ELECTROMYOGRAMME (EMG) DES MUSCLES ANTAGONISTES LORS DE MOUVEMENTS VOLONTAIRES

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1 «Expliciter les résultats obtenus». ELECTROMYOGRAMME (EMG) DES MUSCLES ANTAGONISTES LORS DE MOUVEMENTS VOLONTAIRES - PROTOCOLE, RÉSULTATS ET INTERPRÉTATION - 1 -

2 Introduction «Expliciter des résultats obtenus» - EMG des muscles antagonistes lors de mouvements volontaires. La flexion du pied est possible grâce à la contraction du jambier antérieur. A l inverse, l extension du pied est possible par la contraction du triceps sural. Il est possible d étudier les activités électriques de ces deux muscles antagonistes par un enregistrement ExAO. Le tracé obtenu est un électromyogramme (EMG). Place dans le programme de Première Scientifique «La part du génotype et la part de l expérience individuelle dans le fonctionnement du système nerveux» Le réflexe myotatique assure le tonus musculaire nécessaire au maintien de la posture. L interprétation des enregistrements par ExAO des électromyogrammes des muscles mis en jeu au cours de ce réflexe oblige à utiliser sans la détailler la manifestation électrique de la contraction musculaire comme témoin de son activité. L objectif est de comprendre par étude expérimentale l organisation des réseaux neuroniques responsables de ce réflexe. Objectifs cognitifs Un muscle en activité (contraction) est caractérisé par une activité électrique qui sera d autant plus grande que la contraction sera intense. Lors d un mouvement (exemple flexion du pied), au moins deux muscles entre en jeu. Ils ont une activité inverse : quand l un présente une activité électrique (contracté), l autre est au repos (relâché). Ces muscles, dits antagonistes, sont coordonnés dans leur activité. Protocole de montage et protocole expérimental 1) Nettoyer la jambe à l aide d un coton imbibé d éthanol modifié à 70, ce qui permet une meilleure adhésion des électrodes. 2) Placer 3 électrodes sur le muscle jambier et 3 sur le triceps sural comme suit. Le centre de chaque électrode doit être le plus resserré possible afin d obtenir un enregistrement de qualité (cf. photographies ci-dessous). Position des électrodes sur le muscle jambier (à gauche) et le triceps sural (à droite)

3 Relier chaque électrode à un bouton pression en respectant l ordre des couleurs (confère photographie ci-contre). Chaque groupe d électrodes sera ensuite relié à un adaptateur Electrophy : 3) Paramétrer le logiciel comme suit (exemple avec adaptateur ESAO3) : Brancher les 2 adaptateurs Electrophy (voie non filtrée) sur l interface. Raccorder la Webcam et la paramétrer : le nombre d image choisi correspond au nombre d image enregistrer par la Webcam. Cela permet de synchroniser la vidéo et l enregistrement de l activité des muscles. La durée d enregistrement est de 25 secondes. Choisir 1 couleur pour chaque courbe. 4) L élève qui effectue les mouvements s assoit et tend sa jambe sur une autre chaise de même hauteur (voir photographies suivantes). Remarque : le pied est dans le vide pour ne pas être gêné lors de ses mouvements

4 5) Faire des mouvements successifs de flexion du pied (5s) puis d extension du pied (5s) et recommencer jusqu à la fin du temps. Ces mouvements se font sans forcer la flexion et l extension. Lors de la flexion du pied, celui-ci doit rester dans l axe de la jambe et non pivoter. Positionnement et mouvements (extension à gauche, flexion à droite) du pied. Résultats obtenus et exploitation pédagogique À la fin de l enregistrement, l élève est en possession des électromyogrammes des muscles antagonistes étudiés et de la vidéo des mouvements effectués, synchronisée aux enregistrements électriques. Il peut ainsi mettre en relation l activité d un muscle et le type de mouvement du pied. Ceci permet de légender les graphiques obtenus. Dans le même temps, la mise en évidence d une activité inverse des muscles antagonistes est abordée et peut être replacée dans l étude du réflexe myotatique. La vidéo met en évidence un décalage entre le début de l activité du muscle fléchisseur et le mouvement du pied. Ceci correspond au temps nécessaire pour qu une quantité suffisante de fibres musculaires soit mobilisée pour réaliser le mouvement (flexion du pied)

5 Résultats obtenus - 5 -

6 Annexe Liste du matériel nécessaire - Console ESAO Visio Plus (Réf. : ) ou console ESAO Visio (Réf. : ). - Logiciel Atelier Scientifique SVT (version établissement - Réf. : ). - Webcam SPC 1000 NC Philips (Réf. : ). - Adaptateur Electrophy 2 ESAO 4 - Réf. : Électrodes ECG-EMG adhésives (Lot de 50) - Réf. : Éthanol modifié 70 (1 L) - Réf. : Coton hydrophile 100 g - Réf. :