Physiologie du système nerveux PDF

3/8/24, 5:13 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.1 Le système moteur somatique: niveaux de régulation Objectif Comparer les principales caractéristiques des systèmes moteurs somatique et autonome. Système moteur somatique Achemine les influx nerveux de...

3/8/24, 5:13 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.1 Le système moteur somatique: niveaux de régulation Objectif Comparer les principales caractéristiques des systèmes moteurs somatique et autonome. Système moteur somatique Achemine les influx nerveux depuis le SNC jusqu’aux muscles squelettiques. Permet les mouvements volontaires. Par analogie au système sensoriel, le système moteur somatique comprend : Des terminaisons motrices desservant les muscles (plutôt que des récepteurs sensoriels) Des circuits efférents descendants (plutôt que des circuits afférents ascendants) Un contrôle moteur (plutôt que la perception) Système moteur du système nerveux autonome Achemine les influx nerveux depuis le SNC jusqu’aux muscles lisses, au muscle cardiaque et aux glandes. N’est généralement pas assujetti à une régulation consciente: activité dite involontaire. Comprend deux subdivisions: Système nerveux sympathique Système nerveux parasympathique Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791170/View 1/1 3/8/24, 5:14 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.2 Le système moteur somatique: niveaux de régulation Objectif Décrire l’emplacement et les fonctions du niveau segmentaire de la régulation du système moteur somatique. 7.4.2.1 Niveau segmentaire Le niveau segmentaire est le plus bas de la hiérarchie du système moteur somatique. Constitué de réseaux segmentaires: circuits de neurones dans la moelle épinière qui contrôlent un groupe spécifique de muscles). Engendre des arcs réflexes mais aussi des activités motrices beaucoup plus complexes tels des mouvements spécifiques et stéréotypés impliqués dans la locomotion. Les “programmes” qui régissent ces activités complexes sont appelées programmes médullaires. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791308/View 1/1 3/8/24, 5:15 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.2 Le système moteur somatique: niveaux de régulation Objectif Décrire les emplacements et les fonctions du niveau de la projection du système moteur somatique. 7.4.2.2 Niveau de la projection Le niveau de la projecton est le niveau moyen du système moteur somatique. Constitué de: Cortex moteur, lequel active la voie motrice principale (voies pyramidales). Noyaux moteurs du tronc cérébral, lesquels contrôlent la voie motrice secondaire (voies extrapyramidales). Les plus importants noyaux moteurs du tronc cérébral sont: Substantia nigra et noyaux rouges du mésencéphale Noyaux vestibulaires du pont et du bulbe rachidien Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791309/View 1/1 3/8/24, 5:16 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.2 Le système moteur somatique: niveaux de régulation Objectif Décrire les emplacements et les fonctions du niveau de précommande du système moteur somatique en reconnaissant que ce niveau constitue le niveau supérieur dans la hiérarchie de la régulation motrice somatique. 7.4.2.3 Niveau de précommande Le niveau de précommande est le niveau supérieur du contrôle moteur somatique. Régit les signaux provenant des aires motrices et des noyaux moteurs du tronc cérébral. Le plus haut niveau n’est donc pas l’activité consciente du cortex cérébral. Le cortex “demande” aux centres de précommande d’exécuter un mouvement donné et laisse à ces centres le soin de coordonner l’exécution de ce mouvement. Deux centres de précommande: le cervelet et les noyaux basaux. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791310/View 1/2 3/8/24, 5:16 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791310/View 2/2 3/8/24, 5:16 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.2 Le système moteur somatique: niveaux de régulation 7.4.2.3 Niveau de précommande Objectif Décrire le fonctionnement et les rôles du cervelet. 7.4.2.3.1 Le cervelet Le cervelet est la structure clé d’intégration pour comparer l’information sensorielle aux actions motrices: Il reçoit les influx sensoriels des propriocepteurs, des récepteurs tactiles, de l’appareil vestibulaire et des photorécepteurs. Il reçoit l’information motrice d’axones collatéraux des voies pyramidales et de divers noyaux du tronc cérébral. Il ne projette PAS directement dans la moelle épinière, mais envoie plutôt des influx aux noyaux moteurs du tronc cérébral de même qu’au cortex moteur (via le thalamus). L’activité du cervelet consiste ainsi en quatre tâches: 1. Il reçoit l’information du cortex moteur concernant son intention de déclencher un mouvement. 2. Il évalue le mouvement (par l’information qu’il reçoit des récepteurs sensoriels). 3. Il compare les signaux de commande (intentions de déclencher un mouvement) avec l’information sensorielle (le mouvement une fois déclenché). 4. S’il y a une divergence entre l’intention et l’action, il envoie des signaux pour corriger les différences. Le cervelet est essentiel pour: La production de mouvements rapides et coordonnés Le maintien de l’équilibre Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791372/View 1/1 3/8/24, 5:17 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.2 Le système moteur somatique: niveaux de régulation 7.4.2.3 Niveau de précommande Objectif Décrire le fonctionnement et les rôles des noyaux basaux. 7.4.2.3.2 Les noyaux basaux Comparés au cervelet, les noyaux basaux semblent être impliqués dans des aspects plus complexes du contrôle moteur, en particulier lors de l’initiation et de l’arrêt volontaires des mouvements. Ils diminuent aussi le tonus musculaire quand le corps est au repos. Des réseaux complexes relient les noyaux basaux entre eux, avec le thalamus, et avec le cortex cérébral. Les noyaux basaux sont aussi étroitement liés à la substantia nigra du mésencéphale (la substantia nigra est souvent considérée comme faisant partie des noyaux basaux). Exemples de mouvements qui requièrent les noyaux basaux Se lever d’une position assise, ou commencer à marcher. Écrire les lettres de l’alphabet (suite à une atteinte sérieuse des noyaux basaux, l’écriture du sujet devient ardue, comme s’il commençait à apprendre à écrire). Couper du papier avec des ciseaux, utiliser un marteau, lancer une balle, … Vocalisation; mouvements contrôlés des yeux. Activité Réfléchissez et verbalisez votre réponse avant de la comparer à la réponse attendue. Question 1 Certaines maladies ou lésions peuvent entraîner des mouvements incontrôlés et saccadés, comme par exemple les « tremblements de repos » et les « tremblements d’action ». Quelle est leur différence, leurs causes possibles? https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791373/View 1/2 3/8/24, 5:17 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Voir notre suggestion de réponse Comme le terme l’indique, le tremblement de repos fait référence à des tremblements involontaires lorsque la personne est au repos; le rythme des tremblements étant régulier à quelque 3 à 6 cycles par seconde. Cette affection est l’un des symptômes caractéristiques de la maladie de Parkinson. La cause de ces tremblements de repos est typiquement la destruction de la partie de la substantia nigra qui communique avec les noyaux basaux, comme dans la maladie de Parkinson. Les tremblements qui s’ensuivent proviendraient du fait que la substantia nigra a un effet inhibiteur sur les noyaux basaux responsables du tonus musculaire. En absence de cet effet inhibiteur le tonus musculaire ne peut plus être stabilisé par les noyaux basaux, ce qui mène à des oscillations musculaires involontaires. Le tremblement d’action, quant à lui, ne se produit que lorsque la personne effectue intentionnellement des mouvements, un problème qui survient typiquement suite à des lésions du cervelet. Ces tremblements d’action deviennent très apparents lorsque la personne effectue un mouvement vers une cible, comme par exemple le fait de vouloir saisir une tasse avec la main. Sans un cervelet intact, le mouvement dépasse initialement la cible, ce qui entraîne des mouvements de va-et-vient jusqu’à ce que la cible soit atteinte. La cause des tremblements d’action est directement associée au rôle central que joue le cervelet dans la production des mouvements rapides et coordonnés. La perte de cette fonction fait en sorte que la personne doit consciemment ajuster ses mouvements une fois qu’ils ont été initiés. Un délai entre la commande et l’action se produit ainsi dès que les mouvements deviennent trop rapides, d’où le déclenchement d’oscillations. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791373/View 2/2 3/8/24, 5:17 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.3 Le système moteur somatique: voies motrices Objectif Distinguer entre neurones moteurs supérieurs et inférieurs. 7.4.3.1 Neurones moteurs supérieurs et inférieurs Les voies motrices sont composées d’une chaîne de deux neurones: Neurones moteurs supérieurs: neurones descendants qui forment les voies motrices principale et secondaire. Neurones moteurs inférieurs: neurones moteurs du SNP qui innervent les muscles squelettiques. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791312/View 1/1 3/8/24, 5:18 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.3 Le système moteur somatique: voies motrices Objectifs Décrire l’organisation et les fonctions de la voie motrice principale. Comparer les tractus corticospinaux latéraux et antérieurs. 7.4.3.2 Voie motrice principale Constituée des voies pyramidales, aussi appelées tractus corticospinaux. Les axones des neurones pyramidaux descendent sans faire synapse de l’aire motrice primaire jusqu’à la moelle épinière. La majorité des neurones pyramidaux (90%) croisent la ligne médiane dans le bulbe rachidien pour former les tractus corticospinaux latéraux. Ces neurones régissent principalement l’activité des muscles des membres. Les 10% restants croisent la ligne médiane dans la moelle épinière. Ces axones forment les tractus corticospinaux antérieurs, lesquels régissent les muscles du cou et du tronc. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791313/View 1/2 3/8/24, 5:18 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791313/View 2/2 3/8/24, 5:18 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.3 Le système moteur somatique: voies motrices Objectif Décrire l’organisation et les fonctions de la voie motrice secondaire. Décrire les quatre tractus qui composent la voie motrice secondaire. 7.4.3.3 Voie motrice secondaire (voies extrapyramidales) Constituée de toutes les voies motrices à l’exception des voies pyramidales (d’où le terme “voies extrapyramidales”). Envoie des influx à la moelle épinière à partir de noyaux moteurs situés dans le tronc cérébral. Ces noyaux, en retour, reçoivent des signaux du cortex cérébral, du cervelet et des noyaux basaux. Impliquée dans le contrôle de mouvements plus automatiques. Quatre tractus composent la voie motrice secondaire: Tractus rubrospinal (figure ci-contre): signaux en provenance du noyau rouge (mésencéphale); “assiste” le système pyramidal pour permettre un contrôle précis du mouvement des membres. Tractus réticulospinal: signaux en provenance de la formation réticulaire du tronc cérébral (pont et bulbe rachidien); impliqué dans le contrôle du tonus musculaire et de nombreuses fonctions motrices viscérales. Tractus tectospinal: signaux en provenance du collicule supérieur (mésencéphale); coordonne les mouvements de la tête et des yeux en réponse à des stimulus visuels. Tractus vestibulospinal: signaux en provenance des noyaux vestibulaires; contribue au maintien de l’équilibre en réponse aux mouvements de la tête. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791314/View 1/2 3/8/24, 5:18 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791314/View 2/2 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les activités réflexes 7.4.4 Le système moteur somatique: voies motrices Objectif Classifier les réflexes et décrire les éléments fonctionnels d’un arc réflexe. 7.4.4.1 Classification et éléments fonctionnels des réflexes Réflexe: série d’actions automatiques et involontaires déclenchées en réponse à des stimulus particuliers. Classification des réflexes 1. Selon le type de régulation: Réflexes innés (inconditionnés): non appris, prévisibles. Exemple: réflexe de retrait en réponse à un stimulus de douleur. Réflexes acquis (conditionnés): résultent de l’exercice et de la répétition. Exemple: apprentissage de la conduite automobile; freiner en cas d’urgence. 2. Selon les effecteurs: Réflexes somatiques: activent les muscles squelettiques; perçus consciemment. Réflexes autonomes (viscéraux): activent les glandes, muscles lisses, cœur; échappent généralement à la perception consciente. 3. Selon l’emplacement du centre d’intégration: Réflexes spinaux: dans la substance grise de la moelle épinière. Réflexes crâniens: dans le tronc cérébral. Exemple: le réflexe d’accommodation de la pupille est un réflexe inné, autonome et crânien. Éléments fonctionnels d’un arc réflexe Arc réflexe: trajet des influx nerveux qui produisent un réflexe. Tous les arcs réflexes sont constitués de 5 éléments essentiels : https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791315/View 1/2 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux 1. Récepteur sensoriel : permet la transduction du stimulus en un signal électrique 2. Neurone sensitif : transmet les influx afférents au centre d’intégration 3. Centre d’intégration : toujours dans le SNC Dans les réflexes monosynaptiques : une seule synapse entre le neurone sensitif et le neurone moteur. Dans les réflexes polysynaptiques : le centre d’intégration comporte un ou plusieurs interneurones 4. Neurone moteur : achemine les influx efférents, déclenchés par le centre d’intégration, jusqu’à l’effecteur. 5. Effecteur : cellule musculaire ou glandulaire qui répond aux influx efférents. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791315/View 2/2 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les activités réflexes 7.4.4 Le système moteur somatique: voies motrices Objectif Reconnaître les centres d’intégration des réflexes spinaux somatiques. 7.4.4.2 Réflexes spinaux somatiques En plus de leurs rôles physiologiques, les réflexes spinaux somatiques sont importants en clinique parce qu’ils permettent d’évaluer certains aspects de l’état du système nerveux. Note: Quoique les centres d’intégration des réflexes spinaux soient situés dans la moelle épinière, ces réflexes peuvent être partiellement contrôlés par le cortex cérébral, qui peut amplifier ou diminuer leur réponse. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791374/View 1/1 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les activités réflexes 7.4.4 Le système moteur somatique: voies motrices 7.4.4.2 Réflexes spinaux somatiques Objectif Expliquer ce qu’est le réflexe d’étirement et décrire l’anatomie des fuseaux neuromusculaires. Expliquer le fonctionnement des fuseaux neuromusculaires et décrire le rôle des neurones moteurs gamma. Décrire les séquences de l’arc réflexe d’étirement et expliquer le phénomène d’inhibition réciproque ; utiliser le réflexe patellaire comme exemple. Décrire les principales fonctions du réflexe d’étirement. 7.4.4.2.1 Le réflexe d'étirement Le réflexe d’étirement est un réflexe monosynaptique qui cause la contraction d’un muscle squelettique en réponse à l’étirement de ce muscle. Les récepteurs sensoriels du réflexe d’étirement sont les fuseaux neuromusculaires. Anatomie fonctionnelle des fuseaux neuromusculaires Les fuseaux neuromusculaires sont des propriocepteurs situés dans tous les muscles squelettiques, à l’exception des tout petits muscles de l’oreille moyenne. Chaque fuseau neuromusculaire est constitué de 3 à 10 myocytes intrafusoriaux, contenus dans une capsule de tissu conjonctif qui ancre le fuseau à l’endomysium et au périmysium du muscle. Les fuseaux neuromusculaires sont alignés en parallèle aux fibres musculaires ordinaires, appelées myocytes extrafusoriaux. Myocytes intrafusoriaux : Très petites cellules musculaires squelettiques, dont la région centrale ne contient pas de myofilaments. Ainsi, cette portion centrale ne contracte pas, contrairement aux extrémités. Innervation sensorielle des fuseaux neuromusculaires : Les myocytes intrafusoriaux sont entourés de deux types de terminaisons neuronales sensitives, qui sont des mécanorécepteurs sensibles à l’étirement : https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 1/8 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Terminaisons sensitives primaires Terminaisons sensitives secondaires Innervation motrice des fuseaux neuromusculaires : Les extrémités contractiles des myocytes intrafusoriaux sont activées par de petites neurofibres efférentes gamma, alors que les myocytes extrafusoriaux sont innervés par les grosses neurofibres efférentes alpha. (La différence fonctionnelle entre ces deux types d’axones est que la propagation de l’influx nerveux est beaucoup plus rapide dans les neurofibres alpha que dans les neurofibres gamma). Fonctionnement des fuseaux neuromusculaires https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 2/8 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Le fuseau neuromusculaire peut être étiré de deux façons: a. Par étirement du muscle en entier (étirement externe). b. Par l’activation des neurofibres efférentes gamma, ce qui cause la contraction des extrémités des myocytes intrafusoriaux, et donc l’étirement de la portion centrale du fuseau (étirement interne). L’étirement des fuseaux neuromusculaires déclenche un potentiel générateur qui entraîne une augmentation de la fréquence des potentiels d’action sur les neurofibres afférentes. Inversement, la contraction musculaire réduit la tension sur le fuseau neuromusculaire et la génération des potentiels d’action diminue. Les fuseaux neuromusculaires informent le système nerveux sur la longueur d’un muscle (de même que sur la vitesse de changement parce que les terminaisons sensitives primaires ont aussi une composante phasique en réponse à l’étirement). Rôle des neurones moteurs gamma L’activation de ces neurones moteurs (par le système moteur) cause un étirement interne des fuseaux neuromusculaires, ce qui les rend plus sensibles à de faibles étirements externes. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 3/8 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Ainsi, les neurones moteurs gamma permettent au cerveau de contrôler la sensibilité des fuseaux neuromusculaires. Cette régulation permet aussi d’obtenir une sensibilité des fuseaux neuromusculaires pour une grande étendue des longueurs des muscles durant leurs contractions. L’importance des neurones moteurs gamma est démontrée par le fait que quelque 30% de tous les neurones moteurs qui innervent un muscle sont des neurones moteurs gamma, le reste étant des neurones moteurs alpha. Ce rapport est disproportionné considérant l’espace extrêmement réduit des fuseaux neuromusculaires dans un muscle. Le réflexe d'étirement https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 4/8 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux → L’étirement du muscle stimule les fuseaux neuromusculaires et cause un potentiel générateur. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 5/8 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux → Les potentiels d’action générés aux terminaisons sensitives se propagent le long des axones des neurones afférents, atteignent la racine dorsale de leur nerf spinal et se rendent jusqu’à la corne dorsale de la moelle épinière. → Dans la moelle épinière, le neurone afférent fait synapse avec un neurone moteur de la corne ventrale. → Les neurotransmetteurs libérés à cette synapse étant excitateurs, la transmission synaptique cause une dépolarisation (PPSE) du neurone moteur. → Si cette dépolarisation atteint le seuil d’excitation, des potentiels d’action sont déclenchés dans le neurone moteur et se propagent jusqu’au muscle. → Le muscle se contracte. → Ainsi, l’étirement du muscle cause sa contraction. Inhibition réciproque Des ramifications (collatérales) des neurofibres afférentes font aussi synapse avec des interneurones qui inhibent (i.e. causent des PPSI) les neurones moteurs associés aux muscles antagonistes, ce qui entraîne leur relâchement. Ce processus est appelé inhibition réciproque. (Contrairement à la voie du réflexe d’étirement proprement dit, qui est monosynaptique, l’inhibition réciproque est polysynaptique.) Activité Réfléchissez et verbalisez votre réponse avant de la comparer à la réponse attendue. Question 1 Une lésion du nerf périphérique peut atténuer le réflexe d’étirement alors qu’une lésion du cortex moteur peut l’amplifier; pourquoi? Voir notre suggestion de réponse Le réflexe d’étirement étant la contraction d’un muscle provoquée par son étirement, une lésion d’un nerf périphérique qui contient les neurones afférents ou efférents associés à ce muscle devrait donc atténuer l’arc réflexe, voire l’inhiber si la majorité des neurones sont atteints. Les centres moteurs de l’encéphale peuvent modifier la sensibilité du réflexe d’étirement par des voies excitatrices qui amplifient les réponses des neurones moteurs ou, inversement, via des voies inhibitrices qui diminuent l’activation des neurones moteurs. Dans le premier cas, une lésion des centres principalement https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 6/8 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux excitateurs causeraient une atténuation du réflexe. Par contre, une lésion des centres inhibiteurs causerait une exagération des réflexes suite à la perte de cette inhibition sur les neurones moteurs. Le cortex moteur est l’un des principaux centres moteurs capables d’envoyer des influx inhibiteurs vers les neurones moteurs inférieurs (via le tractus corticospinal). Fonctionnellement, cela est essentiel pour inhiber la contraction des muscles antagonistes lors d’un mouvement donné. Cette même voie inhibitrice est aussi utilisée pour atténuer les réflexes d’étirement. D’une façon générale, des lésions au cortex moteur empêchent la production d’influx descendants inhibiteurs, ce qui entraîne une amplification des réflexes d’étirement du côté controlatéral de la lésion. Ces phénomènes d’atténuation et de facilitation des réflexes d’étirement les rendent particulièrement utiles comme tests diagnostiques pour les neurologistes. Fonctions du réflexe d’étirement Essentiel pour le maintien du tonus musculaire Si les neurofibres afférentes ou efférentes sont inhibées, le muscle perd immédiatement son tonus. Prévient les oscillations ou les mouvements saccadés Quand les fuseaux neuromusculaires ne fonctionnent pas, la contraction musculaire devient saccadée. La raison principale est liée au fait que les signaux efférents provenant de la moelle épinière sont souvent transmis au muscle de façon irrégulière. Le réflexe d’étirement permet de minimiser les fluctuations des contractions musculaires qui autrement se produiraient sous l’effet de signaux moteurs irréguliers. Contribue au maintien de la posture Exemple : quand une personne debout se penche vers l’avant, l’étirement des muscles du mollet (gastrocnémien, soléaire) provoque leur contraction, ce qui ramène le corps vers la position verticale. Note: des ramifications des neurones sensitifs des fuseaux neuromusculaires transmettent aussi des influx nerveux à l’encéphale par des voies ascendantes particulières. De cette façon, l’encéphale est continuellement informé de l’état des muscles, ce qui lui permet de coordonner les mouvements musculaires et la posture. Ces influx permettent aussi la perception consciente du réflexe. Réflexe patellaire : déclenché en frappant le ligament patellaire, ce qui étire le muscle quadriceps; le résultat étant ainsi une contraction du muscle quadriceps et une inhibition des muscles fléchisseurs de la cuisse. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 7/8 3/8/24, 5:19 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Note: les réflexes d’étirement peuvent être déclenchés dans tous les muscles en frappant soudainement son tendon, ou le muscle lui-même. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791375/View 8/8 3/8/24, 5:20 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les activités réflexes 7.4.4 Le système moteur somatique: voies motrices 7.4.4.2 Réflexes spinaux somatiques Objectif Expliquer ce qu’est le réflexe tendineux et décrire l’anatomie des fuseaux neurotendineux. Expliquer le fonctionnement des fuseaux neurotendineux. Décrire les séquences de l’arc réflexe tendineux et expliquer le phénomène d’activation réciproque. Décrire la principale fonction du réflexe tendineux. 7.4.4.2.2 Le réflexe tendineux Le réflexe tendineux est un réflexe polysynaptique qui cause la relaxation d’un muscle squelettique en réponse à l’étirement de ce muscle. Les récepteurs sensoriels du réflexe tendineux sont les fuseaux neurotendineux. Anatomie des fuseaux neurotendineux Propriocepteurs situés dans les tendons. Chaque fuseau neurotendineux est constitué d’une mince capsule de tissu conjonctif qui enveloppent des fibres du tendon (fibres de collagène). Quelques terminaisons sensitives nerveuses pénètrent dans la capsule et entourent les fibres de collagène. Fonctionnement des fuseaux neurotendineux La contraction des fibres musculaires squelettiques cause une tension sur les fibres du tendon auquel elles sont attachées, et cette tension stimule les fuseaux neurotendineux. Ainsi, alors que les fuseaux neuromusculaires détectent les longueurs du muscle, les fuseaux neurotendineux détectent les tensions générées par le muscle. Le réflexe tendineux https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791376/View 1/4 3/8/24, 5:20 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Quand la tension appliquée au tendon augmente, le fuseau neurotendineux est stimulé (dépolarisation). Les potentiels d’action déclenchés aux terminaisons sensitives se propagent le long du neurone afférent jusqu’à la racine dorsale du nerf spinal, puis jusqu’à la moelle épinière. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791376/View 2/4 3/8/24, 5:20 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux À l’intérieur de la moelle épinière, le neurone afférent active un neurone inhibiteur qui fait synapse avec un neurone moteur dans la corne ventrale. Les neurotransmetteurs inhibiteurs libérés par l’interneurone entraînent une inhibition (hyperpolarisation) du neurone moteur, ce qui diminue la fréquence de ses potentiels d’action. Le muscle attaché au même tendon se relâche et atténue la tension. Activation réciproque Des ramifications des neurofibres afférentes font aussi synapse avec des interneurones qui activent les neurones moteurs associés aux muscles antagonistes, causant ainsi leur contraction. Ce processus est appelé activation réciproque. Par conséquent, le réflexe tendineux provoque le relâchement du muscle rattaché au fuseau neurotendineux, mais aussi la contraction des muscles antagonistes. Principale fonction du réflexe tendineux Protège le muscle et le tendon contre les lésions que pourrait causer une tension excessive. Note: comme pour les fuseaux neuromusculaires, les neurones sensitifs des fuseaux neurotendineux transmettent aussi des influx à l’encéphale. Activité Réfléchissez et verbalisez votre réponse avant de la comparer à la réponse attendue. Question 1 Expliquez les crampes musculaires. Voir notre suggestion de réponse Une crampe musculaire est une contraction soudaine, soutenue et involontaire d’un muscle ou d’un faisceau de fibres musculaires qui est temporaire et douloureuse. Les crampes surviennent généralement pendant ou après une activité sportive intense ou même lors du sommeil. Il existe probablement plusieurs causes mais les deux phénomènes suivants seraient particulièrement courants : 1) Déséquilibre entre les voies excitatrices et inhibitrices. En condition physiologique normale, deux types de propriocepteurs assurent l’équilibre en protégeant le muscle du surétirement et de la surcontraction, soit les fuseaux neuromusculaires qui sont sensibles à l’étirement et les fuseaux neurotendineux qui répondent à la tension du muscle. Dans le cas de la fatigue musculaire, l’activité des fuseaux neuromusculaires serait augmentée alors que celle des fuseaux neurotendineux, responsables du relâchement, serait diminuée. Ce phénomène mènerait donc à une activation trop prononcée des neurones moteurs. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791376/View 3/4 3/8/24, 5:20 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux 2) Rétraction positive déclenchée par les nocicepteurs. En plus des propriocepteurs, les nocicepteurs induisent aussi des réflexes spinaux, dont les réflexes de retrait. Ceux-ci sont déclenchés par des stimuli douloureux qui provoquent la contraction musculaire afin d’éloigner la partie du corps de la source potentiellement dangereuse (comme par exemple le retrait réflexe d’une main soudainement placée sur un objet brûlant). Certaines crampes musculaires douloureuses sont fort probablement une conséquence inappropriée de ces arcs réflexes, selon la séquence suivante : i) accumulation d’agents irritants qui activent des nocicepteurs dans un muscle (par exemple suite à un exercice intense ou à un débit sanguin insuffisant), ce qui, ii) déclenche la contraction du muscle via l’arc réflexe de retrait, ce qui, iii) libère davantage d’agents irritants dans le muscle et donc active davantage les nocicepteurs, ce qui accentue davantage la contraction musculaire, etc.; menant ainsi à la crampe musculaire. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791376/View 4/4 3/8/24, 5:20 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.5 Le système nerveux autonome Objectif Comparer les caractéristiques structurales et fonctionnelles des systèmes nerveux autonome et somatique. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791317/View 1/1 3/8/24, 5:21 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.5 Le système nerveux autonome Objectif Comparer les caractéristiques structurales et fonctionnelles des systèmes nerveux autonome et somatique. 7.4.5.1 Différences structurales et fonctionnelles entre les systèmes nerveux autonome et somatique https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791318/View 1/5 3/8/24, 5:21 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Activité Question 1 Quels effecteurs du système sympathique et parasympathique pourraient être affectés par la consommation de nicotine? De muscarine? Voir notre suggestion de réponse La nicotine et la muscarine agissent sur des récepteurs cholinergiques (récepteurs à l’acétylcholine) mais de deux types différents : nicotiniques et muscariniques. Les effecteurs sensibles à ces deux toxines dépendent donc du type de récepteurs cholinergiques qu’ils contiennent. Effets de la nicotine: Contrairement au système nerveux somatique dont les effecteurs (muscles squelettiques) contiennent des récepteurs nicotiniques, aucun effecteur du système nerveux autonome ne contient de récepteurs nicotiniques, à l’exception notable des cellules de la médulla surrénale qui sont activées par les neurones préganglionnaires sympathiques. Pourtant, la nicotine a des effets très prononcés et très généralisés sur le système nerveux autonome. Comment est-ce possible? La raison est que la nicotine active les neurones postganglionnaires, autant sympathiques que parasympathiques. L’acétylcholine libérée par les neurones préganglionnaires se lie en effet à des récepteurs nicotiniques postganglionnaires, causant ainsi la transmission synaptique des neurones préganglionnaires aux neurones postganglionnaires. Les effets globaux de la nicotine dépendent donc de sa quantité ingérée et de la période après l’ingestion: D’une façon générale, les principaux effets sympathiques produits par l’ingestion de fortes doses de nicotine sont : i. une très forte vasoconstriction des artères et artérioles, en particulier des organes abdominaux et des membres, ii. une sudation importante et iii. une stimulation cardiaque. En même temps, l’activation parasympathique entraîne i) une salivation abondante et ii) des mouvements gastro-intestinaux importants pouvant mener à la diarrhée. Puisque l’activation parasympathique ralentit le cœur, il arrive aussi fréquemment que l’augmentation du rythme cardiaque causée par l’activation sympathique soit suivie d’un ralentissement du cœur lorsque l’activité parasympathique prime. De plus, on peut observer à ce stade une forte bronchoconstriction (constriction des voies respiratoires) causée par l’activation parasympathique et qui n’est pas opposée par une bronchodilatation sympathique. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791318/View 2/5 3/8/24, 5:21 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Effets de la muscarine: La muscarine imite les effets de l’acétylcholine en se liant aux récepteurs muscariniques qui lui sont accessibles. Puisque ces récepteurs sont principalement situés sur les effecteurs du système nerveux parasympathique on s’attend donc à ce que les effets de la muscarine ressemblent surtout à une activité exagérée et incontrôlée de ce système. Une exception notable cependant: l’activation des glandes sudoripares qui est sous contrôle sympathique mais dont les récepteurs sont muscariniques (plutôt que noradrénergiques). Les principaux symptômes de l’intoxication à la muscarine peuvent être regroupés en quatre catégories : i. L’hypersécrétion: Ces symptômes comprennent l’hypersalivation (un excès de salive), l’hypersudation (un excès de sueur), des écoulements du nez, de larmes et de mucus dans les bronches. Tous ces symptômes sont équivalents à des effets parasympathiques, à l’exception de la sudation qui est équivalent à une activation sympathique. ii. Les troubles digestifs et urinaires: Ces symptômes comprennent des crampes, de la diarrhée, des coliques (douleurs abdominales), et des mictions impérieuses (pertes involontaires d’urine). Ces symptômes reproduisent principalement des effets parasympathiques. iii. Les troubles cardiovasculaires et respiratoires: Ces symptômes comprennent un ralentissement du rythme cardiaque et une hypotension (chute de la pression sanguine). La muscarine peut aussi causer la constriction des voies respiratoires (bronchoconstriction), ce qui, avec l’hypersécrétion de mucus dans ces voies, peut entraîner de sérieux problèmes respiratoires. Ces symptômes représentent les effets parasympathiques sur le système cardiovasculaire et respiratoire. iv. Les troubles de la vision: le rapetissement de la pupille dû à la contraction de l’iris entraîne une diminution de la capacité visuelle. Ce symptôme est équivalent à un effet parasympathique sur la pupille. Différences fonctionnelles https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791318/View 3/5 3/8/24, 5:21 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux i) Effecteurs Somatique: muscles squelettiques SNA: muscles lisses, muscle cardiaque, glandes ii) Voies efférentes et ganglions Somatique: neurone dont le corps cellulaire est situé dans le SNC, et l’axone fait synapse avec le muscle squelettique (absence de ganglions). Axones généralement épais et fortement myélinisés → conduction rapide de l’influx nerveux. SNA: chaînes de deux neurones moteurs Neurone préganglionnaire: corps cellulaire situé dans le SNC; axone fait synapse avec le 2ème neurone (postganglionnaire) dans un ganglion autonome. Neurone postganglionnaire: corps cellulaire situé dans le ganglion; axone fait synapse avec l’organe effecteur. - Conduction lente: axones minces qui ne sont que faiblement myélinisés (axones préganglionnaires) ou amyélinisés (axones postganglionnaires) iii) Effets des neurotransmetteurs Somatique: tous les neurones moteurs somatiques libèrent de l’ACh, et l’effet est toujours excitateur. SNA: Préganglionnaire: toujours ACh (excitateur) https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791318/View 4/5 3/8/24, 5:21 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Postganglionnaire: généralement NA par les neurones sympathiques; toujours ACh par les neurones parasympathiques; effets peuvent être excitateurs ou inhibiteurs selon le type de récepteurs sur l’organe cible. Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791318/View 5/5 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.5 Le système nerveux autonome Objectif Comparer les caractéristiques fonctionnelles et l’organisation nerveuse des systèmes parasympathique et sympathique. 7.4.5.2 Les systèmes parasympathique et sympathique Différences fonctionnelles Système nerveux parasympathique Stimule les fonctions qui économisent et restaurent l’énergie en situation de repos: favorise la digestion et l’absorption des aliments, ralentit les fonctions physiologiques associés à l’exercice. Favorise l’élimination des déchets (défécation, miction). Sa fonction est bien illustrée chez une personne qui relaxe après un repas: Activité gastro-intestinale est élevée Fréquences cardiaque et respiratoire lentes, pupilles en constriction «Système D»: détente, digestion, défécation, diurèse. Système nerveux sympathique Actif en période de stress physique ou psychologique; prépare les réactions “de lutte ou de fuite”; important aussi durant l’effort physique. Son activité est bien illustrée chez une personne qui est menacée: Rythme cardiaque augmente, respiration devient rapide et profonde La peau est froide et moite, les pupilles sont dilatées «Système E»: exercice, excitation, embarras. https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791319/View 1/5 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Différences fonctionnelles i) Lieu d’origine Parasympathique: origine « craniosacrale » NC III, VII, IX, X S2 à S4 Sympathique: origine « thoracolombaire » T1 à L2 ii) Longueur des neurofibres Parasympathique: préganglionnaires: longues postganglionnaires: courtes Sympathique: préganglionnaires: courtes postganglionnaires: longues iii) Emplacement des ganglions Parasympathique: À l’intérieur ou près des viscères Sympathique: Près de la colonne vertébrale: de part et d’autre de la colonne (ganglions du tronc sympathique) ou en avant de la colonne (ganglions collatéraux) https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791319/View 2/5 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Système nerveux parasympatique https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791319/View 3/5 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791319/View 4/5 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Système nerveux sympatique Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791319/View 5/5 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.5 Le système nerveux autonome Objectif Identifier les neurotransmetteurs du système nerveux autonome, leurs récepteurs et leurs principaux effets. 7.4.5.3 Les neurotransmetteurs du système nerveux autonome https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791320/View 1/2 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791320/View 2/2 3/8/24, 5:22 PM Module 7 - Physiologie du système nerveux Section 7.4 – Les systèmes moteurs 7.4.5 Le système nerveux autonome Objectif Décrire les trois niveaux de contrôle du système nerveux autonome. 7.4.5.4 Les niveaux de contrôle du système nerveux autonome Trois principaux niveau de régulation i) Tronc cérébral et moelle épinière Exemples de centres de régulation dans le tronc cérébral: centre cardiovasculaire, centres respiratoires ii) Hypothalamus Hypothalamus = principal centre d’intégration du SNA Il contient des centres qui coordonnent: Activité cardiaque et pression sanguine Température corporelle, équilibre hydrique, activités endocriniennes Émotions (colère, plaisir) et pulsions (faim, soif, sexe) Réactions de “lutte et fuite” iii) Cortex cérébral Ex: méditation & méthodes de rétroaction permettent un certain contrôle conscient des activités viscérales Conception et production: Centre du cyber-@pprentissage, Université d'Ottawa https://uottawa.brightspace.com/d2l/le/content/419665/viewContent/5791321/View 1/1