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L'activité des centres nerveux

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Objectif : Lors du réflexe myotatique, il y a contraction du muscle extenseur et relâchement de son antagoniste, le muscle fléchisseur. Des messages différents sont donc envoyés par le centre nerveux. Ils sont transmis par les motoneurones, au contact les uns des autres par l'intermédiaire des synapses. Comment l'activité des centres nerveux intervient-elle dans le réflexe myotatique ?
1. Le traitement des messages issus des fuseaux neuromusculaires par les motoneurones
a. Activité du motoneurone du muscle extenseur en fonction du message afférent
Effet d'un étirement croissant du muscle extenseur sur l'activité du motoneurone innervant ce muscle :
  • En O1, le potentiel global augmente quand la stimulation augmente : de plus en plus de fibres afférentes sont recrutées.
  • En O2, pour les stimulations S1 et S2, le motoneurone répond faiblement, alors que pour S3 un potentiel d'action est déclenché.
Le motoneurone additionne les effets des neurotransmetteurs libérés par les différentes fibres afférentes recrutées. Quand son seuil de dépolarisation est atteint, il répond : il fait la sommation et module ainsi son activité.

Le traitement, ou sommation, des messages afférents modifie l'activité du motoneurone.

b. L'activité des motoneurones des muscles antagonistes
Les messages de différentes fibres nerveuses ont été enregistrés avant et pendant le réflexe myotatique :

La fréquence des potentiels d'action augmente pour les fibres du fuseau neuromusculaire étiré et ces messages afférents arrivent dans la moelle épinière :

  • le motoneurone allant au muscle extenseur est activé grâce à une synapse excitatrice, sa fréquence de potentiels d'action augmente.
  • le motoneurone allant au muscle antagoniste est au repos grâce à une synapse inhibitrice, avec un inter-neurone intermédiaire.
L'intégration des messages afférents en réponse au stimulus d'étirement (à l'origine du réflexe myotatique) modifie la fréquence des potentiels d'action des motoneurones. L'activité des motoneurones du muscle étiré est augmentée alors que celle des motoneurones du muscle antagoniste est diminuée, voire annulée.
2. Le traitement des autres messages par les motoneurones
a. Messages issus des centres supérieurs
La contraction volontaire du muscle fléchisseur quand on percute le tendon d'Achille diminue la réponse du muscle extenseur.

Les centres supérieurs (le cortex moteur) envoient un message excitateur au motoneurone du muscle fléchisseur et un message inhibiteur au motoneurone du muscle extenseur, par l'intermédiaire d'un inter-neurone.
Le motoneurone du muscle extenseur fait alors la sommation des messages excitateurs des fibres afférentes issues des fuseaux neuromusculaires et des messages inhibiteurs des centres supérieurs. Le réflexe myotatique en est atténué.

b. Messages issus d'autres récepteurs sensoriels
Si on marche sur un clou, la douleur provoque la flexion de cette jambe. Au contraire, la jambe opposée s'étend afin de maintenir la posture droite en offrant un appui.
La douleur perçue par des récepteurs cutanés est transmise par des fibres afférentes nociceptives jusqu'à la moelle épinière. Un message excitateur va aux muscles fléchisseurs. D'un autre côté, un message inhibiteur, par l'intermédiaire d'un inter-neurone, va aux muscles extenseurs de la jambe douloureuse, créant une modification du réflexe myotatique.

Les motoneurones et inter-neurones du réflexe myotatique sont donc en connexion avec d'autres neurones que ceux issus des fuseaux neuromusculaires, ce qui peut modifier ou inhiber ce réflexe myotatique.

Certaines personnes sont insensibles à la douleur, suite à la mutation d'un gène intervenant dans le développement des fibres amyélinisées conduisant les messages douloureux : elles ne pourront avoir la réponse précédente. La mise en place des circuits neuroniques, intervenant dans les réflexes, dépend de l'information génétique.

L'essentiel

Le traitement par le centre nerveux des messages afférents issus des fuseaux neuromusculaires ou d'autres récepteurs sensoriels, ainsi que ceux des centres supérieurs, modifie l'activité des motoneurones pour contrôler le réflexe myotatique.

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