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Cours de SVT Terminale S - Le réflexe myotatique

 
Note par nos Maxinautes :  

Objectif(s)
Dans quelles situations est impliqué le réflexe myotatique ?
Quels sont les éléments impliqués dans l’arc réflexe ?
Quel est le trajet de l’information lors de la mise en jeu du réflexe myotatique ?
1. Généralités
Le réflexe myotatique déclenche une contraction d’un muscle en réponse à son propre étirement. Il permet le maintien des postures dans l’espace en assurant une contraction légère des muscles, il s’agit du tonus musculaire. Il intervient également dans le rétablissement de notre position suite à un déséquilibre, afin d’éviter une chute par exemple.

Le réflexe myotatique est également un outil de diagnostic qui permet de vérifier le bon fonctionnement du système neuromusculaire. Par exemple, on utilise le réflexe achilléen pour diagnostiquer une sciatique car il peut disparaître chez un patient atteint par cette pathologie.
Le médecin, à l’aide d’un marteau, tape sur un tendon (tendon rotulien du genou ou tendon d’Achille). Le choc provoque une contraction du muscle étiré. Le muscle quadriceps se contracte. La jambe se lève dans le cas du réflexe rotulien. Le pied se tend dans le cas du réflexe achilléen.

On peut observer chez certains paraplégiques que malgré des lésions importantes de la moelle épinière, ils ont pu conserver une activité réflexe dans certaines zones de leur corps et notamment dans leurs jambes.
Ceci démontre que le traitement de l’information lors du réflexe myotatique ne concerne pas le cerveau mais uniquement la moelle épinière.

                               Doc. 1 : Anatomie de la moelle épinière.
2. Historique des expériences menées sur le réflexe myotatique
François Magendie (1783-1855), démontra la différence entre les nerfs moteurs et les nerfs sensitifs. De plus, il précisa la fonction des racines antérieures et postérieures de la moelle épinière.

Les expériences de Magendie (1822) sont utiles pour comprendre le rôle de différentes structures impliquées dans le réflexe myotatique.
On représente en rose foncé les parties des voies nerveuses qui disparaissent suite aux sections : il faut savoir que lorsqu’on coupe un neurone, seule la partie qui contient le corps cellulaire (donc le noyau), survit. Le reste dégénère et disparaît.

Voici les schémas des expériences :

Expérience 1 :


Expérience 2 :


Expérience 3 :



 
 
Expérience 1 :
le nerf rachidien est sectionné.
Expérience 2 :
section de la racine postérieure de part et d’autre du ganglion rachidien.
Expérience 3 :
section de la racine ventrale.
Observations à court terme Perte de la sensibilité et de la motricité. Perte de la sensibilité. Perte de la motricité.
Observations à long terme Les fibres du nerf rachidien dégénèrent à partir de la section jusqu’aux récepteurs sensoriels et aux muscles. Toutes les fibres de la racine postérieure dégénèrent sauf entre les deux sections, (on remarque que le nerf rachidien dégénère aussi en partie). Toutes les fibres de la racine antérieure dégénèrent, (on remarque que le nerf rachidien dégénère aussi en partie mais différemment de l’expérience précédente).
Interprétation des résultats
Les messages sensoriels partant des récepteurs sensoriels vers les centres nerveux et les messages moteurs provenant des centres nerveux vers les muscles passent par le nerf rachidien.
Concernant les dégénérescences, elles permettent de situer l’endroit où se trouve le corps cellulaire des neurones.
La partie des cellules nerveuses qui est séparée du corps cellulaire ne peut survivre.

On peut conclure que les corps cellulaires des cellules nerveuses afférentes et efférentes se trouvent dans les racines ou dans la moelle épinière.
Seule la sensibilité disparaît, les messages nerveux sensoriels passent donc par la racine postérieure puisque c’est elle qui a été sectionnée.
Les messages moteurs semblent passer par la racine antérieure puisqu’ils persistent.
Quant à la localisation, les corps cellulaires des neurones constituant la racine postérieure se trouvent dans le ganglion rachidien puisqu’il ne disparaît pas.
La disparition de la motricité confirme le rôle de la racine antérieure dans le parcours des messages nerveux moteurs.
Par ailleurs ; la persistance d’une partie de la racine antérieure montre que les corps cellulaires des motoneurones se trouvent dans la moelle épinière.

3. L'arc réflexe
a. Les éléments qui constituent l’arc réflexe
Le réflexe myotatique met en jeu différents éléments :

des récepteurs sensoriels appelés fuseaux musculaires qui sont sensibles à l’étirement du muscle. Ils sont notamment constitués par les terminaisons de neurones sensoriels.

des neurones sensoriels qui parviennent jusqu’à la moelle épinière. Les corps cellulaires de ces neurones se trouvent dans les ganglions rachidiens des racines dorsales.

des motoneurones efférents partant de la moelle épinière qui contrôlent la contraction des muscles. Leur corps cellulaire se trouve dans la substance grise.

d’autres motoneurones qui parviennent aux muscles antagonistes et dont la contraction est inhibée pendant le réflexe myotatique.

des interneurones inhibiteurs dans la substance grise qui assurent les connexions entre les neurones afférents et les motoneurones des muscles antagonistes. Leur rôle est d’empêcher toute contraction de ces derniers.

L’ensemble constitue l’arc réflexe.
b. Étude d’un exemple : le réflexe myotatique rotulien



A - Le fuseau neuromusculaire détecte un étirement involontaire du muscle.

B - Un message nerveux sensoriel est élaboré et parcourt la fibre nerveuse sensorielle jusqu’à la substance grise de la moelle épinière.
La moelle épinière fait office de centre nerveux où est traitée l’information.

Deux neurones y sont stimulés (+ sur le schéma) :

C - Un motoneurone innervant le muscle extenseur. Un message nerveux parcourt la fibre nerveuse et induit une contraction musculaire de l’extenseur : la jambe se lève (D).

E - Un interneurone inhibiteur est également stimulé. Ce dernier va empêcher tout message nerveux d'arriver sur le motoneurone associé au muscle antagoniste fléchisseur (- sur le schéma) : ce dernier ne peut plus se contracter.

On constate que seule une synapse intervient sur le parcours du message nerveux du récepteur sensoriel jusqu’au muscle effecteur. Il s’agit donc d’un circuit neuronique monosynaptique. La durée de propagation du message nerveux est donc limitée au maximum, permettant ainsi une réponse musculaire quasi-immédiate.
Par contre, entre le récepteur sensoriel et le muscle antagoniste, on constate la présence de deux synapses. Le circuit inhibiteur est donc polysynaptique.


L'essentiel
Le réflexe myotatique déclenche une contraction d’un muscle en réponse à son propre étirement. Il permet le maintien des postures dans l’espace.

Les expériences de Magendie (1822) sont utiles pour comprendre le rôle de différentes structures impliquées dans le réflexe myotatique.
Lorsqu’on coupe un neurone, seule la partie qui contient le corps cellulaire (donc le noyau), survit. Le reste dégénère et disparaît.

Le réflexe myotatique met en jeu différents éléments :
• des récepteurs sensoriels ;
• des neurones sensoriels ;
• des motoneurones efférents ;
d’autres motoneurones ;
• des interneurones inhibiteurs.

Seule une synapse intervient sur le parcours du message nerveux du récepteur sensoriel jusqu’au muscle effecteur. Il s’agit donc d’un circuit neuronique monosynaptique. La durée de propagation du message nerveux est donc limitée au maximum, permettant ainsi une réponse musculaire quasi-immédiate.
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