parvenant à la terminaison synaptique. Il y a donc un codage chimique du message nerveux en concentration de neurotransmetteur.

Un logiciel d’animation sur la synapse

schéma bilan de la synapse

Un commentaire pour Chapitre 1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle

  1. Loopier dit :

    Merci pour ce cours, il m’ a beaucoup aidé à comprendre ce chapitre.

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