TP n 1: le réflexe myotatique

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1 Nom : Prénom : Classe : TP n 1: le réflexe myotatique Vous êtes médecin. Un patient vous explique : il ressent une douleur intense dans le bas du dos. Cette douleur se propage dans la fesse, la cuisse, la jambe jusqu au pied (côté droit) et le gène terriblement pour marcher. En tant que médecin, vous allez donc vous assurer de l intégrité du système neuro- musculaire de votre patient : vous tapez à l aide d un marteau à réflexe sur son tendon d Achille. Vous n observez aucun mouvement du pied droit. Normalement, cette manipulation entraîne un mouvement d extension du pied : ceci est le réflexe myotatique appelé ici réflexe achilléen. Cette extension est due à la contraction réflexe d un muscle déclenchée par son propre étirement. Ce type de réflexes intervient dans le maintien de la posture pour s opposer aux effets de la gravité (tonus musculaire). L activité de contraction d un muscle peut être enregistrée par un électromyogramme (EMG). Problème : Comment expliquer au niveau macroscopique et microscopique les processus biologiques permettant l existence du réflexe myotatique? Vous allez donc chercher à comprendre pourquoi le patient ne peut effectuer ce mouvement réflexe achilléen et ainsi quelles structures sont impliquées dans la réalisation du réflexe myotatique. Compétences : Utiliser un dispositif ExAO pour mettre en évidence le réflexe myotatique. Observer et comparer des préparations microscopiques pour identifier les supports du réflexe myotatique : lames histologiques de moelle épinière, de fibre musculaire et de nerf. Définir le réflexe myotatique. Faire un schéma fonctionnel du réflexe myotatique. Activité 1 : Etude d électromyogrammes des muscles de la jambe. L étude d électromyogrammes (enregistrements électriques) au niveau du muscle soléaire et d un autre muscle de la jambe (le muscle jambier antérieur) permet d évaluer l état dans lequel se trouve chacun de ces deux muscles au moment de la réalisation du réflexe achilléen. En effet, lorsqu un muscle se contracte, les variations de potentiels qui se propagent à la surface des cellules (fibres musculaires) qui le constituent créent des courants électriques qui se transmettent à la surface du corps et peuvent ainsi être captées au niveau de la peau par des électrodes réceptrices. Ainsi, la manifestation électrique de la contraction musculaire est le témoin de l activité musculaire. 1. Mesure de l activité électrique du soléaire muscle extenseur du pied a) Placer les trois électrodes réceptrices sur la peau du soléaire droit sur les endroits indiqués. b) Modifier les paramètres en sélectionnant la durée de l enregistrement : 10 secondes. c) Lancer l enregistrement en appuyant sur «lecture» puis : - entre 0 et 2 s : mettre le pied à plat s : se mettre sur la pointe du pied du côté relié aux électrodes en contractant fortement le soléaire, l autre étant levé s : reposer le talon sur le sol. d) Sur cet enregistrement, comment se manifestent les deux états du soléaire? e) Enregistrer votre travail. 2. Mesure de l activité électrique de deux muscles : le soléaire (muscle extenseur du pied) et le jambier antérieur (muscle fléchisseur) a) Ajouter les électrodes sur le jambier antérieur. b) Modifier les paramètres en sélectionnant la durée de l enregistrement : 10 secondes. 1

2 c) Lancer l enregistrement en appuyant sur «lecture» puis : - entre 0 et 2 s : mettre le pied à plat - 3-6s : se mettre sur la pointe du pied du côté relié aux électrodes, puis reposer le talon sur le sol s : lever la pointe du pied le plus possible en contractant fortement le jambier antérieur. d) Analysez les tracés obtenus. e) Enregistrer votre travail. 3. Mesure de l activité électrique du muscle soléaire lors d un réflexe myotatique déclenché par une percussion du tendon d Achille a) Poser la face de votre jambe droite relâchée sur une chaise. b) Lancer l enregistrement et donner un coup sec avec un marteau sur le tendon d Achille. c) Réaliser plusieurs enregistrements en faisant varier l intensité du choc. Attention à la fragilité du système tendineux en appliquant des chocs modérés. d) Analyser les enregistrements. e) Evaluer le temps écoulé entre la percussion du tendon par le marteau et la contraction du muscle. Proposer une explication. f) Sachant que les contractions musculaires sont déclenchées par des messages nerveux en provenance de la moelle épinière quelle hypothèse peut-on émettre sur l origine et le trajet des messages nerveux responsables de la réponse réflexe? 3. Inhibition du réflexe par l activité du fléchisseur. a) Poser la face de la jambe droite sur une chaise en maintenant une contraction volontaire du fléchisseur. b) Lancer l enregistrement puis donner un coup sec sur le tendon d Achille. Observer. c) Analyser l enregistrement. Activité 2 : Rédaction de votre compte rendu. Rédiger votre compte rendu sur les causes de l absence de réflexe myotatique chez votre patient en suivant les questions suivantes : - Quelle est l origine de l absence de réflexe myotatique de votre patient? - Quel est le trajet du message nerveux à l origine du réflexe myotatique et quelles sont les structures impliquées au niveau macroscopique et microscopique? - Quelles sont les structures qui pourraient être lésées ou quel dysfonctionnement peut-il être identifié chez votre patient? - Récapitulez l ensemble des informations collectées dans un compte rendu de type médical. - Faire un schéma fonctionnel du réflexe myotatique. Pour vous aider : - Documents 1 et 2 concernant la pathologie de votre patient. - Schéma de structure de la moelle épinière à compléter (document 1). - Lames histologiques de moelle épinière, fibres musculaires et nerf. - Document 3 : expériences de Waller et expériences de Magendie/Bell à analyser. 2

3 Rapport médical L examen clinique de M.X (date de naissance le 18/08/1941, 1,85m, 85 kg) a révélé une absence de réflexe myotatique (achilléen et rotulien) sur l ensemble du membre postérieur droit (pas sur le gauche). Le patient ressent d intenses douleurs dans le bas du dos, dans la cuisse et la jambe (notamment parties dorsales) et au niveau du pied. Je suppose que ces symptômes sont dus à une sciatique sévère (inflammation du nerf sciatique). J ai procédé à un test de Lasègue (remontée de la jambe à 60 sans plier le genou) et j ai pu constater que la patiente souffre bien d une douleur aigue au niveau des vertèbres lombaires (L5). Ainsi, il est nécessaire que la patiente réalise une IRM de la région lombaire pour vérifier la présence potentielle d une hernie discale (excroissance du disque intervétébral) ou toute autre compression possible du nerf sciatique. La patiente devra suivre un traitement à base d antalgiques et d anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) tel que le Diclofénac (Voltaren ). Si l IRM ne montre aucun signe d hernie, la patiente pourra également suivre un traitement à base de myorelaxants ou décontractants musculaires (Tétrazepam ). Enregistrement EMG du réflexe myotatique achilléen d un patient sain. Enregistrement EMG du réflexe myotatique achilléen de M.X 3

4 Résultat de l IRM de M.X Cher confrère, Concernant l IRM de M.X, je vous joins le cliché à partir duquel j ai constaté une lésion intervertébrale et donc la présence d une hernie discale au niveau du disque L5 et du sacrum. Cette zone gravement atteinte montre une forte compression de la moelle épinière. 4

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6 Expériences de Waller Section d un neurone Observations : dégénérescence d une partie du neurone (extrémité distale)et survie de l autre partie du neurone (extrémité proximale). La partie proximale du neurone contient le noyau de la cellule. Expériences de Magendie et Bell (1822) Evolution d un nerf et des pertes de fonctions associées (motricité/sensibilité) après section du nerf ou des racines émergeant de la moelle. Expériences en 3 phases : observation de la perte de fonction (court terme) associée à la dégénérescence (long terme). Phase 1 : nerf rachidien sectionné. A B Observation (long terme) A : dégénérescence des fibres du côté du bout périphérique. Observation (court terme) B : perte de motricité et de sensibilité au niveau de la région du corps normalement innervée. Phase 2 : section autour du ganglion. A B 6

7 Observation (long terme) A : dégénérescence de part et d autre du ganglion. Racine dorsale (côté périphérique) : dégénérescence bout périphérique (fibres sensitives). Racine dorsale (côté central) : dégénérescence bout central (fibres sensitives). Observation (court terme) B : perte de sensibilité de la région innervée. Phase 3 : section de la racine antérieure. A B Observation (long terme) A : dégénérescence du bout périphérique. Observation (court terme) B : perte de motricité. Conclusion : 7