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TP1 - Organisation fonctionnelle du réflexe myotatique
La percussion du tendon d’Achille en provoquant l'étirement du muscle, engendre une extension du pied, suite à une contraction musculaire brève.
Cette réponse motrice involontaire, stéréotypée, prévisible, à une stimulation est un réflexe.
Matériel disponible
- Microscope et loupe binoculaire
- Coupes de moelle épinière et ganglion rachidien, nerf
- Logiciel bLexiques, informations sur les structures nerveuses et musculaires
- Documents
Document 1 : Structures intervenant dans un réflexe
La réalisation d'un réflexe simple suppose l'intervention de 3 types d'organes
reliés par des nerfs.
Au niveau cellulaire, le réflexe repose sur un réseau de neurones reliés par
des synapses.
Pour comprendre comment se réalise un réflexe, il faut donc :
- identifier les organes mis en jeu et leur fonction
- localiser et identifier les neurones du réseau et leur fonction
- déterminer le sens de circulation des messages
Document 2 : Observations cliniques
La lésion accidentelle de la moelle épinière entraîne la paralysie des muscles
innervés par les nerfs rachidiens situés en-dessous de la lésion.
Une lésion de la moelle est située au niveau thoracique entraîne une
paralysie de la partie inférieure du corps : la motricité volontaire est abolie.
Cependant, les réflexes des membres inférieurs sont conservés.
Ressources
Document 3 : Expériences de Magendie
François Magendie (1784-1855), l'un des pionniers de la physiologie expérimentale en
France, fut le premier à mettre en évidence le rôle des racines rachidiennes. Un extrait de son
journal, publié en 1822, relate ses premières expérimentations chez le Chien.
« Depuis longtemps, je désirais faire une expérience dans laquelle je couperais sur un animal
les racines postérieures des nerfs qui naissent de la moelle épinière (...) J'eus alors sous les
yeux les racines postérieures des paires lombaires et sacrées et, en les soulevant
successivement avec les lames de petits ciseaux, je pus les couper d'un côté, la moelle
restant intacte. J'ignorais quel serait le résultat de cette tentative (...) et j'observais l'animal ; je
crus d'abord le membre correspondant aux nerfs coupés entièrement paralysé ; il était
insensible aux piqûres et aux pressions les plus fortes ; il me paraissait immobile, mais
bientôt, à ma grande surprise, je le vis se mouvoir d'une manière très apparente, bien que la
sensibilité y fut toujours tout à fait éteinte. Une seconde, une troisième expérience me
donnèrent exactement le même résultat (...) Il se présentait naturellement à l'esprit de couper
les racines antérieures en laissant intactes les postérieures (...) Comme dans les expériences
précédentes, je ne fis la section que d'un seul côté, afin d'avoir un terme de comparaison. On
conçoit avec quelle surprise je suivis les effets de cette section. Ils ne furent point douteux : le
membre était complètement immobile et flasque tandis qu'il conservait une sensibilité sans
équivoque. Enfin, pour ne rien négliger, j'ai coupé à la fois les racines antérieures et
postérieures : il y eut perte absolue de sentiment et de mouvement. »
Document 4 : Dégénérescence wallérienne
Lorsque le corps cellulaire d’un neurone
est détruit, la fibre nerveuse dégénère
totalement. Lorsque la fibre nerveuse est
sectionnée, la partie distale, c’est à dire
la partie qui est séparée du corps
cellulaire, dégénère. C’est le phénomène
de la dégénérescence wallérienne. Par
contre la partie proximale, c’est à dire
celle qui est restée en rapport avec le
corps cellulaire, peut régénérer
A partir des observations, des informations et des résultats expérimentaux, identifier les organes intervenant dans la réalisation du réflexe et reconstituer le réseau neuronal
impliqué.
NB. La réponse se fera sous forme d'un texte court et précis illustré de dessins d'observation. Le réseau neuronal sera représenté sur le fond de schéma fourni.

NB. Couleurs conventionnelles : voie sensitive en bleu, voie motrice en rouge.

CORRIGÉ
Le fait que la motricité volontaire soit abolie en cas de section de la moelle et que les réflexes de la zone innervée en dessous de la section soient conservés (doc.2) permet de
conclure :
- que le cerveau n'intervient pas dans le réflexe
- que la moelle épinière est le centre nerveux à l'origine du réflexe
Les observations microscopiques de la coupe de moelle et du ganglion rachidien, et les expériences de dégénérescence wallérienne (doc.4) montrent que les corps cellulaires
des neurones impliqués sont situés dans la substance grise de la corne antérieure de la moelle et dans le ganglion rachidien. Dessin d'observation.
Les sections effectuées par Magendie (doc.3) permettent de conclure que :
- la voie sensitive passe par la racine postérieure et donc le ganglion rachidien
- la voie motrice passe par la racine antérieure
L'observation microscopique de la coupe d'un nerf montre qu'il est entièrement constitué de fibres nerveuses qui sont les prolongements des neurones. Dessin d'observation.
Pour que le réflexe se réalise, il faut donc :
- un récepteur sensoriel situé dans le muscle, c'est le fuseau neuro-musculaire
- une voie afférente constituée par les prolongements du neurone sensoriel situé dans le ganglion rachidien
- une synapse entre le neurone sensoriel et le neurone moteur situé dans la corne antérieure de la moelle
- une voie efférente constituée par l'axone du motoneurone
- un effecteur : fibres contractiles du muscle