Le réflexe myotatique

Voici un un plan détaillé sur le chapitre "Une commande réflexe des muscles : le réflexe myotatique", réalisée en classe de Terminale S en SVT. Ce chapitre peut donner lieu à une synthèse (I) ou une étude de documents (IIa ou IIb).

Définition : le réflexe myotatique désigne la contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement. Par extension, on parle de "tonus musculaire", qui permet de maintenir la posture. Le réflexe myotatique est prévisible, involontaire et inné.

I. Les caractéristiques du réflexe myotatique

1) Les supports anatomiques

Le réflexe myotatique intervient à plusieurs échelles :

neurones : cellule typique du système nerveux qui est composée de :

-corps cellulaire : contient le noyau et autres organelles

-dendrites : prolongements cytoplasmiques du corps cellulaire, qui reçoivent de nombreuses afférences de synapses et permettent d'acheminer l'information nerveuse vers le corps cellulaire

-axone : unique, il achemine l'information nerveuse efférente du corps cellulaire vers les boutons synaptiques, en contact avec d'autres neurones via les synapses. Il est entouré de gaine de myéline, qui permet d'augmenter la vitesse de conduction de l'influx nerveux, entrecoupée de nœuds de Ranvier.

nerfs : ensemble d'axones, compactés dans du tissu conjonctif.

moelle épinière : centre nerveux périphérique qui traite l'information nerveuse et envoie le message moteur.

muscle : composé de fibres musculaires et du fuseau neuromusculaire.

2) Le circuit du message nerveux du réflexe myotatique

-voie afférente ou sensitive : du muscle vers la moelle épinière

Elle est composée d'un neurone sensoriel, dont le corps cellulaire est situé dans un ganglion rachidien, relié à la racine dorsale de la moelle épinière. Ce neurone est relié à des récepteurs sensoriels, situés dans le fuseau neuromusculaire, qui captent l'étirement du muscle. Ainsi, quand le muscle s'étire, ces récepteurs créent un message nerveux, via le neurone sensoriel.

-voie efférente ou motrice : de la moelle épinière vers le muscle

Dans la matière grise de la moelle épinière, le neurone sensoriel fait une synapse excitatrice avec un motoneurone. Celui-ci repart via la racine ventrale de la moelle épinière et chemine vers les fibres musculaires du muscle agoniste. L'arrivée du message électrique entraîne la contraction du muscle, ce qui permet de rétablir l'équilibre.

Le réflexe myotatique est donc monosynaptique car il ne met en jeu que 2 neurones via une seule synapse.

II. Nature et propagation du message nerveux

-potentiel de repos : au repos, la membrane du neurone est constamment dépolarisée négativement, à environ -65mV grâce à des pompes situées dans la membrane plasmique, qui permettent d'échanger des cations (sodium et potassium) grâce à de l'énergie (ATP).

-potentiel d'action (PA) : Le message nerveux est un message électrique. Seules les cellules musculaires, nerveuses et sécrétrices sont excitables, c'est-à-dire qu'elles peuvent se dépolariser. Un PA est une inversion transitoire de la polarisation membranaire suite au mouvement des cations : l'intérieur de la cellule devient chargé positivement et inversement. Le PA est stéréotypé (=il a toujours la même amplitude) et répond à la règle du "tout ou rien" : si le stimulus est trop faible, le PA ne se déclenche pas. Pour des stimuli au delà d'un certain seuil, le PA a toujours la même amplitude.

-propagation du message nerveux : la propagation du PA se fait de proche en proche par l'ouverture et fermeture de canaux ioniques. La gaine de myéline permet une propagation plus rapide (100 m/s). Les noeuds de Ranvier permettent une conduction saltatoire du PA.

III. La transmission synaptique

Un message nerveux est transmis d'un neurone à l'autre (=synapse neuro-neuronique dans la moelle épinière) et d'un neurone à la fibre musculaire (=synapse neuro-musculaire) via un messager chimique dans une synapse.

L'arrivée d'un PA dans un neurone pré-synaptique entraîne l'exocytose de vésicules contenant un neurotransmetteur (=les vésicules fusionnent à la membrane plasmique). Le neurotransmetteur (l'acétylcholine dans la synapse neuro-musculaire) est libéré dans la fente synaptique et se fixe à des récepteurs sur le neurone post-synaptique. Cette fixation entraîne l'ouverture de ces canaux et le mouvement des charges (entrée de Na+ et sortie de K+), ce qui crée un PA. La dépolarisation de la fibre musculaire provoque sa contraction. La contraction du muscle permet de rétablir l'équilibre. Ainsi, dans la fente synaptique, le message nerveux n'est plus un signal électrique mais un signal chimique, codé par la concentration de neurotransmetteur.