FA1/TP1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle I/ le réflexe myotatique : un réflexe médullaire
1. Etude expérimentale du réflexe achiléén (TP1) doc 2 page 352
Lorsque que l’on teste le réflexe achilléen, on porte un coup sur le tendon d’Achille en relation avec le muscle extenseur du pied. Cette percussion sur le tendon provoque un étirement du muscle qui se contracte alors brutalement ce qui entraîne une brusque extension du pied. (complétez le schéma de synthèse)
Animation : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0027-3
Les muscles sont le siège d’une activité électrique qu’il est possible d’enregistrer au moyen d’électrodes réceptrices et d’un système d’amplification. Les électromyogrammes obtenus traduisent ainsi les variations d’activité musculaire.
On a enregistré l’activité de ces deux muscles au cours de la succession d’événements suivants : repos, extension du pied, repos, flexion du pied.
L’électromyogramme A correspond à l’activité du soléaire et
l’enregistrement B à celui du jambier.
Ø Anotez l’enregistrement : contraction, décontraction, flexion extension du pied.
Expérience 1 : Electromyogramme du soléaire obtenu par une percussion sur le tendon d’Achille doc 2 page 352
Latence de la réponse :
Expérience 2 : Electromyogrammes du soléaire obtenus par des percussions d’intensité croissante sur le tendon d’Achille.(doc 3 page 353)
Effet de l’augmentation de l’intensité du choc :
Le réflexe myotatique est un réflexe
Le coup de marteau appliqué sur le tendon le muscle et celui-ci . La contraction d’un muscle est un de ce muscle qui tire alors sur ses points de fixation c’est-à-dire sur les os.
Cela provoque un mouvement du segment considéré (extension du pied)
Un réflexe d’étirement est donc la contraction d’un muscle en réponse à son propre étirement : le muscle étiré est à la fois le capteur du stimulus et l’effecteur de la réponse.
Cette réponse réflexe est rapide et d’intensité variable. Elle dépend de l’intensité du stimulus, c’est-à-dire de l’intensité de l’étirement, cependant, une même intensité d’étirement entraîne toujours la même réponse.
Elle dépend aussi de l’état du sujet : la réponse réflexe peut-être exacerbée ou diminuée, voire absente dans certains cas pathologiques.(doc 4 pge 353)
Suite à la stimulation, le réflexe myotatique se déclenche en quelques millisecondes seulement, on peut se demander s’il s’agit d’une réponse autonome du muscle ou si celui-ci nécessite l’intervention du système nerveux.
2. Les éléments mis en jeu dans le reflexe myotatique a) Le centre nerveux : la moelle épinière
- Une altération de la moelle épinière peut se traduire par la suppression du réflexe myotatique : hypothèse =
Ø Observez une coupe de moelle épinière au microscope
- Etablir un schéma de circulation de l’information dans la moelle épinière : Expériences de sections et de stimulations. (exercice 7 page 371)
Aide :
Ø Le neurone (doc 3 page 355), complétez le schéma 1 de l ‘annexe.
Ø On rappelle que si on réalise la section d’une cellule, seule la partie nucléée se régénère.
Ø Le message nerveux circule toujours dans le même sens :
Dendriteàcorps cellulaireàaxoneàterminaison.
Proposez un schéma d’organisation du circuit neuronal au niveau de la moelle épinière.
Ø Vérifiez votre proposition en observant au fort grossissement la substance blanche et la substance grise de la moelle épinière. Doc page 357(Complétez le schéma 2 de l’annexe)
b) Les nerfs véhiculent les messages nerveux.
Ø Observez les coupes transversales et longitudinales de nerfs Ø Complétez le schéma 3 de l’annexe
c) Un récepteur enregistre l’étirement : le fuseau neuromusculaire.
Ø Observez le doc 1 page 356 et complétez le schéma 4 de l’annexe.
d) La mise en jeu de l’effecteur : la plaque motrice.
Ø Observez la lame de plaque motrice et complétez le schéma 5 de l’annexe.(doc 2 page 356) BILAN : complétez le schéma bilan et le schéma de synthèse en utilisant les vignettes de l’annexe.
II/ Nature et propagation du message nerveux
La réalisation du réflexe myotatique nécessite la circulation d’un message nerveux combinaison de signaux élémentaires de nature électrique.
1. Un message de nature électrique…
- (Doc 32 page 358) Pour enregistrer l’activité électrique d’un neurone, il faut disposer de fibres nerveuses de gros diamètres (axone géant de Calmar, fibre géante d’une chaîne nerveuse de certains insectes tels que la Blatte) et d’une microélectrode reliée à un oscilloscope qui permet d’enregistrer les variations de potentiel au niveau de cette électrode. Ces variations se traduisent sur l’écran par des déplacements verticaux du spot.
Une microélectrode réceptrice, implantée dans la fibre, permet d’enregistrer la tension qui règne au niveau membranaire, entre le milieu intérieur et extérieur du neurone. La tension mesure la différence de potentiel électrique (ddp) entre les deux milieux.
DDP =
Ø Réalisez un schéma montrant les modifications électriques de la membrane du neurone au cours de l’expérience précédente. http://georges.dolisi.free.fr/La%20douleur/PA_IN.htm
2. …Qui se propage.
Ø Doc 3 page 359 : Notez les caractéristiques du message enregistré au niveau des différentes
électrodes ; calculez la vitesse de propagation.
3. …Et code l’intensité de la stimulation.
Ø Doc 4 page 359 :
- Quelle est la conséquence de la stimulation du récepteur ? - Toutes les stimulations sont-elles efficaces ?
- Comment est codée l’intensité de la stimulation ?
Ø Exemple du fuseau neuromusculaire :
Au moyen d’un oscilloscope (O2), on enregistre le message nerveux dans une fibre sensitive (Ia) issues d’un fuseau neuromusculaire (FNM) d’un muscle soumis à un étirement à l’aide de masses croissantes de 4, 20, 30 grammes.
Ø Exercice 9 page 372.
III/ La transmission du message nerveux.
1. Du neurone sensitif au neurone moteur : synapse neuro-neuronique.
Ø La synapse neuroneuronique : Doc 1 page 360
Ø Etude expérimentale du fonctionnement d’une synapse neuroneuronique.
FNM Axone
Un oscilloscope B est relié à une microélectrode intracellulaire placée au niveau d’une fibre présynaptique(Elle enregistre l’activité de la fibre présynaptique.)
Un oscilloscope C est relié à une microélectrode intracellulaire placée au niveau de la synapse, coté postsynaptique. (Elle enregistre l’activité du neurone postsynaptique.)
A chaque couple d’enregistrements B1-C1 ; B2-C2 et B3-C3 correspond l’état structural de la synapse.
Ø Le fonctionnement de la synapse.
Une animation : http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/program/fichacti/fich1s/synap2/pages/synap.htm [pré]
Ø Des synapses aux activités différentes :
Montage 1 Enregistrement en 1 Enregistrement en 2 Réponse Stimulation des fibres du
FNM du muscle…
Montage 2 Enregistrement en M1 Enregistrement en M2 Réponse Stimulation des fibres du
FNM du muscle…
Récepteur de la membrane postsynaptique
S’entraîner : http://musibiol.net/biologie/exercice/relation/synapse.htm
Donc :
L’étirement du muscle extenseur (stimulation des fibres du FNM) se traduit par
2. Du neurone moteur au muscle : la synapse neuromusculaire .(A la maison) Ø Analysez les documents pages 361
Ø En vous aidant de la photo 2 page 360, schématisez le fonctionnement de la synapse neuromusculaire.
Ø Grâce à l’analyse des documents page 363, expliquez l’action myorelaxante du curare et notez son mode d’intervention sur le schéma précédent.
BILAN :
