L'analyse de l'activité réflexe montre que - l'excitation d'un

organe (récepteur sensoriel) qui reçoit le stimulus, entraîne la

réaction d'un organe qui effectue la réponse (organe effecteur) ;

ainsi, au pincement de la patte d'une grenouille correspond la

contraction des muscles fléchisseurs du pied et le relâchement

des muscles extenseurs antagonistes ; au cours de la réponse

réflexe, un centre nerveux, la moelle épinière, intervient; le

réflexe est dit médullaire.

Une étude plus systématique du phénomène va permettre de

préciser les conditions de réalisation de la réponse réflexe.

A. Étude expérimentale d'un réflexe de flexion chez la

grenouille

1. Mise en évidence du réflexe Une grenouille vivante, posée immobile sur une table a les

membres postérieurs fléchis, les membres antérieurs en

extension. Elle est prête à sauter à la moindre alerte.

L'encéphale intervient-il dans ce comportement ?

Des expériences réalisées avec une grenouille, dont l'encéphale

a été détruit (sous anesthésie, bien entendu), permettent de

répondre à cette question. Chez cet animal, la moelle épinière

demeure le seul centre nerveux (l'animal est dit spinal).

Chez un animal spinal, l'ensemble des organes autres que

l'encéphale demeurent en vie, le cœur bat, le sang circule et

apporte à toutes les cellules de l'organisme les aliments dont

elles ont besoin pour vivre (métabolites absorbés au niveau de

l'intestin ou puisés dans les réserves accumulées dans certains

organes, oxygène absorbé à travers la peau humide).

Cependant l'animal est mort; en effet, dans tous les domaines,

biologiques, médicaux, juridiques, on considère qu'un être

(humain ou animal) n'est vivant que si son cerveau et son centre

respiratoire (situé dans le bulbe rachidien) fonctionnent.

Lorsqu'une grenouille spinale est placée sur une table, ses

membres postérieurs se mettent immédiatement en flexion,

prenant la même position que chez une grenouille vivante prête

à sauter. Sans nouvelle excitation, l'animal restera dans cette

position.

Si on étend alors sur la table une des pattes postérieures, celle-

ci demeure en extension tant que le corps de la grenouille n'est

pas déplacé. Mais toute excitation de la peau du membre par

frottement sur la table ou par pincement d'un doigt provoque la

flexion de la patte.

L'expérience précédente peut être reprise avec un animal tenu

entre le pouce et l'index, jambes pendantes; dès qu'un objet

(crayon, doigt ... ) entre en contact avec la peau d'une de ses

cuisses ou dès qu'il y a pincement d'un doigt de la patte,

l'animal en suspension fléchit le membre correspondant.

Ainsi, les membres postérieurs d'une grenouille spinale

fléchissent à chaque stimulation de la peau de l'un de ses

membres. Une telle réaction est un réflexe.

2.Du réflexe localisé à la réponse des quatre membres

L'expérience précédente utilisait un stimulus

mécanique, le pincement. Mais, lorsqu'on veut contrôler

et graduer l'intensité de la stimulation, il est commode

d'utiliser un stimulus de nature chimique, une solution

acidulée de concentration régulièrement croissante, qu'on

applique sur l'extrémité du doigt le plus long de la patte

postérieure gauche. On constate alors :

- pour des concentrations faibles, aucune réaction

musculaire de l'animal;

- pour des concentrations plus élevées, la flexion du seul

pied gauche : la réponse est dite localisée;

- pour des concentrations moyennes, la flexion de la

jambe et du pied gauches ou du membre postérieur

gauche dans son ensemble : le réflexe n'est plus localisé,

mais il reste cependant unilatéral;

- pour des concentrations supérieures, la flexion des deux

membres situés du même côté (réponse unilatérale des

deux membres);

- pour des concentrations élevées, la flexion des quatre

membres : la réponse est irradiée.

Parfois la réponse unilatérale du membre postérieur

stimulé est accompagnée d'une réponse de l'autre

membre postérieur (réponse symétrique).

Ainsi, pour toute stimulation de la peau d'intensité

supérieure au seuil, la réponse réflexe intéresse un

nombre de muscles d'autant plus élevé que l'intensité de

la stimulation est plus grande.

3. Quels organes interviennent dans un mouvement

réflexe?

a. quel est le rôle de la peau ? Après un bref séjour (4 à 5 secondes) de l'extrémité du

pied droit dans l'éther, l'application d'eau acidulée à

quelque concentration que ce soit, sur cette région du

corps, n'entraîne aucune réaction musculaire réflexe. Par

contre, l'application d'eau acidulée à concentration élevée

sur l'extrémité du pied gauche a pour conséquence la

flexion des quatre membres. Les muscles de la patte

droite demeurent donc capables de se contracter comme

ceux de la patte gauche. Par conséquent l'éther n'agit pas

au niveau des effecteurs. Son action se situe au point de

départ du phénomène réflexe : l'éther empêche la

stimulation en inhibant un récepteur du stimulus présent

dans la peau. Cet effet est temporaire puisque, après

quelques minutes, une nouvelle application d’eau

acidulée sur l'extrémité de la patte droite redevient

efficace. On appelle anesthésie cette perte momentanée

de la sensibilité d'une partie (anesthésie locale) ou de la

totalité (anesthésie générale) de l'organisme.

b. quelle est la vole nerveuse entre la peau et les

organes effecteurs ? Renouvelons l'expérience après section du nerf sciatique

dans la cuisse du membre droit, toute application d'eau

acidulée sur l'extrémité de celui-ci devient inefficace,

c'est-à-dire qu'on n'observe plus aucune réponse réflexe.

Une application d'eau acidulée de concentration élevée

(suffisante en principe pour provoquer une réponse des

quatre membres) sur l'extrémité de la patte postérieure

gauche entraîne une réponse de l'ensemble de ce membre

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THEME : NEUROPHYSIOLOGIE

LA DIVERSITE DES REFLEXES

Cours

ainsi que la flexion de la cuisse et de la jambe droites ; par

contre, le pied droit reste inerte.

Le nerf sciatique fonctionne donc comme voie motrice pour les

muscles du pied puisque sa section détermine la paralysie de

ces muscles. Il fonctionne aussi comme voie sensitive puisque

sa section a empêché la transmission de l'information sensitive

depuis l'extrémité du pied droit où a été appliquée la stimulation

jusqu'à la patte gauche dont tous les muscles sont fonctionnels.

Le nerf sciatique qui peut conduire une information sensitive et

une information motrice est un nerf mixte.

c. La moelle épinière est-elle la contre nerveux de ce réflexe ? La destruction de la moelle épinière entraîne l'abolition de toute

réponse réflexe quelle que soit la concentration de la solution

acidulée.

L'intégrité du centre nerveux médullaire est donc indispensable

à l'exécution de la réponse réflexe. Par contre, l'encéphale n'est

pas indispensable, toutes les expériences ayant été réalisées sur

un animal spinal. 4. La notion d'arc réflexe: Les diverses expériences précédentes ont montré que le

stimulus externe, ici la solution acide, excite un récepteur

sensoriel cutané. Au niveau de celui-ci naît un influx nerveux

de direction centripète (circulant vers le centre nerveux) qui,

par le nerf sciatique (conducteur nerveux), atteint la moelle

épinière (centre nerveux). Suivant l'intensité de l'excitant, le

centre nerveux renvoie, par le nerf sciatique, un influx de

direction centrifuge soit vers un ou plusieurs muscles effecteurs

du seul membre excité (réponse localisée et unilatérale), soit

vers l'ensemble des muscles des deux membres d'un même côté

ou des quatre membres (réponse irradiée). Le centre nerveux, à

la manière d'un miroir qui réfléchit la lumière, semble réfléchir

vers l'effecteur l'influx nerveux provenant du récepteur; c'est

pourquoi on appelle acte réflexe ce type de réaction

comportementale. On définit l'arc réflexe comme étant le trajet

suivi par l'influx nerveux au cours de l'acte réflexe.

Il comprend toujours

- un récepteur sensoriel,

- un conducteur nerveux qui transmet un influx nerveux de

fonction sensitive et de circulation centripète,

- un centre nerveux,

- un conducteur nerveux qui transmet un influx nerveux de

fonction effectrice et de circulation centrifuge,

- un organe effecteur

De nombreuses expériences parmi lesquelles des expériences

de section ont permis de montrer que, au cours de l'acte

réflexe, l'influx nerveux parcourt des chaînes de neurones

comprenant chacune :

- un neurone sensitif à conduction centripète dont le corps

cellulaire est situé dans le ganglion spinal de la racine

postérieure du nerf rachidien ;

- un neurone moteur à conduction centrifuge dont le corps

cellulaire est situé dans la substance grise de la moelle

épinière;

- un neurone d'association situé dans la substance grise de

la moelle épinière et intermédiaire entre les deux précédents.

B. la diversité des réflexes innés Le milieu extérieur est une source d'informations multiples et

diverses, parmi lesquelles certaines déclenchent des réactions,

les réflexes, qui permettent à l'organisme de s'adapter

immédiatement à une situation nouvelle.

L'organisme possède un grand répertoire de réponses réflexes.

Il existe plusieurs possibilités de regrouper ces automatismes

innés.

1- Selon la nature du stimulus déclenchant:

Les organes de sens sont sensibles aux facteurs de

l'environnement grâce à des structures spécialisées, les

récepteurs sensoriels, qui captent les variations des facteurs de

l'environnement. Les différents stimuli, à partir d'un certain

seuil, déclenchent des réactions réflexes.

2- Selon l'emplacement du récepteur:

L'emplacement du récepteur déterminé par l'origine du

stimulus déclenchant permet de distinguer:

a. Les réflexes extéroceptifs:

les récepteurs sont situés à la périphérie de l'organisme;

récepteurs de la peau et des muqueuses, récepteurs rétiniens,

auditifs, olfactifs et gustatifs. Ils captent les stimuli extérieurs à

l'organisme.

b. Les réflexes proprioceptifs:

Les récepteurs sont situés dans l'organe même qui réagit;

fuseau neuromusculaire. L'arc réflexe ne comporte de

neurones d'association. Ce sont des réflexes de posture et

d'équilibration

c. Les récepteurs intéroceptifs:

Les récepteurs situés dans les viscères, sont stimulés par les

variations d'un type donné de paramètre. Une réponse

adaptative est déclenchée, qui ajuste le fonctionnement de

l'organe aux besoins du moment. Les réflexes intéroceptifs

mettent en jeu les deux ensembles antagonistes (système

orthosympathique accélérateur et système parasympathique

modérateur) du système nerveux végétatifs.

3- Selon la nature de la réponse:

- Selon l'organe concerné par la réaction, on distingue

des réflexes moteurs, sécrétoires, visuels, respiratoires,

sexuels…

- Selon l'effet déclenché par la réaction, on parlera de

réflexe de défense, d'équilibration…

4- Selon le centre nerveux intégrateur:

Des centres réflexes existent à tous les niveaux de l'axe

cérébrospinal:

- Dans la moelle épinière (réflexe médullaire)

exemples: réflexe de flexion et d'extension d'un membre,

réflexe d'étirement, réflexe cardio-accélérateur…

- Dans le bulbe rachidien (réflexe bulbaire) exemples:

Salivation, sécrétion gastrique, réflexe cardio-modérateur...

- Dans le cervelet (réflexe cérébelleux) il assure la

régulation des activités musculaires réflexes du maintien de

l’équilibre.

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