Système nerveux et fonctions sensori-motrices: les fonctions motrices

Question 1

A quoi servent les fibres musculaires?

Answer 1

Transformation de l’énergie chimique produite par le métabolisme en travail mécanique –> mouvements.

Régulation des fonctions végétatives et adaptation à l’environnement

Rôle mécanique important: ressort amortisseur, permet un mouvement régulier sans soubresaut.

Question 2

Quels sont les différents aspects de la motricité?

Answer 2

Mouvement (activité cinétique) = déplacement de l’articulation.

Posture (attitude) = maintien de la postion sans déplacement

Résistance à un déplacement imposé.

Question 3

Que disent les conceptions organicistes sur le vivant? sur l’acte moteur?

Answer 3

Vivant = système spontanément actif. L’organisme structure le milieu, lui impose son organisation.

Acte = pas une réponse à une sollicitation de l’environnement, mais une question posée sur lui

Question 4

Qu’est-ce que le dialogue sensori-moteur?

Answer 4

Le cerveau est informé par lui-même de sa propre activité.

Question 5

Qu’est-ce qu’un muscle? (anatomie)

Answer 5

Ensemble complexe constitué de stuctures élémentaires (fibres musculaires) groupées en faisceaux entourés d’une gaine conjonctive (extrémités: tendons)

Question 6

A quoi ressemble une fibre musculaire? De quoi est-elle composée?

Answer 6

Aspect strié, dans le sens transversal et longitudinal, du à des myofibirlles (80% du volume de la fibre. pour le reste: cytoplasme et organites + noyaux à la périphérie de la fibre), formées de myofilaments de protéines contractiles (myosine et actine) allongés dans le sens longitudinal.

Question 7

Quels sont les différents types de muscles? (anatomie, rôle, contrôle)

Answer 7

Muscles squelettiques: insérés dans les os. Soutien et déplacement du squelette. Motoneurones –> Contraction Le plus souvent sous contrôle volontaire et conscient.

Muscles lisses: entourent divers conduits et organes creux + petits contingents de cellules musculaires lisses sur les poils et l’iris. Contraction –> malaxation et expulsion du contenu de l’organe, régulation du débit en modifiant le diamètre interne. Sous contrôle du SNA, de divers hormones et agents chimiques locaux. Généralement pas sous contrôle volontaire.

Muscle cardiaque: Contraction –> propulsion du sang dans le système circulatoire; sous le contrôle du SNA, divers facteurs hormonaux et agents chimiques. Contractions spontanées (pace makers)

Question 8

Comment se forme la fibre musculaire au cours du développement?

Answer 8

Par fusion de plusieurs myoblastes (cellules souches musculaires)

Question 9

Quelle est en moyenne la taille d’une fibre musculaire? (diamètre, longueur)

Answer 9

10-100 micromètres de diamètre, Jusqu’à 20 cm de long.

Question 10

Quels sont les différents types de fibre musculaire?

Answer 10

Fibres rouges: “toniques” : contraction et relâchement lent. Peu fatigables –> effort soutenu.

Fibres pâles/blanches : “phasiques”: contraction et relâchement rapide. Très fatigables, effort court.

Fibres intermédiaires: fibres rapides oxydatives.

Question 11

Quels sont les critères de classement des différentes catégories de fibres musculaires?

Answer 11

Classées selon la vitesse maximum de racourcissement et la voie de synthèse ATP prédominante.

N.B: mécanismes de contractions identiques, capacités métaboliques et mécaniques différentes.

Question 12

De quoi est composée une myofibrille?

Answer 12

De faisceaux (sarcomère) a peu près cylindriques (d = 1-2 micromètres) composés de nombreux filaments fins et épais disposés de façon répétitive sur toute la longueur dans le cytoplasme des fibres musculaires.

Question 13

Qu’est-ce qu’un sarcomère? De quoi est-il composé (liste)?

Answer 13

C’est la structure unitaire morphologique à l’origine de la contraction musculaire. Unité de base de la myofibrille.

Composé de filaments fins et épais + ponts tranversaux.

Question 14

Où se trouvent les filaments épais d’un sarcomère? Quelle est leur protéine contractile?

Answer 14

Au centre de chaque sarcomère.

Protéine contractile: myosine.

Question 15

Où se trouvent les filaments fins d’un sarcomère? Quelle est leur protéine contractile?

Answer 15

Aux extrémités de chaque sarcomère, ancrés dans un réseau de prétéines interconnectées.

Protéine contractile: actine (+ troponine et tropomyosine pour réguler la contraction).

Question 16

Que sont les ponts transversaux? Où se trouvent-ils?

Answer 16

Projections se trouvant dans l’espace entre les filaments fins et épais entremélés d’un sarcomère.

Petites excroissances de myosine, susceptibels de changer de forme et d’entrer en contact avec l’actine.

Question 17

Au niveau moléculaire, quels sont en détail les mécanismes enclenchés par un PA dans les motoneurones?

Answer 17

PA –> dépolarisation de la membrane de la terminaison axonique –> ouverture des canaux CA voltage-dépendants –> diffusion des ions Ca 2+ dans la terminaison présynaptique –> migration et fusion des vésicules avec la membrane plasmique du neurones

–> Libération d’acétylcholine (ACh) dans la jonction
neuromusculaire par exocytose –> fixation sur les récepteurs de la plaque motrice –> ouverture des canaux ioniques associés –> entrée des ions Na 2+ et sortie des ion K+ –> dépolarisation locale de la plaque motrice –> Potentiel de plaque motrice qui se propage–> Libération Ca2+ dans
le cytoplasme –> fixation têtes myosine sur actine et rotation des têtes –>**Glissement filaments fins / épais **

Question 18

Quel est le mécanisme moléculaire principal de la contraction muscualire?

Answer 18

Déplacement (glissement) des filaments fin et épais par rapport aux autres, mobilisés par les mouvements des ponts transversaux. (1 molécule d’actine = 1 site de fixation pour la myosine).

Question 19

Qu’est-ce qu’un motoneurone? (définition + anatomie)

Answer 19

Cellule nerveuse avec des axones innervant les fibres du muscle squelettique. **Corps cellulaire **soit dans le tronc cérébral soit dans la moelle. Axone myélinisés de gros diamètre (circulation rapide des PA).

Au niveau du muscle: division de l’axone en plusieurs branches (une branche –> une jonction unique avec une fibre musculaire)

Question 20

De quoi est composée une unité motrice?

Answer 20

Motoneurone + fibre musculaire

Question 21

Qu’est-ce qu’une plaque motrice?

Answer 21

Partie de la membrane plasmique de la fibre musculaire sous la portion terminale de l’axone.

zone où un axone de nerf réalise une synapse avec une fibre musculaire

Question 22

Qu’est-ce qu’une jonction neuromusculaire?

Answer 22

Jonction d’une terminaison axonique avec la plaque motrice.

Question 23

Expliquer comment la structure moléculaire d’un sarcomère explique le racourcissement de la fibre musculaire pendant sa contraction.

Answer 23

Au repos : site de liaison de la myosine avec l’actine masqué par la troponine.

Influx nerveux –> augmentation de la concentration intracytoplasmique de calcium qui se fixe à la troponine–> changement de conformation de la troponine = démasquage du site de fixation de l’actine à la myosine.

Liaison actine-myosine –> activité ATPase de la myosine –> hydrolyse de l’ATP en ADP –> basculement de la tête de myosine –> déplacement des myofilament fins le long des
myofilaments épais –>contraction musculaire.

Glissement grâce au pont transversal, qui se fixe sur un site de l’actine
et « tire » sur les filaments d’actine. Phénomène déclenché par des trains de PA* le long de la
membrane de la fibre ;

Intensité : dépend de la fréquence des Pa

• *Contraction** au niveau du muscle : dépend du
• *nombre de fibres recrutées.**

Question 24

Qu’est qu’une contraction isométrique? isotonique? avec étirement?

Answer 24

Isométrique: tension sans changement de longueur

Isotonique: racourcissement du muscle avec déplacement de charge.

Avec étirements: charge externe apposée au muscle –> allongement du muscle pendant la contraction.

Question 25

Donner le résultat selon la fréquence des PA lors de la contraction.

Answer 25

Impulsion isolée = “secousse”.

Fréquence faible –> chaque PA = une secousse.

Fréquence unn peu plus forte: 2ème P avant la fin de la 1ère secousse (greffe) –> contractions de longue durée, avec des oscillations = “tétanos incomplet”.

Fréquence de fusion : chaque P arrive quand la contraction est maximale –> fusion des secousses en une contraction massive = “tétanos complet”.

Question 26

Pourquoi une ingestion de curare entraîne-t-elle la mort par asphyxie?

Answer 26

Curare: pas dégradé par l’acétylcholinestérase –> impossible pour un récepteur occupé par du curare de fixer l’acétylcholine –> plus de PPM au niveau de la plaque motrice –> plus de contraction, notamment des muscles respiratoires.

Question 27

Comment la toxine botulique bloque-t-elle la transmission neuromusculaire?

Answer 27

Elle bloque la libération d’acétylcholine par les terminaisons nerveuses en dégradant une protéine nécessaire à la fixation et la fusion des vésicules avec la membrane plasmique de la terminaison synaptique.

Question 28

Lister les différentes sortes de motoneurones et les fibres qu’ils innervent.

Answer 28

Motoneurones alpha: innervent les fibres musculaires responsables de la contraction. (Soma dans la corne ventrale de la moelle; groupés en colonnes s’étendant sur plusieurs segments médullaires).

Motoneurones beta: innervent les deux types de fibres

Motoneurones gamma: innervent les fuseaux neuromusculaires, ajustant ainsi leur sensibilité à l’étirement.

Question 29

Compléter ce schéma du muscle et du fuseau neuromusculaire.

Answer 29

Question 30

Donner l’emplacement des motoneurones dans la corne ventrale selon la musculature à laquelle ils sont destinés.

Answer 30

Motoneurones destinés à la musculature distale (mains, pieds) –> partie latérale de la corne ventrale

Musculature proximale (épaule, cou) –> partie intermédiaire

Musculature axiale (colonne vertébrale) –> partie médiane

Question 31

Qu’est-ce que le recrutement par ordre de taille des motoneurones?

Answer 31

Excitabilité des neurones inversement proportionnelle à leur taille. (unités avec de petits motoneurones (fibres rouges) –> 1ères en action).

Question 32

Comment s’organisent les unités motrices selon le type de mouvement (fins, posture)?

Answer 32

Mouvements fins: petit nombre de fibres par unités motrices (ex:: 13 dans un muscle extra-oculaire) –> contractions finement graduables

Mouvements de la posture: nombre de fibres plus important (ex: 17,000 dans le muscle jambier) –> contractions massives

Question 33

Que sont les récepteurs tendineux de Golgi? (rôle, fonctionnement)

Answer 33

Régulent la tension musculaire.

Constitués par les terminaisons de fibres de type Ib (insérées dans le tissu conjonctif des tendons, en série avec les fibres musculaires)

Point de départ du réflexe myotatique inversé (seuil plus élecé que pour les fibres Ia; activés quand le muscle se contracte, même faiblement).

Messages issus de ces récepteurs –> activation, via des interneurones, des synapses inhibitrices des motoneurones des muscles en cours de contraction et des synapes excitatrives des motoneurones des antagonistes homolatéraux.

Question 34

Qu’est-ce qu’un fuseau neuromusculaire? (rôle, anatomie, fonctionnement)

Answer 34

Récepteurs à l’étirement des fuseaux neuromusculaires : contrôle l’amplitude et la vitesse des changements de longueur du muscle.

Renseignent le SN sur la longueur du muscle (à l’origine du réflexe d’étirement = activation monosynaptique des motoneurones commandant le muscle + inhibition des motoneurone des muscles antagonistes homolatéraux.

Composé de plusieurs fibres musculaires modifiées (6 à 10, plus courte et fine que les autres, ayant perdu leurs propriétés contractiles, saufs aux extrémités = fibres intrafusales, rassemblées dans une gaine conjonctive.

Réception d’une innervation motrice venant de la moelle, constituée par l’axone de motoneurones gamma destinée aux extrémités striées des fibres.

Fibres nerveuses de type Ia enrouléee en spirale autour de la partie centrale renflée des fibres intrafusales = récepteur annulospiral.

Fibre Ia –> jusqu’à la racine dorsale de la moelle; corps cellulaire dans le ganglion rachidien –> rétrocontrôle négatif de la longueur du muscle. Tension sur les récepteurs à l’étirement maintenue pendant la contraction musculaire par une activation efférente des fibres gamma innervant la partie contractile du fuseau neuromusculaire.

Motoneurones alpha et gamma en général coactivés.

Question 35

Lister les différents types de réflexe.

Answer 35

Le réflexe myotatique (étirement)

Le réflexe myotatique inverse (évitement)

Question 36

Qu’est-ce que le réflexe myotatique? (rôle, fonctionnement détaillé)

Answer 36

Régulation du tonus musculaire.

muscle étiré –> fuseaux étirés –> tran d’influx dans les fibres Ia–> activation des récepteurs.

A l’arrivée dans la moelle, fibres divisées en plusieurs branches:

1. Synapses dans la corne dorsale avec les neurones d’origine des voies ascendantes (–> emmènent l’info sur la longueur du muscles aux structures cérébrales participant au contrôle moteur (voies proprioceptives)
2. Fibres connectées aux motoneurones alpha de la corne ventrale appartenant aux unités motrices du muscle étiré.–> contraction du muscle pour le ramener à sa longueur d’origine
3. Etablissement de synapses excitatrices directes avec les motoneurones alpha des muscles agonistes.
4. Branche connectée à des interneurones inhibiteurs liés aux motoneurones alpha appartenant aux unités motrices des muscles antagonistes.

Question 37

Qu’est-ce que le réflexe myotatique inverse? A quoi sert-il?

Answer 37

Protection sontre les stimuli nociceptifs. A l’arrivée sans la moelle, division des fibres Ib (provenant des récepteurs tendineux de Golgi) en plusieurs branches:

1. Connectées aux neurones d’origine des voies proprioceptives informant sur la tension.
2. Connectées aux motoneurones alpha des unités motrices du muscles dont elles proviennent (intermédiaire: neurones inhibiteurs)+ synapse avec des interneurones activateurs connectés aux motoneurones alpha des unités motrices des muscles antagonistes.

Fibres Ib activées par la tension exercée sur les tendons au cours de la contraction (inverse du réflexe myotatique)

Question 38

Lister les différents centres de contrôle moteur cérébraux.

Answer 38

Moelle

Tronc cérébral (cervelet)

Télencéphale (cortex moteur primaire, cortex prémoteur, aire motrice supplémentaire, ganglions de la base)

Question 39

Quel est le rôle de la moelle en tant que centre moteur? Comment le contrôle moteur s’organise-t-il?

Answer 39

Siège des motoneurones et de l’organisation des circuits réflexes fondamentaux.

Axones des motoneurones de la corne ventrale de la moelle –> muscles.

Activités de ces neurones segmentaires régie par des circuits locaux intraspinaux + soumis au contrôle descendant des neurones moteurs suprasegmentaires (dans le cortex du tronc cérébral (noyaux vestibulaire, FRM).

Circuits intraspinaux : intervention dans les réflexes sensori-moteurs.

Question 40

Quel est le rôle du tronc cérébral en tant que centre de contrôle moteur?

Answer 40

Existence de motoneurones et de circuits réflexes, plus complexes que ceux de la moelle –> plusieurs segments corporels, pour la régulation de l’équilibre et les mouvements conjugués de la tête et des yeux.

• Cervelet : coordination de la posture et mouvement –> rôle important dans les apprentissages moteurs.

NB: cervelet + ganglions de la base: planification, exécution, contrôle des mouvements (convergence massive d’afférence sur ces structures)

Question 41

Quel est le rôle du télencéphale en tant que centre de contrôle moteur? Quelles sont les aires corticales concernées?

Answer 41

Intégrations sensori-motrices les plus élabrées; établissement des programmes.

Point de départ des grandes voies à destination du tronc et de la moelle qui commandent et/ou contrôlent le mouvement.

Aires corticales concernées: aire 4 (aire motrice primaire) avec un somatotopie motrice (homonculus), aire 6 (cortex prémoteur), aire motrice supplémentaire.

• Noyaux gris centraux (ganglions de la base) = relais essentiel de la boucle sensori-motrice + facilitation de certains comportements moteurs et inhibition d’autres.

Question 42

Décrire succintement la boucle sensori-motrice.

Answer 42

Cortex–> ganglions de la base –> thalamus –> cortex

Question 43

Quelles sont les voies motrices issues du cortex cérébral? Comment fonctionnent-elles?

Answer 43

Projections descendantes = voie cortico-spinale directe ou faisceau pyramidal –> capsule interne –> croise au niveau des pyramides bulbaires. Contact le plus souvent sur des interneurones, associés aux motoneurones concernées.

Certaines fibres corticospinales –> modification de la transmission de l’info dans les voies afférentes( décharges corollaires).

Question 44

Récapitulatif des voies motrices issues du tronc cérébral. Quelles sont les voies motrices issues du tronc cérébral? Lister les différents faisceaux. Quelles sont leurs fonctions?

Answer 44

• Contingents médian et latéral

Faisceaux vestibulo-spinaux médians **et latéraux** –> apport à la moelle des infos nécessaires au contrôle de l’équilibre et la posture.

Faisceaux réticulo-spinaux médians et latéraux –> rôle important dans le maintien de la posture.

Origine = noyaux vestibulaires, noyaux réticulaires et tectum mésencéphalique.

• Contingent médian

Faisceau tecto-spinal (ne dépasse pas les segments cervicaux de la moelle) –> participation à la **coordination des mouvements de la tête et des yeux. **Fibres du faisceau terminées sur des interneurones de la région intermédiaire médiane de la moelle ou sur des motoneurones commandant la musculature axiale.

Noyaux réticulaires –> intégrations d’afférences d’origine vestibulaire et corticale.

• Contingent latéral

Essentiellement le faisceau rubro-spinal (réduit chez l’Homme): fibres issues de la région magno-cellulaire du noyau rouge, terminées sur des interneurones de la région intermédiaire latérale ou sur les motoneurones commandant la musculature proximale et distale.

Question 45

Quelles sont les noyaux influençant les motoneurones alpha et gamma (pour le tonus musculaire)? Quelle est leur action?

Answer 45

Noyaux réticulaires pontiques et vestibulaires –> activation tonique sur les motoneurones des extenseurs.

Noyaux réticulaires bulbaires –> action inhibitrice sur les motoneurones, facilitatrice sur les neurones des fléchisseurs.

Question 46

Que nous apprend l’expérience de Sherrington et des chats décérébrés?

Answer 46

Rappel de l’expérience: section du tronc cérébral entre les colliculi supérieurs et inférieurs: pattes raides, dos creusé, tête rejetée en arrière = tableau typique. Hypertonie due à l’hyperactivité des motoneurones gamma (fortes contractions réflexes; plus de contrôle inhibiteur exercé par les structures au-dessus de la section)

L’expérience éclaire sur le rôle prépondérant des influences descendantes dans l’organisation des réflexes posturaux.

Question 47

Décrire la myopathie, ses symptômes, son origine.

Answer 47

Affections dégénératives génétiques.

Début en général dans l’enfance. Diminution de la force des muscles atteints + atrophie + abolition progressive des réflexes tendineux et d’étirement.

Fibres musculaires dégénérées remplacées par du tissu conjonctif et du tissu adipeux.

Question 48

Décrire la myasthénie, ses symptômes, son origine.

Answer 48

Fatigue musculaire excessive, très augmentée par l’exercice. Par poussées, avec des phases de rémission.

Touche surtout la musculature intrinsèque des yeux (air hébété), les muscles masticateurs, pharyngés, laryngés et les extenseurs de la tête.

Troubles de la transmission neuromusculaire.

Début à tout âge.

Gravité liée aux risques d’accidents respiratoires.

Question 49

Décrire le tétanos: symptôme et origine.

Answer 49

Rigidité musculaire due au blocage de la libération des neurotransmetteurs inhibiteurs sous l’effet d’une toxine bactérienne.

Question 50

Par l’excitation et l’inhibition de quels muscles se traduit le réflexe de retrait?

Answer 50

Par l’excitation des muscles fléchisszurs et l’inhibition des extenseurs homolatéraux.

Question 51

Par l’activation de quels muscles le réflexe d’extension croisée se traduit-il?

Answer 51

Par la coactivation des extenseurs controlatéraux et des fléchisseurs homolatéraux.

Question 52

Quels troubles moteurs caractéristiques retrouvent-t-on chez un patient avec des troubles cérébelleux?

Answer 52

Hypotonie, retard à la mise en branle du mouvement, retard à l’arrêt (overshoot = dépassement du but), oscillations parasites et ataxie.

Question 53

Expliquer comment est perturbée la boucle sensori-motrice chez les parkinsoniens. Quel est le médicament le plus efficace?

Answer 53

Anomalie du fonctionnement de la substance noire du tronc cérébral, dont les neurones se projettent normalement sur les ganglions de la base où ils libèrent de la dopamine.

Médicament les plus efficaces: ceux mimant l’effet de la dopamine ou majorant sa disponibilité.

Question 54

Qu’est-ce que le syndrome pyramidale (étiologie, symptôme)?

Answer 54

Lésions du système corticospinal.

Spasticité (exagération du réflexe myotatique), hyporéflexie, signe de Babinski (extension des orteils à la stimulation de la plante des pieds ai llieu de la flexion et du retrait)

Question 55

Lister succintement les deux contingents des voies motrices issues du tronc cérébral aissi que leurs différents faisceaux.

Answer 55

Contingent médian: faisceau vestibulo-spinal médian, noyaux réticulaires, faisceau réticulo-spinal médian, faisceau tecto-spinal.

Contingent latéral: faisceau vestibulo-spinal latéral, faisceau réticulo-spinal latéral, faisceau rubro-spinal.