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Les mouvements: de lélémentaire au complexe Purves et coll. Chapitre 15.

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1 Les mouvements: de lélémentaire au complexe Purves et coll. Chapitre 15

2 n Classification des mouvements n Lappareil musculaire n La moelle épinière –organisation générale –matière grise –matière blanche n Les mouvements élémentaires: les réflexes –le réflexe myotatique –le réflexe myotatique inverse –les réflexes d origine cutanée –le réflexe H –modulation des réponses réflexes pendant le mouvement Les mouvements: de lélémentaire au complexe

3 Classification en trois grands groupes musculaires n Musculature de la tête n Musculature du tronc n Musculature des membres

4 n Activité réflexe –résulte dune excitation périphérique et se déroule sans lintervention volontaire Une réponse involontaire et automatique qui sert à protéger lorganisme Réponse unique ou intégrée à un mouvement volontaire n Mouvements volontaires –proviennent de lactivité consciente de sujet –de multiples répétitions les transforment en automatismes dont le déroulement est assuré par des mécanismes qui ne font pas appel à la conscience Les mouvements: de lélémentaire au complexe

5 Réflexe Mouvement volontaire Les actes moteurs Respiration Réflexe de toux Mouvements précis de doigts Mouvements des bras et des jambes Locomotion Réflexe de retrait Mastication Réflexe de déglutition Parole Expressions faciales

6 n La complexité et la sophistication de lacte moteur fait appel à une corticalisation croissante Les mouvements: de lélémentaire au complexe

7 Mouvements volontaires de précision Mouvements rythmiques respiration et mastication Réflexes Mouvements rythmiques locomotion Équilibration

8 Mouvements volontaires de précision Mouvements rythmiques respiration et mastication Réflexes Mouvements rythmiques locomotion Équilibration

9 Les mouvements sont réalisés par les muscles qui se contractent et qui déplacent les segments et parties du corps

10 Muscles squelettiques ou striés –plus de 600 muscles dans le corps –musculature des membres –musculature du tronc –musculature de la tête Système nerveux somatique

11 Les muscles striées n Trois propriétés fondamentales –excitabilité –contractilité –élasticité n synergie musculaire –plusieurs muscles s associent pour produire un mouvement

12 n Les muscles travaillent par couples opposés –muscle agoniste : celui qui intervient activement dans un mouvement –muscle antagoniste : frêne le mouvement et règle le mouvement contraire Les muscles striées

13 Types de mouvements selon leur vitesse dexécution n Mouvements mono-articulaires lents ou mouvements de poursuite –seul le muscle agoniste intervient au cours de l exécution du mouvement. –le freinage repose essentiellement sur les caractéristiques visco-élastiques des muscles agonistes et antagonistes sur laction de résistance externe parfois sur la co-contraction de muscles antagonistes (vitesse un peu plus grande)

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16 n Mouvements très rapides (balistiques) –durée entre 75 et 200 ms –les ré-afférences somesthésiques ne jouent aucun rôle dans larrêt du mouvement –les activités dans les muscles agonistes et antagonistes sont programmées –exemple : flexion du bras il y a deux bouffées dans le biceps il y a une bouffée dans lantagoniste le triceps entre les deux bouffées du biceps corrélation entre lintensité dactivité dans lantagoniste et la vitesse du mouvement Types de mouvements selon leur vitesse dexécution

17 Les mouvements élémentaires La moelle épinière

18 Renflement cervical (C3 à D1) Renflement lombaire (L1 à S3) Corne antérieure Corne antérieure Corne antérieure Moelle épinière Bulbe rachidien

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20 Motoneurone = voie de sortie motrice Information sensorielle Motoneurone Informations des voies descendantes Informations des interneurones spinaux

21 Le motoneurone (MN) n 2 types Motoneurone (MN ) – Innerve le fibres extrafusales Motoneurone (MN ) – Innerve le fibres intrafusales (à voir plus tard)

22 Motoneurones n Premier neurones à être étudiés dans le SNC des mammifères par des enregistrements intracellulaires –à cause de leur taille m accessibilité possibilité de les identifier par stimulation antidromique n Données morphologiques corps cellulaire m arbre dendritique 1000 m corrélation positive entre la taille de l arborisation dendritique et celle du corps cellulaire

23 Les motoneurones n Organisés en regroupements ou noyaux, ou pools Noyau motoneuronal Muscle Unité motrice Motoneurone alpha Fibres musculaires

24 Corne ventrale Racine ventrale Motoneurones Fibre musculaire Nerf rachidien

25 Noyau motoneuronal

26 Les motoneurones n Le corps cellulaire des motoneurones est localisé dans le SNC (système nerveux central) n Les MNs sont situés dans la corne ventrale de la moelle épinière – Musculature axiale Partie médiane de la corne ventrale –Musculature appendiculaire (aux membres) Partie latérale de la corne ventrale

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28 Lunité motrice (UM) n Un motoneurone et toutes les fibres musculaires innervées par celui-ci n Les fibres d'une UM sont mélangées avec celles d'autres UMs à l'intérieur d'un muscle

29 3 types dunités motrices n Rapide fatigable n Rapide résistante à la fatigue n Lente Stimulation d un seul motoneurone Stimulation répétée haute fréquence Stimulation maximale répétée I IIa IIb

30 n Le nombre de fibres musculaires par UMs varie d'un muscle à l'autre dépendant de la fonction n Mouvement de précision – Un rapport d'innervation (#de fibres musculaires par motoneurone) bas – FPB -muscle intrinsèque du pouce fibres/MN – Petite UM n Mouvement de force (grossier) – Un rapport d'innervation élevé – # de fibres musculaire par motoneurone – Gastrocnemius, muscle de la jambe fibres/MN Grosses UMs

31 Régulation de la force musculaire n augmentation ou diminution du nombre dunités motrices recrutées –principe de taille –les petits motoneurones sont recrutés en premier n augmentation de la fréquence de décharge des motoneurones

32 augmentation ou diminution du nombre dunités motrices recrutées principe de taille les petits motoneurones sont recrutés en premier

33 Régulation de la force musculaire n augmentation de la fréquence de décharge des motoneurones

34 Un réflexe n Une réponse involontaire et automatique qui sert à protéger lorganisme n Réponse unique ou intégrée à un mouvement volontaire

35 Transmission des réflexes

36 Réflexes médullaires ou spinaux n Réflexes de courte latence –Information captée à la périphérie Récepteur – Transmission vers la moelle Afférence – Connections dans la moelle Synapses – Transmission vers la périphérie Efférence – Réponse motrice Activité musculaire

37 Réflexes spinaux n La moelle épinière dissociée des centres supérieurs peut générer des réponses réflexes n Les réflexes sont de deux origines majeures –Musculaire Fuseau neuromusculaire (réflexe myotatique) Organe tendineux de Golgi (réflexe myotatique inverse) –Cutanée et articulaire mécanorécepteurs et nocicepteurs (réflexe de flexion)

38 Réflexe myotatique (Réflexe détirement)

39 n Récepteur – Le fuseau neuromusculaire n Afférences – Afférences de type Ia et II n Efférences – Motoneurones Réflexe myotatique (Réflexe détirement)

40 Tendon du quadriceps Motoneurone alpha Fibre sensorielle Ia Fuseau NM Quadriceps

41 Réflexe myotatique: séquence des événements n Étirement du muscle n Étirement du fuseau neuromusculaire n Activation des fibres Ia et II n Contact monosynaptique des fibres Ia avec les motoneurones du même muscle n Activation des motoneurones n Potentiel d action dans les fibres motoneuronales alpha n Contraction du muscle

42 Muscle Fibres sensorielles Capsule

43 n Organisé en parallèle avec les fibres musculaires extrafusales fibres musculaires squelettiques n 2 parties Une partie centrale non-contractile – Une capsule remplie de liquide 2 régions polaires n

44 n Contient des fibres musculaires spécialisées Fibres intrafusales – 2-12 fibres intrafusales/fuseau neuromusculaire – Entourées par une branche terminale des fibres afférentes

45 Fibres intrafusales n 2 types de fibres intrafusales – Fibres à sac nucléaire (SN) Noyaux regroupés dans un sac au centre de la région réceptrice 1-3 SNs/fuseau neuromusculaire Diamètre = 1/2 de la fibre extrafusale – Fibres à chaîne nucléaire (CN) Noyaux sont disposés en chaîne (ligne) dans la région réceptrice 3-9 CNs/fuseau neuromusculaire Diamètre et longueur = 1/2 SN

46 Afférences du fuseau neuromusculaire n 2 types d'afférence – Afférences Ia Afférence primaire terminaisons annulospirales – Afférences II Afférence secondaire Terminaisons en bouquet

47 Afférence de type Ia n Entoure la partie centrale de chaque fibre intrafusale – Centre de la région réceptrice n Répond : –à l'étirement statique des fibres intrafusales –à l'étirement dynamique des fibres intrafusales n Informe le système nerveux de la vitesse du changement de longueur du muscle –IMPORTANTE POUR le mouvement

48 Afférence de type II n Située moins centralement que les fibres Ia n Surtout au niveau des fibres intrafusales à chaîne nucléaire n Répond à l'étirement statique des fibres intrafusales n Informe le système nerveux de la longueur du muscle – La position

49 Les fibres sensorielles

50 Innervation du fuseau neuromusculaire n Chaque fuseau a sa propre innervation motrice –Cest-à-dire que des motoneurones font contracter les fibres intrafusales: – Ce sont les motoneurones gamma – 5 à10 motoneurones gamma pour chaque fuseau neuromusculaire

51 Motoneurone alpha Motoneurone gamma Innervation gamma Fibres extrafusales Fibres intrafusales

52 Réflexe myotatique: connexions n Afférences Ia – Excitatrices et monosynaptiques sur les MNs du muscle homonyme Monosynaptique – Une synapse entre lafférence et le MN Homonyme – Doù provient lafférence Afference Ia même muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique

53 n Afférences Ia –Excitatrices et monosynaptiques sur les MNs des muscles synergistes Synergiste – Muscle à fonctions similaires Réflexe myotatique: connexions Afference Ia même muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique

54 n Afférences Ia –Excitatrices et monosynaptiques sur les interneurones Ia (IN- Ia) Interneurone inhibiteur Interneurone Ia fait synapse sur les MNs du muscle antagoniste – Antagoniste » Muscle à fonctions opposés à celui d'où provient les afférences Réflexe myotatique: connexions Afference Ia même muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique Interneurone Ia

55 Réflexe myotatique: connexions n Afférences II – Excitatrices et monosynaptiques sur les MNs du muscle homonyme – Excitatrices et polysynaptiques (faibles connexions) sur les MNs du muscle homonyme

56 clip

57 Boucle de rétroaction négative qui régule la longueur du muscle

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59 Rôle de linnervation motrice du fuseau neuromusculaire (motoneurone gamma) n Rôle principal est de maintenir la sensibilité des fuseaux neuromusculaires – Motoneurones gamma sont activés simultanément avec les motoneurone alpha durant les mouvements – Co-activation alpha- gamma

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61 Rôle de linnervation motrice du fuseau n Renforcement de la contraction volontaire – Servo-assistance Par activation du fuseau neuromusculaire et la boucle réflexe, lexcitation des motoneurones alpha est augmentée

62 Réflexe myotatique: effets n Excitation du muscle homonyme n Excitation des muscles synergistes n Inhibition du muscle antagoniste Afference Ia même muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique

63 n Un interneurone inhibiteur (interneurone Ia) –inhibe les motoneurones des muscles antagonistes Interneurone Ia inhibiteur Afférence Ia Fuseau NM Muscle antagoniste Motoneurone alpha

64 Réflexe myotatique inverse

65 n Récepteur – LOrgane Tendineux de Golgi (OTG) n Afférences – Afférences de type Ib n Efférences – Motoneurones alpha Os OTG Afférence Ib Motoneurone alpha Interneurone Ib inhibiteur

66 n Organisé en série avec les fibres extrafusales n Situé à la jonction musculotendineuse – Entre le muscle et le tendon n Récepteur encapsulé à l'intérieur duquel passe les tendons n 500 µm de longueur n fibres extrafusales sont reliées en série à chaque OTG Os OTG Afférence Ib Motoneurone alpha Interneurone Ib inhibiteur

67 Afférences de lOTG n Afférence de type Ib Informe instantanément le système nerveux du degré de tension musculaire – Plus sensible durant une contraction que durant l'étirement passif d'un muscle

68 Réflexe myotatique inverse: connexions n Afférence Ib –pas de connexion monosynaptique sur les motoneurones –toutes les connections sur les MNs sont via des INs –les connexions Ib aux fléchisseurs sont très faibles par rapport à celles aux extenseurs –les connections Ib sont plus étendues que celles des Ia

69 n Afférence Ib Connections disynaptiques 2 synapses entre lafférence et le MN – Excitatrices sur des INs inhibiteurs Synapse avec les MNs du muscle homonyme Synapse avec les MNs des muscles synergistes –Excitatrices sur des INs excitateurs Synapse avec les MNs du muscle antagoniste Réflexe myotatique inverse: connexions

70 Réflexe myotatique inverse: ses effets n Inhibition du muscle homonyme n Inhibition des muscles synergistes n Excitation du muscle antagoniste

71 Rôle du réflexe n Servo-contrôle de la tension musculaire – Une tension musculaire trop élevée Diminution de la tension par ce réflexe inhibiteur – Une tension musculaire faible Effets du réflexe sont moins grands – donc, possibilité d'augmenter la contraction n Mécanisme de protection contre des contractions qui peuvent générer des tensions musculaires excessives et endommageantes – à la fin d'un mouvement Atteinte des limites mécaniques de l'articulation

72 Raideur musculaire n La raideur est le changement de force par rapport au changement de longueur – ( F/ L) n Les afférences musculaires jouent un rôle important dans le contrôle de la raideur musculaire – Fuseau neuromusculaire (Ia et II) mesure la longueur du muscle – OTG mesure la force du muscle

73 Le réflexe H ou de Hoffmann nest pas un réflexe physiologique se manifeste lors d une stimulation électrique transcutanée dun nerf nerf sciatique poplité externe qui innerve le soléaire et les jumeaux interne et externe

74 réponse H à 30 ms –résulte de lactivation des fibres sensorielles Ia n Événements qui apparaissent dans lordre en augmentant l intensité de stimulation. Le réflexe H ou de Hoffmann

75 réponse M à 6 ms –résulte de l activation des fibres motrices n Événements qui apparaissent dans lordre en augmentant lintensité de stimulation. Le réflexe H ou de Hoffmann

76 diminution de lamplitude de la réponse H –résulte de la propagation des potentiels dans les fibres motrice dans le sens inverse de la conduction normale produisant une collision. Les motoneurones sont aussi en période réfractaire n Événements qui apparaissent dans lordre en augmentant lintensité de stimulation. Le réflexe H ou de Hoffmann

77 Pourcentage de M max Intensité de stimulation Courbe de Recrutement H-M Réponse H Réponse M M H 5-8 ms ms

78 Réflexes myotatiques Réflexe H Réflexe tendineux Réflexe détirement 20 ms 2 mv Morita et al, 1998

79 Réflexe de flexion

80 Réflexes de flexion n 2 types de réflexe de flexion – Réponses à des stimuli non-nocifs ou non- douloureux – Activations de récepteurs cutanés – Afférentes de A bêta(II) – Faible activation de un ou plusieurs fléchisseurs – Pratiquement aucun mouvement – Réponses à des stimuli nociceptifs ou douloureux – Activations des nocicepteurs dans la peau ou plus profondément dans les muscles – Afférences de type A delta (III) et C (IV) – Contraction de plusieurs muscles fléchisseurs – Mouvement de flexion de l'articulation

81 Les réflexes dorigine cutanée n Récepteurs – Les récepteurs cutanés –Afférences Afférences A bêta (II), A delta (III) et C(IV) – Efférences Motoneurones alpha

82 A pour effet de provoquer une excitation des motoneurones qui innervent les muscles fléchisseurs Afférence de la douleur Interneurones excitateurs Muscles fléchisseurs

83 Flexion ipsilatérale et extension controlatérale

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85 Connexions n Réflexe de flexion (de retrait) – Côté ipsilatéral Excitatrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles fléchisseurs Inhibitrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles extenseurs

86 n Réflexe d'extension croisée – Côté controlatéral Inhibitrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles fléchisseurs Excitatrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles extenseurs Connexions

87 Effets n Flexion du côté ipsilatéral – Excitation des fléchisseurs – Inhibition des extenseurs n Extension du côté controlatéral – Excitation des extenseurs – Inhibition des fléchisseurs

88 Modulation des réflexes n les réflexes médullaires sont pour la protection de l'organisme – Modifiables (plastiques) n Les circuits spinaux impliqués dans les réflexes sont sous l'influence d'influx excitateurs et inhibiteurs – Voies descendantes – Autres régions de la moelle épinière

89 Modulation du réflexe de flexion Stimulation non-nocive Yang & Stein, 1990

90 Réseau dinhibition réciproque n Peut produire une activité alternée dans les muscles fléchisseurs et les muscles extenseurs. n Mécanismes qui sapparentent à la locomotion Interneurone excitateur Interneurone excitateur Motoneurone fléchisseur Motoneurone extenseur Interneurones inhibiteurs Influx descendant du cerveau

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92 Fin


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