Le réflexe myotatique_partie 1

Les réflexes

TD 2 : le réflexe myotatique

Margaux Léger

Sur cette photo, les muscles de l'homme se contractent et d'autres se relâchent en permanence afin de rester en équilibre. Nous allons nous intéresser au réflexe myotatique, un réflexe en lien avec la posture du corps, facile à étudier (en classe ou à la maison). Lors de cette étude, nous mettrons en évidence les caractéristiques de ce réflexe.

Photo : manuel Belin (2020)

Première mise en évidence du réflexe myotatique : Les yeux bandés, la personne tient son bras fléchi. Au moment où l’on dépose un haltère dans sa main, l’avant-bras s’abaisse. L’avant-bras retrouve alors presque instantanément sa position initiale. Cette simple expérience permet de simplement mettre en évidence l’existence d’un circuit réflexe, ne faisant pas intervenir la volonté. Ici, il s’agit du réflexe myotatique : le muscle se contracte en réponse à son propre étirement. Lorsque le médecin, lors d’une visite médicale, teste les réflexes, il utilise un marteau réflexe revêtu de caoutchouc et tape – modérément - sur le tendon (rotulien en général mais le réflexe achilléen fonctionne de la même manière). Le choc sur le tendon étire le muscle qui répond alors par réflexe.

Réflexe rotuléen chez le docteur...

Lorsque le médecin tape sur le tendon de la rotule du patient , on voit que la jambre fait un mouvement. Ce mouvement est lié à la contraction du muscle quadriceps dans la cuisse (qui se contracte). Vous pouvez tester sur votre petit frère/soeur avec le manche d'une grosse cuiller... ou sur votre voisin avec un gros stylo.

Et maintenant le réflexe achilléen (pour les fétichistes des pieds...)

Si on tape sur le tendon d'Achille, on observe bien un petit mouvement du pied ! Ce mouvement est lié à la contraction du muscle soléaire dans le mollet (en rouge sur l'image ci-dessous).

On peut effectuer le protocole expérimental suivant afin d'étudier les caractéristiques du réflexe myotatique achilléen. Protocole expérimental simplifié : On mesure à l’aide d’un dispositif d'Expérimentation Assistée par Ordinateur (ExAO), l’activité électrique musculaire. En effet, lorsqu’un muscle se contracte, il est le siège d’une activité électrique. Cette activité peut être enregistrée à la surface de la peau par des électrodes réceptrices et transformée en un tracé appelé : électromyogramme (EMG). 1° On place les 3 électrodes réceptrices sur le muscle du mollet 2° On relie les électrodes au dispositif ExAO (expérimentation assistée par ordinateur) 3° On déclenche l’enregistrement en frappant sur le tendon avec le marteau

Voici les résultats de l'acquisition suite à un coup de marteau sur le tendon d'Achille chez 3 individus :

Observer ces profils. Le réflexe myotatique achilléen est-il stéréotypé* ? * stéréotypé = a toujours le même aspect Combien de temps faut-il pour que le muscle réagisse suite à la stimulation du tendon ?

On cherche à determiner le trajet du message nerveux lors du réflexe myotatique...

Plusieurs hypothèses s'offrent à nous : - Hypothèse A : Le réflexe myotatique va du tendon au muscle - Hypothèse B : le réflexe myotatique va jusqu’à la moelle épinière et revient au muscle -Hpothèse C : Le réflexe myotatique va jusqu’au cerveau et revient au muscle, en passant par la moelle épinière.

Photo : manuel Belin 2020

Photo : passeportsanté

On cherche à déterminer le trajet du message nerveux lors du réflexe myotatique achilléen...

Or, la vitesse du message nerveux est constante au cours de ce réflexe, elle vaut environ 50m/s. De plus on connait : - la distance qui sépare le musle soléaire du tendon d'Achille (soit 10 cm) - la distance entre le tendon et la moëlle épinière (soit 1m pour un individu de taille moyenne)- la distance entre le tendon et le cerveau en passant par la moëlle épinière (soit 1,8 m) Il est donc possible de calculer le temps théorique du trajet du réflexe avec la formule v = d/t avec : v : vitesse en m/sd : distance parcourue en mt : temps en s

Calculez le temps que prendra le message nerveux pour les 3 trajets (n'oubliez pas, qu'il s'agit d'un aller-retour dans le cas où le message va jusqu'à la moelle épinière ou le cerveau...).

On cherche à determiner le trajet du message nerveux lors du réflexe myotatique achilléen...

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D'après l'acquisition ci-dessus et vos calculs, concluez quant au trajet emprunté par le message nerveux dans le cadre du réflexe achilléen.

Maintenant on fait une acquisition dans le cadre du réflexe rotuléen. Les éléctrodes sont donc placées sur la cuisse où le muscle quadriceps se contracte suite au coup de marteau sur le tendon du genou.

Vous attendiez-vous à ce genre de résultats ? pourquoi?

On mesure maintenant la tension du muscle soléaire, suite à une contraction volontaire ou au réflexe achilléen.

Electromyogrammes obtenus lors d'une contraction volontaire du muscle soléaire ou d'un réflexe achilléen

Combien de temps prend la contraction volontaire pour se faire ? Les mouvements réflexes sont-ils plus rapides que les mouvements volontaires ? Quelles hypothèses pouvez-vous émettre pour expliquer ce résultat?

Belin, terminales S 2012, Ducco.

Nous avons donc vu les caractéristiques du réflexe myotatique. Nous allons maintenant nous intéresser au circuit nerveux du réflexe myotatique.

En effet un réflexe myotatique déclenche la contraction d'un muscle suite à son propre étirement. Mais par quoi est capté le stimulus ? Par quel intermédiaire est-il transmis jusqu'à la moëlle épinière ? Et le message moteur revient-il au muscle ? En bref, comment est construit le circuit nerveux du réflexe myotatique ?

A l'aide des informations précédentes, et des documents disponibles sur le genially suisvant (ici : ) reconstituez le circuit nerveux du réflexe myotatique. Votre réponse prendra la forme d'un schéma fonctionnel présentant les différents éléments* du circuit et la manière dont ces élements sont reliés dans l'organisme (humain).