Etape 2 : enregistrement de l activité musculaire avec influence des centres supérieurs

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1 TP n 22 Le réflexe myotatique Thème 3-B-1 La posture, ou position de notre corps dans l espace, est à tout instant réalisée grâce à l action coordonnée de muscles qui agissent sur les os de notre squelette de façon à s opposer à l action qu exerce sur eux la gravité. L état de contraction permanente, ou tonus musculaire, que présentent ces muscles lorsque nous maintenons une posture, tout comme leurs contractions à la suite d une perte d équilibre, échappent à notre contrôle volontaire : on parle de réflexe myotatique. Le réflexe myotatique est mis en évidence lors des visites médicales : le médecin percute à l aide d un marteau à réflexes une région de l appareil locomoteur pour laquelle il veut contrôler l existence de cette activité réflexe. On cherche préciser en quoi consiste un réflexe myotatique et quels sont les organes qui le contrôlent. Pour cela on s intéressera à un exemple de réflexe myotatique, le réflexe achilléen. Dans le cas du réflexe achilléen ce sera le tendon d Achille qui sera percuté. Etape 1 : enregistrement d un réflexe myotatique (EMG) On peut mesurer à l'aide d'un dispositif ExAO, l'activité 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). Réaliser le protocole expérimental (cf. fiche protocole) Observer les tracés obtenus à l écran et imprimer-les. Indiquer le délai entre le moment du choc et la réponse électrique du muscle. A l aide des documents ressource, établissez le trajet du message nerveux : - point de départ : tendon d Achille (lieu du choc) à partir du - passage par : la via le nerf ; - point de retour : emplacement des électrodes réceptrices. Calculer la vitesse de propagation des messages nerveux (en m/s) après avoir mesuré la distance parcourue par ces messages. Matériel : EXAO Ordinateur Interface et adaptateur electrophy Marteau réflexe Electrodes réceptrices. Etape 2 : enregistrement de l activité musculaire avec influence des centres supérieurs Réaliser la 2 ème partie du protocole expérimentale Décrivez les 3 enregistrements obtenus. Calculer la vitesse de propagation des messages nerveux volontaire après avoir mesuré la distance parcourue par ces messages. Indiquer les propriétés de l'activité réflexe par rapport à l'activité volontaire. Déterminer si la réalisation d une activité motrice volontaire (manœuvre de Jendrassik) au niveau des bras a une influence sur le test du réflexe achilléen.

2 Etape 3 : Mise en évidence des structures cellulaires impliquées Complétez le schéma simplifié de ce réflexe présenté ci-dessous D après l analyse des documents fournis, quelles sont les structures cellulaires mises en jeu dans ce réflexe. Le récepteur sensitif Observer au microscope le capteur du muscle qui est sensible à l étirement. Décrivez-le. Le centre nerveux Observer des coupes transversales de moelle épinière. Zoomer sur la zone encadrée de la CT de la moelle épinière (cf. Document ressource). Compléter le document fourni. Notion de «plaque motrice» Observer au microscope les liaisons entre les neurones et les cellules musculaires. Décrivez-les.

3 Protocole expérimental 1 ère partie Ouvrir le logiciel Atelier scientifique Choisir étude de l activité électrique du muscle Faites glisser l icône du boitier Electrophy non filtré sur l axe des ordonnées. Utiliser le potentiomètre de l adaptateur pour obtenir une valeur proche de zéro. Faites glisser l icône temps sur l axe des abscisses. Durée d acquisition 150 ms Nombre de points 501 Cliquer sur l onglet synchronisation et cocher synchronisation puis choisir dans voie de synchro : synchro. Placer les électrodes comme indiquées sur la photo ci-dessous en respectant les précautions initiales (cf. à droite). Respecter les couleurs des diverses électrodes. Lancer l'enregistrement en cliquant sur le feu vert. C'est le choc du marteau qui déclenchera la mesure. Le jambier étant au repos (genou posé sur une chaise), appliquer une secousse sèche sans prévenir le sujet, à l'aide du marteau, sur le tendon d'achille. Le seul poids du marteau doit suffire à déclencher la réaction. Rq. Secousse sèche signifie non douloureuse sauf si vous avez des comptes à régler Observer le tracé apparu à l'écran. Recommencer le protocole 2 fois de suite en conservant les résultats précédents. Précautions initiales : ne pas toucher d objet métallique (cadre de chaise ou de table) afin d éviter les courants parasites ; préparer le montage en plaçant les électrodes sur la peau nue nettoyée à l'alcool au-dessous du niveau du soléaire (attention : un système pileux développé diminue l'adhésion des électrodes) ; une goutte de gel d'électrophysiologie peut être ajoutée au centre de l'électrode qui aurait un peu séché ; vérifier les bonnes valeurs aux divers paramètres de mesure (calibre par exemple ) ; placer confortablement le sujet debout devant une chaise tournée vers lui, genou plié sur la chaise, pied à l'extérieur ; tester le déclenchement du tracé par le marteau réflexe en percutant la table ; en profiter pour rechercher et marquer la zone de la tête du marteau la plus sensible au déclenchement : inutile de meurtrir le tendon d Achille! Jambier antérieur

4 Protocole expérimentale 2 ème partie Le protocole suit les mêmes étapes que la 1 ère partie, seule les durées de mesures peuvent varier. 1 ere expérience : Appliquer une secousse sèche sur le tendon d Achille à l aide du marteau réflexe (muscles de la jambe relâchés) et conserver les résultats. Durée de la mesure 150 ms comme précédemment. 2 ème expérience : Appliquer une même secousse mais cette fois-ci le sujet contracte en plus, volontairement, le jambier antérieur (muscle de l avant de la jambe) pour avoir le pied en flexion. Durée de la mesure 250 ms. 3 ème expérience : Mêmes conditions qu au cours du premier enregistrement mais en même temps que la percussion, faire un effort d écartement des mains crochetées (manœuvre de Jendrassik). Durée de la mesure 150 ms.

5 Documents ressources Document 1 : observations cliniques Un grave traumatisme entraînant une lésion de la partie inférieure de la moelle épinière, provoque des paralysies importantes et la disparition des réflexes rotuliens et achilléen. Une section accidentelle (ou une compression importante) de la branche antérieure du nerf sciatique, qui innerve les muscles du mollet, entraîne également la disparition du réflexe achilléen. Une dégénérescence de certaines structures sensorielles incluses dans le tissu musculaire (fuseau neuromusculaire), observée chez certains malades, s accompagne d une absence de réflexe lorsqu on frappe le tendon d Achille. Cependant, la motricité volontaire n est pas abolie car ils peuvent étendre ou fléchir le pied si on leur demande. Document 2 : expérience historique de Sherrington. Chez un chien, Sherrington a déconnecté la moelle épinière de l encéphale en pratiquant une section de la moelle épinière au niveau du cou. Il a ainsi obtenu un animal spinal. Il observe alors qu une stimulation (pincement..) au niveau d une patte postérieure déclenche une flexion du membre. Légendes : corne dorsale de la substance grise 2 : corne ventrale de la substance grise La substance grise contient Coupe transversale d une moelle épinière 7 3 : canal de l épendyme (contient le liquide céphalorachdien) 4 : substance blanche : constituée de. provenant des neurones en coupe transversale ou en coupe longitudinale 5 : sillon dorsal 6 : sillon ventral 7 : émergence des racines du nerf rachidien

6 Correction :