Bonjour à tous, notre organisme réalise en permanence des mouvements assurés par la contraction des muscles. Et il existe un type de réponse motrice dite involontaire, c'est ce que l'on appelle communément un réflexe. Or, les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent ce que l'on appelle un arc-réflexe.
Et dans cette vidéo, j'aimerais que l'on voit ensemble comment sont organisés ces éléments et comment l'ensemble fonctionne. Allez go, c'est parti ! 1, 2, 3, médecin ! Lorsque vous allez chez le médecin, il peut être amené à réaliser ce genre de pratique. Avec un petit marteau, il va pouvoir tester les réponses nerveuses d'un patient.
Voyez ici la réaction. Ici, le choc du marteau sur le tendon reliant le muscle de la cuisse au tibia donne un résultat de contraction involontaire de ce muscle de cuisse, appelé quadriceps, qui se manifeste par la flexion de la jambe. Qu'est-ce qui se passe plus exactement ?
Regardez, voici une observation de l'intérieur de la jambe. mais de profil. Vous avez la cuisse à l'horizontale avec notre quadriceps relié au tendon qui lui-même se connecte au tibia. En percutant légèrement le tendon qui relie le muscle à l'os, on étire ici les fibres musculaires du quadriceps parce que le tendon n'est pas une structure élastique. Et à la suite de cet étirement, on observe une réaction très rapide qui est sa propre contraction.
Et c'est cette contraction qui est responsable de la flexion de la jambe. Toute cette séquence se nomme réflexe myotatique ou encore réflexe d'étirement. Donc ici, un réflexe myotatique correspond à une contraction automatique d'un muscle en réponse à son propre étirement.
Ce réflexe est rapide, il est stéréotypé, alors ça veut dire qu'il se manifeste toujours de la même façon, et il dépend du stimulus appliqué. Plus on frappe fort sur le tendon, plus la jambe se lèvera. Une chose à retenir, c'est que ces réflexes participent au tonus musculaire.
En fait, les muscles sont en permanence en tension, ce qui permet de s'opposer à la gravité. En gros, lorsque vous êtes par exemple debout, dans cette posture, vous ne tombez ni en avant ni en arrière, vous restez à l'équilibre. Je le répète ici, le fait d'avoir vos muscles en permanence en tension permet de s'opposer à l'action de la gravité.
Des expériences ont mis en évidence que Le centre nerveux impliqué dans ce réflexe était la moelle épinière qui se trouve dans votre dos et qui descend le long de votre colonne vertébrale. Vous la voyez sur votre écran de couleur verte à l'arrière des différentes vertèbres de couleur jaune. Il semble donc qu'un message soit capable de transiter sous forme de boucle depuis le muscle jusqu'à la moelle épinière, puis de la moelle épinière jusqu'au muscle.
Vous voyez que cela forme une boucle et elle porte un nom. On parle ici de la moelle épinière. d'arc réflexe.
Allez, regardons plus en détail comment tout cela fonctionne. Je vous schématise le muscle et la moelle épinière et les liens existants entre ces deux structures. Voici donc le schéma de l'arc réflexe. Sur votre gauche, un muscle avec les prolongements de part et d'autre de celui-ci que l'on appelle les tendons. Sur votre droite, vous avez une coupe transversale de moelle épinière observée du dessus, avec dans la partie dorsale, à ce niveau, et la partie ventrale, à ce niveau-là.
C'est bon pour vous ? Autour de cette moelle épinière, de part et d'autre, vous avez des structures appelées racines. Vous avez côté dorsal les racines dorsales et côté ventral les racines ventrales. Bien. L'étirement des fibres musculaires est capté par des structures spécialisées.
Ce sont des récepteurs sensoriels que l'on appelle des fuseaux neuromusculaires. Il s'agit de cellules musculaires modifiées autour desquelles sont entourées des prolongements de neurones, appelés neurones sensoriels. Vous le voyez ici sur votre écran.
Ces structures détectent en permanence les informations venant de l'environnement. Et dans notre cas, ces récepteurs sont sensibles à l'étirement du muscle dans lequel ils se trouvent. Regardez, je reprends ce que l'on a vu ensemble précédemment avec notre marteau.
Ici, vous avez la percussion du tendon. Celui-ci est déformé et n'étant pas élastique, cela vous étire le muscle. Et donc, ça vous étire le fuseau neuromusculaire.
Vous avez alors une transformation d'informations mécaniques, le fameux étirement en une information nerveuse au niveau de ce récepteur. Puis cette information nerveuse circule le long d'un prolongement appelé dendrite jusqu'au corps cellulaire qui contient le noyau et qui est situé dans le ganglion rachidien du codé dorsal de la moelle épinière. Allez je vous fais un petit peu de place maintenant sur l'écran. Donc ici le fuseau neuromusculaire joue le rôle de capteur dans l'arc réflexe et il véhicule une Information nerveuse sensorielle qui arrive à la moelle épinière. On parle d'information afférente.
Ce neurone sensoriel de couleur bleue se connecte au corps cellulaire d'un neurone moteur. On l'appelle aussi motoneurone. Il est en rouge sur votre écran.
Et cette connexion se réalise, vous voyez, dans la zone grisée sur votre schéma de la moelle épinière. Cette zone se nomme substance grise. Cette connexion entre deux neurones que je vous entoure porte le nom de synapse.
neuro-neuronique, ça veut dire qu'au niveau de cette synapse vous avez deux neurones en connexion. Donc ici, la moelle épinière joue ici le rôle de centre intégrateur du réflexe. Puis le motoneurone véhicule à son tour l'information nerveuse le long de son axone et ça en direction des cellules musculaires.
Cette information nerveuse est dite motrice efférente car au contraire de l'information sensorielle afférente, elle est émise par la moelle épinière, donc de votre droite vers votre gauche. Au niveau du muscle, le motoneurone se connecte à plusieurs cellules musculaires au niveau de synapses neuromusculaires. Donc vous l'avez compris, je pense, cette synapse est constituée par le neurone et des cellules musculaires. C'est ce qui contrôle et qui permet la contraction.
La synapse neuromusculaire est donc l'effecteur de l'arc réflexe. Quelle est la nature de l'information nerveuse qui transite entre ces différents éléments ? Pour comprendre cela, prenons tout d'abord une cellule quelconque et plaçons de part et d'autre des microélectrodes. Ici, cette technique un peu complexe vous permet de mesurer la différence de potentiel entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule. Rien que ça !
Et pour toutes vos cellules, par exemple, il existe une différence de potentiel. On mesure en moyenne autour de moins 60 millivolts. On parle de potentiel de repos. Quand on zoom au niveau de cette membrane, on observe que l'intérieur est négatif et l'extérieur est positif. Et ça, ça correspond à une inégale répartition des charges électriques de part et d'autre de la membrane.
Et cette inégale répartition de charges est maintenue dans le temps. C'est permanent. Bien, vous êtes toujours avec moi ?
Maintenant, si l'on applique ce même type de mesure à un neurone que voici. On peut observer que ce potentiel de repos en moyenne de moins 60 millivolts, je vous rajoute un graphique avec la mesure réalisée, vous avez le tracé de couleur blanche ici sur votre écran autour de moins 60 millivolts, à certains moments, cette différence de potentiel peut brusquement s'inverser. avant de revenir à son état initial, comme vous venez de le voir sur votre écran, avec le tracé de couleur orange. Ici, au niveau de la membrane des neurones, vous avez de très brèves différences de potentiel.
Vous passez de moins 60 mV en moyenne au repos à plus 40 mV. Vous voyez ce que l'on appelle ici un potentiel d'action. Son apparition fait suite à une stimulation que je vous pointe ici. Vous avez un petit temps de latence avant...
La dépolarisation qui correspond à une inversion de polarisation jusqu'à plus 40 millivolts, puis une phase de repolarisation avant de revenir à son état initial, le fameux potentiel de repos autour de moins 60 millivolts. Quelques caractéristiques à retenir de ce potentiel d'action pour vous maintenant. Tout d'abord, ce potentiel d'action peut se propager de proche en proche, le long de l'axone ainsi que le long des dendrites.
Et il a été montré que... Plus l'intensité de stimulation du neurone est importante, donc plus l'intensité du stimulus est fort, plus l'intensité de réponse est grande. Regardez, voici des enregistrements réalisés au niveau de neurones, ici avec une intensité croissante du haut vers le bas de votre écran.
Ceci vous montre que les potentiels d'action deviennent plus nombreux au cours du temps. Vous avez ici une augmentation de la fréquence des potentiels d'action qui est liée à une augmentation de l'intensité de la fréquence. intensité de stimulation.
Ainsi, si nous revenons à notre circuit cellulaire, de notre réflexe myotatique, le message nerveux qui prend naissance au niveau du fuseau neuromusculaire se propage du neurone sensitif homo-autoneurone et aboutit à la contraction des cellules musculaires. Regardons ensemble comment se déclenche la contraction d'une cellule musculaire. Voici sur ce schéma la zone de contact entre le neurone et une cellule musculaire.
Nous voici donc au niveau de ce que l'on nomme une synapse. Pour cet exemple, c'est une synapse neuromusculaire. Alors, petit aparté, nous pourrions tout aussi bien nous trouver entre deux neurones. Il s'agit aussi d'une synapse, mais appelée neuroneuronique. Dans les deux cas, nous avons deux cellules séparées par un espace intercellulaire au niveau du cas.
se réalise une transmission de l'information. Regardez, en haut ici, vous avez le neurone présynaptique, qui signifie qu'il se localise avant la synapse. Présynaptique.
A l'intérieur de ce neurone, on peut voir, on peut observer la présence de nombreuses vésicules qui occupent toute la partie extrême terminale du neurone. Cette zone se nomme bouton synaptique. A l'intérieur de chacune de ces vésicules, on trouve des neurotransmetteurs. Ce sont des...
petite molécule pouvant être libérée par le neurone présynaptique au niveau justement de cette fente synaptique. Juste en dessous, vous avez la cellule musculaire, ici de couleur rosée. Maintenant, nous avons tous les acteurs.
Regardons comment ça fonctionne, comment se déclenche finalement la fameuse contraction de la cellule musculaire. Alors, lorsqu'arrive le fameux potentiel d'action au niveau du bouton synaptique, cela déclenche un mouvement. des vésicules synaptiques qui fusionnent alors avec la membrane plasmique et libèrent les neurotransmetteurs dans l'espace entre le neurone et la cellule musculaire. Ces neurotransmetteurs diffusent et se fixent alors au niveau des récepteurs spécifiques présents sur la membrane plasmique de la cellule musculaire. Cela vous déclenche le départ d'un nouveau potentiel d'action.
C'est la... quantité de neurotransmetteurs libérés qui déterminent la dépolarisation de la cellule post-synaptique. Et oui, à retenir pour vous, il y a un codage biochimique en concentration qui se fait en fonction du message nerveux arrivant.
Alors entre un neurone et une cellule musculaire, le type de neurotransmetteurs libérés est l'acétylcholine. Il se fixe sur des récepteurs présents sur la membrane de la cellule musculaire et cela déclenche la propagation d'un nouveau potentiel d'action le long de la cellule. Et cette dépolarisation de la cellule musculaire, parce que oui, il n'y a pas que vos neurones qui peuvent donner des potentiels d'action, eh bien, cette dépolarisation au niveau de la cellule musculaire se propage et provoque l'ouverture de canaux laissant passer spécifiquement des ions calcium. Notez que ces canaux sont présents au niveau d'un organite présent dans la cellule musculaire.
Cet organite est... le réticulum sarcoplasmique. Il stocke le calcium à l'intérieur de la cellule.
Ce sont les petits points bleus sur votre écran. Et lorsque ces canaux s'ouvrent, suite à la fixation de l'acétylcholine, suivi de la propagation du potentiel d'action, eh bien ça vous provoque la libération d'ion calcium, Ca2+, dans le cytosol, comme vous voyez ici. Ces ions calcium, maintenant libérés du réticulum sarcoplasmique, provoquent la contraction de la cellule musculaire. Elle se raccourcit.
Elle est ici colorée en rose, ce qui finalement, à plus grande échelle, correspond à la contraction de votre muscle de l'arc réflexe. C'est ici la réponse motrice au stimulus. Donc, pour récapituler en quelques mots avec cette vue d'ensemble de l'arc réflexe au-dessus de ma tête. Au niveau de vos muscles, des récepteurs sensoriels détectent en permanence les informations de l'environnement. Ce sont les stimuli.
Et ils donnent naissance à un message nerveux. envoyé vers les centres nerveux comme la moelle épinière ou le cerveau. Puis de là, part alors un message nerveux moteur qui provoque alors la contraction des muscles et donc une réponse motrice de l'organisme. Tout cela constitue un réflexe.
Ils sont très rapides et indépendants de la volonté. Merci à tous pour votre attention. Je vous rappelle que vous pouvez retrouver toutes ces informations dans le chapitre 14 du manuel Nathan spécialité SVT. Vous y retrouverez tout ce que l'on a vu dans la vidéo et bien plus encore.
Chers élèves de Terminal, voici en quelques mots ce que vous devez connaître dans ce chapitre. Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l'arc réflexe. A partir d'une sensation de départ, un stimulus capté par un récepteur sensoriel, un message nerveux codé en potentiel d'action est élaboré. Ce message nerveux circule dans les neurones sensoriels jusqu'au centre nerveux, passant par la corne dorsale de la moelle épinière, où se produit une connexion avec le motoneurone. On parle de relais synaptique.
Celui-ci conduit le message nerveux jusqu'à la synapse neuromusculaire qui met en jeu un neurotransmetteur appelé l'acétylcholine. La formation puis la propagation d'un potentiel d'action dans la cellule musculaire entraîne l'ouverture de canaux calciques à l'origine d'une augmentation de la concentration cytosolique en ion calcium provenant du réticulum sarcoplasmique pour les muscles squelettiques induisant alors une contraction musculaire et donc la réponse motrice au stimulus de départ. Voilà je vous place en bas à droite de votre écran la vidéo suivante sur ce même thème. Si vous voulez avoir plus d'informations sur l'épisode cliquez juste en dessous. Bien sûr n'oubliez pas de vous abonner, de partager et liker cette vidéo si ça vous a plu ça m'encourage à vous en créer de nouvelles pour votre vie.
réussite. Je vous dis à la prochaine. Ciao !