vendredi 16 décembre 2016

SPECIAL CONCOURS MEDECINE ET PHARMACIE DES ARMEES. Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle (TS)

Mise en évidence d'un réflexe myotatique
Deux exemples de réflexes myotatiques sont donnés par le réflexe rotulien et le réflexe achilléen qui permettent, chez les enfants, de vérifier la bonne mise en place d'activité réflexe.

Avant de nous intéresser plus spécifiquement à ce type de réflexe, intéressons nous aux nerfs qui innervent la jambe grâce aux expérience historiques de Magendie et de Sherrington.

Les résultats de Magendie montrent que les deux racines des nerfs rachidiens (reliés à la moelle épinière) ont des rôles différents. La racine dorsale à un rôle dans la sensibilité alors que la racine ventrale a un rôle dans la motricité.

Les expériences d Sherrington ont mis en évidence, l'importance de l'innervation dans la tension musculaire et le rôle des deux muscles antagonistes (flexeurs et extenseurs).
Pour analyser un réflexe myotatique, on peut utiliser un montage ExAO qui permet de visualiser un électromyogramme.

On obtient alors un enregistrement de ce type :

Si on considère que le vitesse moyenne de l'influx nerveux est environ de 40 m/s, on peut facilement constater que l'influx réflexe passe par la moelle épinière mais pas par le cerveau. On peut constater aussi qu'une augmentation de la stimulation entraîne une augmentation de la réponse.

Les structures intervenant dans le réflexe myotatique
Nous venons de voir que la moelle épinière est une des structures importantes qui intervient dans le réflexe myotatique :

C'est dans la partie centrale (substance grise), que se trouve les éléments intéressant notre analyse. On peut constater la présence de corps cellulaires de motoneurones dans la corne ventrale de substance grise.


Un neurone est une cellule nerveuse constituée d'un corps cellulaire (ou péricaryon) et de prolongements appelés fibres nerveuses.

Si on détache une fibre nerveuse du corps cellulaire, celle-ci dégénère car elle ne contient pas de noyau. C'est sur cette remarque que sont basées les expériences de dégénérescence wallerienne :

Une étude attentive de ces expériences permet de mettre en évidence, l'existence d'une seconde zone de corps cellulaire dans le ganglion rachidien. Une coupe de celui-ci permet d'observer facilement ces corps cellulaires :

Il existe donc deux neurones intervenant dans le réflexe myotatique : un neurone sensitif dont le corps cellulaire est situé dans le ganglion rachidien et un neurone moteur ou motoneurone dont le corps cellulaire est situé dans la substance grise de la moelle épinière.
La jonction entre le neurone sensitif et la cellule musculaire se fait au niveau du fuseau neuro-musculaire :

l'ensemble des réactions permettant le passage du stimulus environnemental à la réponse comportementale (mouvement), s'appelle un arc-réflexe :

Le centre nerveux a pour rôle de transformer le message sensitif afférent (qui se dirige vers le centre nerveux) en un message moteur efférent (qui va du centre nerveux à la périphérie).
Le circuit myotatique est un circuit monosynaptique puisqu'il ne fait intervenir que 2 neurones.


Le codage du message nerveux dans la fibre
On relie deux électrodes à un oscilloscope. Cet appareil mesure les tensions. Dans notre cas, les tensions enregistrées étant de l'ordre du millivolt, on parle de DDP (différence de potentiel).
On utilise une fibre nerveuse isolée dans du liquide physiologique. Si on place une des deux microélectrode à l'intérieur de la fibre, on constate l'apparition d'une DDP de l'ordre de -70 mV.



On appelle cette DDP le potentiel de repos ou le potentiel de membrane. On obtient une telle valeur avec toutes les cellules. Le potentiel de repos est une caractéristique générale des cellules vivantes.
On utilise maintenant 2 paires d'électrodes, une paire excitatrice et une paire réceptrice.

On obtient alors le tracé suivant, appelée potentiel d'action de la fibre nerveuse (PA)

On n'obtient ce tracé qu'avec les cellules nerveuses. Les cellules nerveuses sont donc excitables.
Plus l'intensité de la stimulation augmente et plus la fréquence des potentiels d'action augmente. Le codage, au niveau de la fibre nerveuse, se fait en modulation de fréquence.

On peut enregistrer aussi le potentiel global du nerf. Le codage de celui-ci se fait en amplitude. En effet, plus l'intensité de la stimulation du nerf est importante et plus un grand nombre de fibres nerveuses constituant le nerf sont recrutées. Au niveau du nerf, le codage se fait en modulation d'amplitude.


Le codage du message nerveux entre les cellules
Le message nerveux doit se propager entre deux cellules nerveuses ou entre une cellule nerveuse et une cellule musculaire. On parle de synapse neuro-neuronique ou de synapse neuro-musculaire.

Synapse neuro-neuronique

Synapse neuro-musculaire ou plaque motrice

Dans la cellule présynaptique on observe des vésicules contenant des molécules de neurotransmetteurs. A l'arrivée de l'influx nerveux, ces vésicules migrent vers l'extrémité de la cellule et libèrent leurs neurotransmetteurs dans la fente synaptique par exocytose.
Les neurotransmetteurs se fixent sur des récepteurs spécifiques situés sur la cellule post synaptique, permettant l'apparition d'un nouvel influx nerveux, le PPS (potentiel post-synaptique).

Le message synaptique est codé en quantité de neurotransmetteur : plus la fréquence du message est élevée et plus la quantité de neurtoransmetteurs libérés est importante.

La présence d'une synapse se marque par une léger retard dans la transmission du message. On le voit très bien, si on considère le circuit monosynaptique du réflexe myotatique.

Un certain nombre de substances peut agir sur le fonctionnement des synapses, notamment des synapses neuro-musculaires. C'est le cas du curare, substance tiré d'une plante d'Amazonie appelée Chondodendron tomentosum.

Certaines tribus utilisaient cette substance dont ils enduisaient des fléchettes pour chasser des proies de taille relativement importante.

Le curare, et ses dérivés appelés produits curarisants, stoppent la jonction neuro-musculaire. Il n'y a plus de contraction musculaire. On parle de produits myo-relaxants.

 

On constate que la molécule de curare présente certaines ressemblances avec le molécule d'acétylcholine qui assure la jonction neuromusculaire. La molécule de curare peut donc se fixer sur les récepteurs à acétylcholine, empêchant la contraction musculaire. 
On utilise cette propriété dans le cas d'anesthésies.




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