Licence Biologie UE physiologie animale Le contrôle de la contraction musculaire : le réflexe r Étienne Roux Adaptation cardiovasculaire à l ischémie INSERM U 1034 UFR des Sciences de la Vie Université Bordeaux Segalen contact: etienne.roux@u @u-bordeaux2.fr support de cours : plateforme pédagogiquep l UFR des sciences de la Vie e-fisio.net
plan introduction le réflexe rotulien caractéristique du réflexe le faisceau neuromusculaire mécanisme du réflexe innervation croisée : modulation coordonnée de muscles opposés conclusion
introduction définition et mise en évidence le réflexe réflexe médullaire qui permet de contrôler l activité des muscles squelettiques mise en évidence : les réflexe rotulien et achilléen réflexe rotulien : membre inférieur fléchi en repose (assis) coup sec au-dessous de la rotule extension de la jambe réflexe achilléen : membre inférieur en appui sur le genou, pied dans le vide coup sec sur le tendon d Achille extension du pied
rotulien analyse structures anatomiques quadriceps fémur rotule tendon rotulien tibia & péroné
rotulien analyse coup sur le tendon rotulien
rotulien analyse étirement du quadriceps
rotulien analyse étirement du quadriceps contraction du quadriceps
charactéristiques ristiques lorsqu un muscle est étiré, il se contracte nécessite une innervation intacte intervention de la moelle épinière? intervention des centres cérébraux supérieurs?
charactéristiques ristiques intervention de la moelle épinière? intervention des centres cérébraux supérieurs? décérébration : section du tronc principal séparation de la moelle épinière et des centres cérébraux supérieurs expérience sur le chat décérébré (Sherrington) flexion des extenseurs augmentation de la contraction des muscles extenseurs relâchement des muscles fléchisseurs réflexe = réflexe médullaire innervation croisée entre muscles fléchisseurs et extenseurs
organisation du muscle muscles squelettiques : 2 types de fibres fibres musculaires cellules musculaires squelettiques : cellules contractiles innervation motrice fibres neuromusculaires cellules neuromusculaires : cellules contractiles et sensitives innervation sensitive innervation motrice organisation en fuseaux au sein du tissu musculaire fibres neuromusculaires = fibres intrafusales fibres musculaires = fibres extrafusales
le fuseau meuromusculaire les fibres neuromusculaires fibres intrafusales : organisation générale cellules plurinucléées pôles contractiles partie équatoriale non contractile noyaux pôle région équatoriale pôle cellules à sac nucléaire
le fuseau meuromusculaire les fibres neuromusculaires fibres intrafusales : organisation générale cellules plurinucléées pôles contractiles partie équatoriale non contractile noyaux pôle région équatoriale pôle cellules à sac nucléaire cellules à chaîne nucléaire
le fuseau meuromusculaire structure fuseau neuromusculaire 5 à 10 fibres intrafusales 1 à 3 fibres à chaîne 3 à 7 fibres à sac enveloppe de tissu conjonctif L = 4 à 10 mm = 200 µm 5 à 80 fuseaux / gramme de muscle fuseaux parallèles aux fibres extrafusales
le fuseau meuromusculaire innervation innervation sensitive : région équatoriale fibres Ia : innervation primaire fibres myélinisées gros diamètre ( = 17 µm) vitesse de conduction élevée (100 m.sec -1 ) terminaison en spirale autour des fibres à chaînes et des fibres à sacs fibre Ia
le fuseau meuromusculaire innervation innervation sensitive : région équatoriale fibres II : innervation secondaire fibres myélinisées faible diamètre ( = 8 µm) vitesse de conduction faible (50 m.sec -1 ) terminaison en bouquet ou en spirale autour des fibres à chaînes et des fibres à sacs statiques fibre Ia fibre II fibre statique fibre dynamique
le fuseau meuromusculaire innervation innervation motrice : régions polaires contractiles fibres gamma (γ) fibres myélinisées faible diamètre ( = 2 à 8 µm) vitesse de conduction faible (30 m.sec -1 ) fibres γ statiques : fibres à chaînes et à sacs statiques fibres γ dynamiques : fibres à sacs dynamiques fibre Ia fibre statique fibre II fibre γ statique fibre γ dynamique fibre dynamique
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement activité électrique des fibres sensitives longueur donnée stable La : potentiels d action de fréquence stable fibre Ia fibre II La
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement activité électrique des fibres sensitives étirement à la longueur Lb stimulation des fibres augmentation de la fréquence des PA fibre Ia fibre II Lb
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement différence entre fibres Ia et fibres II Longueur fibre Ia PA fibre II PA
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement différence entre fibres Ia et fibres II Longueur fibre Ia PA fibre II PA
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement différence entre fibres Ia et fibres II Longueur fibre Ia PA fibre II PA
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement différence entre fibres Ia et fibres II Longueur fibre Ia PA fibre II PA
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement différence entre fibres Ia et fibres II Longueur fibre Ia PA fibre II PA
le fuseau meuromusculaire réponse à l étirement différence entre fibres Ia et fibres II fibres II : sensibles à l amplitude de l étirement fibres Ia : sensibles à l amplitude et à la vitesse de l étirement Longueur fibre Ia PA fibre II PA
innervation du muscle fibre sensitive moelle épinière motoneurone α fuseau neuromusculaire jonction neuromusculaire muscle
mise en jeu de l arc l réflexer état stable : longueur La fibre sensitive moelle épinière motoneurone α fuseau neuromusculaire muscle La
mise en jeu de l arc l réflexer étirement allongement du muscle et des fuseaux neuromusculaires fibre sensitive moelle épinière motoneurone α fuseau neuromusculaire muscle La
mise en jeu de l arc l réflexer étirement allongement du muscle et des fuseaux neuromusculaires stimulation des fibres Ia et II fibre sensitive moelle épinière motoneurone α fuseau neuromusculaire muscle La
mise en jeu de l arc l réflexer étirement allongement du muscle et des fuseaux neuromusculaires stimulation des fibres Ia et II activation du motoneurone α moelle épinière motoneurone α fibre sensitive fuseau neuromusculaire muscle La
mise en jeu de l arc l réflexer étirement allongement du muscle et des fuseaux neuromusculaires stimulation des fibres Ia et II activation du motoneurone α contraction musculaire moelle épinière motoneurone α fibre sensitive fuseau neuromusculaire muscle La
mise en jeu de l arc l réflexer retour à la longueur initiale : arrêt de la stimulation réflexe fibre sensitive moelle épinière motoneurone α fuseau neuromusculaire muscle La
mise en jeu de l arc l réflexer rôle des fibres Ia et fibres II fibre Ia : réponse phasique à l étirement réponse rapide dépassement : raccourcissement plus important que l étirement initial stimulation excessive des fibres Ia : spasticité (spasmes contractiles) fibre II : réponse tonique à l étirement stimulation excessive des fibres Ia : hypertonicité
rôle des motoneurones γ activation du réflexe en absence de stimulation γ centre cérébral commande contractile fibre Ia fuseau neuromusculaire moelle épinière fibre α muscle
rôle des motoneurones γ activation du réflexe en absence de stimulation γ centre cérébral commande contractile fibre Ia relâchement du fuseau neuromusculaire moelle épinière fibre α contraction musculaire
rôle des motoneurones γ activation du réflexe en absence de stimulation γ centre cérébral commande contractile arrêt des PA de la fibre Ia fibre Ia - relâchement du fuseau neuromusculaire moelle épinière fibre α contraction musculaire
rôle des motoneurones γ activation du réflexe en absence de stimulation γ centre cérébral commande contractile arrêt des PA de la fibre Ia fibre Ia - moelle épinière - fibre α arrêt des PA de la fibre α inhibition de la contraction musculaire
rôle des motoneurones γ activation du réflexe avec les motoneurones γ centre cérébral commande contractile fibre Ia fuseau neuromusculaire fibre γ moelle épinière fibre α muscle
rôle des motoneurones γ activation du réflexe avec les motoneurones γ centre cérébral commande contractile moelle épinière fibre Ia fibre γ fibre α fuseau neuromusculaire étirement de la partie équatoriale contraction de la partie polaire contraction musculaire
rôle des motoneurones γ activation du réflexe avec les motoneurones γ centre cérébral commande contractile moelle épinière fibre Ia fibre γ fibre α étirement de la partie équatoriale contraction de la partie polaire pas d inhibition de la contraction musculaire
rôle des motoneurones γ rôle des motoneurones γ centre cérébral modulation de la sensibilité à l étirement fibre Ia fibre γ moelle épinière fibre α pathologie : hyperactivité des neurones γ hyperactivité des fibres sensitives Ia et II spasticité et/ou hypertonicité
innervation croisée modulation simultanée des muscles extenseurs et fléchisseurs moelle épinière fibre Ia fibre α de l extenseur fibre α du fléchisseur : interneurone inhibiteur
innervation croisée modulation simultanée des muscles extenseurs et fléchisseurs stimulation de la fibre Ia : stimulation de la fibre α de l extenseur activation de l interneurone inhibiteur inhibition de la fibre α du fléchisseur fibre Ia - - relaxation du fléchisseur contraction de l extenseur
conclusion muscle système(s) complexe(s) système hiérarchisé : différents niveaux de complexité système intégré système régulé : réflexe
quelques éléments de bibliographie disponibles à la BU de l'université Physiologie animale : mécanismes et adaptation. R. Eckert. disponible BU côte QT4. Physiologie animale : adaptations et milieux de vie. K. Schmidt-Nielsen. disponible BU côte QL47 La notion de régulation en physiologie. P. Chevalet et al. disponible BU côte QT104 Physiologie humaine. Pocock & Richards. disponible BU côte QT104