Fiche de révision : Réflexes et commande motrice

📋 Plan du Cours

1. Muscles antagonistes et réflexe myotatique
2. Organisation de l’arc réflexe
3. Neurones du réflexe myotatique
4. IRM et lésions cérébrales
5. Organisation cérébrale du mouvement volontaire
6. Voies motrices cortex-muscle
7. Activation et inhibition motrices
8. Intégration par le motoneurone
9. Mesure du trajet réflexe achilléen

📖 1. Muscles antagonistes et réflexe myotatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Muscles antagonistes : Muscles qui participent à un mouvement en agissant en sens opposés : lorsque l’un se contracte, l’autre s’étire.
• Réflexe myotatique : Contraction rapide, involontaire et stéréotypée d’un muscle, déclenchée par son propre étirement.

★ À maîtriser

• Le réflexe myotatique contribue au maintien d’un tonus musculaire permanent nécessaire à la posture et à l’équilibre.

Compléments

• Un muscle est relié à l’os qu’il met en mouvement par un tendon, et cet os pivote au niveau d’une articulation.

• Lors du réflexe rotulien, le choc sur le tendon étire d’abord le quadriceps, puis le quadriceps se contracte par réflexe tandis que le biceps crural est inhibé et s’étire, ce qui projette la jambe vers l’avant.

💡 Astuce mémo

Quand le quadriceps se contracte, le biceps crural s’étire

📖 2. Organisation de l’arc réflexe

★ À maîtriser

• Le système nerveux central comprend le cerveau et la moelle épinière, qui traitent les messages sensoriels et élaborent des messages moteurs.

• Le système nerveux périphérique comprend les nerfs, qui véhiculent les messages nerveux entre les organes et les centres nerveux.

📌 Un nerf sensoriel conduit un message d’un organe sensoriel vers un centre nerveux, tandis qu’un nerf moteur conduit un message d’un centre nerveux vers un organe moteur ; certains nerfs sont mixtes.

• Dans le réflexe myotatique, le muscle est à la fois l’organe sensoriel lorsqu’il s’étire et l’organe moteur lorsqu’il se contracte, et la moelle épinière est le centre nerveux.

• Dans le réflexe myotatique, le nerf rachidien est mixte et se divise en deux racines : le message sensoriel passe par la racine dorsale vers la moelle épinière et le message moteur passe par la racine ventrale vers le muscle.

Compléments

• Dans un mouvement volontaire, l’œil reçoit des informations sensorielles transmises au cerveau par le nerf optique, puis le cerveau élabore un message moteur acheminé par un nerf moteur jusqu’aux muscles du bras.

💡 Astuce mémo

Muscle récepteur → nerf sensitif → moelle épinière → nerf moteur → muscle

📖 3. Neurones du réflexe myotatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurone : Cellule nerveuse spécialisée, organisée en réseau et capable de communiquer avec d’autres neurones.

★ À maîtriser

• Un neurone comprend un corps cellulaire contenant le noyau, des dendrites qui conduisent le message vers le corps cellulaire et un axone qui le conduit depuis le corps cellulaire.

• Dans l’arc réflexe myotatique, les fuseaux neuromusculaires du muscle sont associés à des neurones sensoriels en T, tandis que les fibres musculaires contractiles sont innervées par des neurones moteurs appelés motoneurones.

• 🔄 La transmission sensorielle suit ces étapes. :

  1. L’étirement de la cellule musculaire stimule le fuseau neuromusculaire qui l’entoure.
  2. Le message sensoriel se propage le long de la dendrite du neurone sensoriel.
  3. Le message poursuit sa propagation le long de l’axone jusqu’à la substance grise de la moelle épinière.

Compléments

• À l’extrémité de l’axone, l’arborisation terminale formée de nombreuses synapses transmet le message vers la dendrite d’un autre neurone ou vers une cellule musculaire.

• Le corps cellulaire du motoneurone se trouve dans la substance grise de la moelle épinière ; son axone emprunte la racine ventrale puis le nerf rachidien jusqu’au muscle.

• À son extrémité, l’axone du motoneurone atteint la plaque motrice, dont les synapses neuromusculaires transmettent le message à la cellule musculaire et déclenchent sa contraction.

📌 Les fibres nerveuses verticales myélinisées de la substance blanche relient la moelle épinière au cerveau et participent aux mouvements volontaires, mais ne sont pas impliquées dans les mouvements réflexes.

💡 Astuce mémo

Le neurone en T apporte le message sensoriel ; le motoneurone renvoie le message moteur

📖 4. IRM et lésions cérébrales

🔑 Notions clés & Définitions

• Tétraplégie : Paralysie volontaire totale des membres provoquée par une lésion haute de la moelle épinière au niveau des vertèbres cervicales.

★ À maîtriser

• L’IRM anatomique produit des images précises du cerveau ou d’un autre organe, de l’ordre du millimètre, en trois dimensions ou en coupes selon les plans de l’espace.

• L’IRM fonctionnelle met en évidence les zones cérébrales activées pendant une tâche déterminée.

• Un AVC survient lorsqu’une région du cerveau n’est plus irriguée, à cause d’une hémorragie crânienne ou d’un vaisseau bouché, situation appelée ischémie.

• Une lésion cérébrale due à un AVC peut entraîner des troubles du langage, de la vue ou de la motricité, ce qui montre que le cerveau est le centre nerveux des mouvements volontaires.

• Les mouvements volontaires de chaque côté du corps sont contrôlés par l’hémisphère cérébral opposé, de sorte qu’une lésion peut provoquer une hémiplégie du côté opposé.

Compléments

• Les AVC dus à un vaisseau bouché représentent 75 à 80 % des AVC.

• Les messages nerveux des mouvements volontaires partent du cerveau et transitent par la moelle épinière avant d’atteindre les muscles.

💡 Astuce mémo

IRM anatomique : structure ; IRM fonctionnelle : activité

📖 5. Organisation cérébrale du mouvement volontaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Aire motrice : Zone précise du cortex frontal impliquée dans la commande volontaire d’une région du corps.

★ À maîtriser

• Chaque hémisphère comprend quatre lobes. :

  • frontal
  • pariétal
  • temporal
  • occipital

• Le cortex pariétal gauche commande la partie droite du corps, et le cortex pariétal droit commande la partie gauche.

• Les cellules gliales contribuent au fonctionnement des neurones en : leur apportant du glucose et du dioxygène depuis le sang, formant une gaine de myéline autour de leur axone pour améliorer la propagation du potentiel d’action, synthétisant le liquide cérébrospinal dans lequel ils baignent, phagocytant les agents pathogènes

Compléments

• Le cerveau comprend les parties suivantes. : une partie interne appelée cerveau profond ou reptilien, une partie externe appelée cortex, un cervelet situé à l’arrière, un tronc cérébral qui relie le cerveau à la moelle épinière

• La surface des différentes aires motrices est proportionnelle à la précision et à la variété des mouvements que la région corporelle correspondante peut effectuer.

• Chaque aire motrice est composée d’un réseau de neurones corticaux associé à des cellules gliales, et les neurones corticaux du cortex frontal élaborent un message nerveux moteur volontaire.

📖 6. Voies motrices cortex-muscle

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurones pyramidaux : Neurones corticaux des aires motrices dont l’axone descend dans la substance blanche de la moelle épinière et établit un contact synaptique avec un neurone moteur.
• Hémiplégie : Paralysie d’un côté du corps qui résulte le plus souvent d’un AVC du cortex moteur opposé au côté paralysé.

📝 Points essentiels

• Les axones des neurones pyramidaux se croisent dans le bulbe rachidien, ce qui contribue à l’inversion de la commande motrice entre chaque hémisphère et le côté du corps commandé.

• L’axone du neurone moteur se connecte à une cellule musculaire, et ce neurone véhicule des messages nerveux réflexes et volontaires.

💡 Astuce mémo

Cortex → bulbe rachidien → moelle épinière → muscle

📖 7. Activation et inhibition motrices

★ À maîtriser

• Un motoneurone peut être activé par un neurone sensoriel issu du muscle ou par un neurone pyramidal issu du cortex moteur, au moyen d’une synapse neuro-neuronale excitatrice utilisant le glutamate.

• Un interneurone inhibiteur peut inactiver un motoneurone par une synapse neuro-neuronale inhibitrice utilisant le GABA.

📌 Une synapse excitatrice stimule le motoneurone et utilise généralement le glutamate, tandis qu’une synapse inhibitrice l’inhibe et utilise la glycine ou le GABA.

📌 Un potentiel post-synaptique est une dépolarisation ou une hyperpolarisation locale, et non un train de potentiels d’action.

Compléments

• L’interneurone inhibiteur reçoit lui-même une connexion excitatrice à glutamate d’un neurone sensoriel ou pyramidal.

• Les interneurones inhibiteurs peuvent bloquer la contraction du muscle antagoniste lors d’un mouvement réflexe ou volontaire.

• Les potentiels post-synaptiques produits par les synapses arrivent jusqu’au corps cellulaire du motoneurone en se propageant sur ses dendrites.

• Un potentiel post-synaptique excitateur dépolarise la membrane et augmente le potentiel de membrane à partir de sa valeur de repos de −70 mV.

• Un potentiel post-synaptique inhibiteur hyperpolarise la membrane et diminue le potentiel de membrane en dessous de −70 mV.

💡 Astuce mémo

Acétylcholine stimule, GABA freine

📖 8. Intégration par le motoneurone

🔑 Notions clés & Définitions

• Sommation temporelle : Addition, par le corps cellulaire du motoneurone, des potentiels post-synaptiques issus d’une même synapse ; s’ils sont assez rapprochés, le seuil de création d’un train de potentiels d’action peut être atteint.
• Sommation spatiale : Addition simultanée, par le corps cellulaire du motoneurone, des dépolarisations issues des synapses excitatrices et des hyperpolarisations issues des synapses inhibitrices.

★ À maîtriser

• Après les sommations temporelle et spatiale, si le potentiel de membrane atteint le seuil de stimulation de −40 mV, un train de potentiels d’action codé en fréquence est créé et se propage le long de l’axone jusqu’aux synapses neuro-musculaires.

Compléments

• Dans l’exemple de sommation spatiale, les synapses A, B et C sont excitatrices car elles produisent des dépolarisations, tandis que la synapse D est inhibitrice car elle produit une hyperpolarisation.

• La fréquence des potentiels d’action varie avec le résultat de l’intégration : dans les exemples présentés, une somme donnant −30 mV produit une fréquence élevée, tandis qu’une somme donnant −40 mV atteint le seuil avec une fréquence très basse.

• Le motoneurone est au carrefour des commandes réflexe et volontaire ; l’intégration simultanée de leurs messages peut aboutir ou non à la contraction d’une cellule musculaire.

📖 9. Mesure du trajet réflexe achilléen

📝 Points essentiels

📐 Formule - La distance parcourue par un message nerveux se calcule par $d = v \times t$.

• Pour le réflexe achilléen, l’exemple utilise une vitesse du message nerveux de 50 m/s et un temps de 30 ms, soit une distance aller-retour de 1,5 m et une distance aller jusqu’au centre nerveux de 0,75 m.

• Dans le réflexe myotatique achilléen, la moelle épinière est le centre nerveux ; l’exemple situe le trajet au niveau de la région lombaire.

• Une contraction volontaire du muscle antagoniste peut empêcher l’activité électrique du muscle du mollet déclenchée par la percussion du tendon d’Achille.

• Un mouvement volontaire commandé par le cerveau peut perturber la moelle épinière et bloquer le réflexe achilléen.