les mouvements: de lélémentaire au complexe purves et coll. chapitre 15

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

n Classification des mouvements n Lappareil musculaire n La moelle pinire organisation gnrale matire grise matire blanche n Les mouvements lmentaires: les rflexes le rflexe myotatique le rflexe myotatique inverse les rflexes d origine cutane le rflexe H modulation des rponses rflexes pendant le mouvement Les mouvements: de llmentaire au complexe

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

n Activit rflexe rsulte dune excitation priphrique et se droule sans lintervention volontaire Une rponse involontaire et automatique qui sert protger lorganisme Rponse unique ou intgre un mouvement volontaire n Mouvements volontaires proviennent de lactivit consciente de sujet de multiples rptitions les transforment en automatismes dont le droulement est assur par des mcanismes qui ne font pas appel la conscience Les mouvements: de llmentaire au complexe

Rflexe Mouvement volontaire Les actes moteurs Respiration Rflexe de toux Mouvements prcis de doigts Mouvements des bras et des jambes Locomotion Rflexe de retrait Mastication Rflexe de dglutition Parole Expressions faciales

n La complexit et la sophistication de lacte moteur fait appel une corticalisation croissante Les mouvements: de llmentaire au complexe

Mouvements volontaires de prcision Mouvements rythmiques respiration et mastication Rflexes Mouvements rythmiques locomotion quilibration

Les mouvements sont raliss par les muscles qui se contractent et qui dplacent les segments et parties du corps

Muscles squelettiques ou stris plus de 600 muscles dans le corps musculature des membres musculature du tronc musculature de la tte Systme nerveux somatique

Les muscles stries n Trois proprits fondamentales excitabilit contractilit lasticit n synergie musculaire plusieurs muscles s associent pour produire un mouvement

n Les muscles travaillent par couples opposs muscle agoniste : celui qui intervient activement dans un mouvement muscle antagoniste : frne le mouvement et rgle le mouvement contraire Les muscles stries

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

n Mouvements trs rapides (balistiques) dure entre 75 et 200 ms les r-affrences somesthsiques ne jouent aucun rle dans larrt du mouvement les activits dans les muscles agonistes et antagonistes sont programmes exemple : flexion du bras il y a deux bouffes dans le biceps il y a une bouffe dans lantagoniste le triceps entre les deux bouffes du biceps corrlation entre lintensit dactivit dans lantagoniste et la vitesse du mouvement Types de mouvements selon leur vitesse dexcution

Les mouvements lmentaires La moelle pinire

Renflement cervical (C3 D1) Renflement lombaire (L1 S3) Corne antrieure Corne antrieure Corne antrieure Moelle pinire Bulbe rachidien

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

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

Motoneurones n Premier neurones tre tudis dans le SNC des mammifres par des enregistrements intracellulaires cause de leur taille 30-70 m accessibilit possibilit de les identifier par stimulation antidromique n Donnes morphologiques corps cellulaire 30-70 m arbre dendritique 1000 m corrlation positive entre la taille de l arborisation dendritique et celle du corps cellulaire

Les motoneurones n Organiss en regroupements ou noyaux, ou pools Noyau motoneuronal Muscle Unit motrice Motoneurone alpha Fibres musculaires

Corne ventrale Racine ventrale Motoneurones Fibre musculaire Nerf rachidien

Noyau motoneuronal

Les motoneurones n Le corps cellulaire des motoneurones est localis dans le SNC (systme nerveux central) n Les MNs sont situs dans la corne ventrale de la moelle pinire Musculature axiale Partie mdiane de la corne ventrale Musculature appendiculaire (aux membres) Partie latrale de la corne ventrale

Lunit motrice (UM) n Un motoneurone et toutes les fibres musculaires innerves par celui-ci n Les fibres d'une UM sont mlanges avec celles d'autres UMs l'intrieur d'un muscle

3 types dunits motrices n Rapide fatigable n Rapide rsistante la fatigue n Lente Stimulation d un seul motoneurone Stimulation rpte haute frquence Stimulation maximale rpte I IIa IIb

n Le nombre de fibres musculaires par UMs varie d'un muscle l'autre dpendant de la fonction n Mouvement de prcision Un rapport d'innervation (#de fibres musculaires par motoneurone) bas FPB -muscle intrinsque du pouce - 3-6 fibres/MN Petite UM n Mouvement de force (grossier) Un rapport d'innervation lev # de fibres musculaire par motoneurone Gastrocnemius, muscle de la jambe - 2000 fibres/MN Grosses UMs

Rgulation de la force musculaire n augmentation ou diminution du nombre dunits motrices recrutes principe de taille les petits motoneurones sont recruts en premier n augmentation de la frquence de dcharge des motoneurones

augmentation ou diminution du nombre dunits motrices recrutes principe de taille les petits motoneurones sont recruts en premier

Rgulation de la force musculaire n augmentation de la frquence de dcharge des motoneurones

Un rflexe n Une rponse involontaire et automatique qui sert protger lorganisme n Rponse unique ou intgre un mouvement volontaire

Transmission des rflexes

Rflexes mdullaires ou spinaux n Rflexes de courte latence Information capte la priphrie Rcepteur Transmission vers la moelle Affrence Connections dans la moelle Synapses Transmission vers la priphrie Effrence Rponse motrice Activit musculaire

Rflexes spinaux n La moelle pinire dissocie des centres suprieurs peut gnrer des rponses rflexes n Les rflexes sont de deux origines majeures Musculaire Fuseau neuromusculaire (rflexe myotatique) Organe tendineux de Golgi (rflexe myotatique inverse) Cutane et articulaire mcanorcepteurs et nocicepteurs (rflexe de flexion)

Rflexe myotatique (Rflexe dtirement)

n Rcepteur Le fuseau neuromusculaire n Affrences Affrences de type Ia et II n Effrences Motoneurones Rflexe myotatique (Rflexe dtirement)

Tendon du quadriceps Motoneurone alpha Fibre sensorielle Ia Fuseau NM Quadriceps

Rflexe myotatique: squence des vnements n tirement du muscle n tirement du fuseau neuromusculaire n Activation des fibres Ia et II n Contact monosynaptique des fibres Ia avec les motoneurones du mme muscle n Activation des motoneurones n Potentiel d action dans les fibres motoneuronales alpha n Contraction du muscle

Muscle Fibres sensorielles Capsule

n Organis en parallle avec les fibres musculaires extrafusales fibres musculaires squelettiques n 2 parties Une partie centrale non-contractile Une capsule remplie de liquide 2 rgions polaires n

n Contient des fibres musculaires spcialises Fibres intrafusales 2-12 fibres intrafusales/fuseau neuromusculaire Entoures par une branche terminale des fibres affrentes

Fibres intrafusales n 2 types de fibres intrafusales Fibres sac nuclaire (SN) Noyaux regroups dans un sac au centre de la rgion rceptrice 1-3 SNs/fuseau neuromusculaire Diamtre = 1/2 de la fibre extrafusale Fibres chane nuclaire (CN) Noyaux sont disposs en chane (ligne) dans la rgion rceptrice 3-9 CNs/fuseau neuromusculaire Diamtre et longueur = 1/2 SN

Affrences du fuseau neuromusculaire n 2 types d'affrence Affrences Ia Affrence primaire terminaisons annulospirales Affrences II Affrence secondaire Terminaisons en bouquet

Affrence de type Ia n Entoure la partie centrale de chaque fibre intrafusale Centre de la rgion rceptrice n Rpond : l'tirement statique des fibres intrafusales l'tirement dynamique des fibres intrafusales n Informe le systme nerveux de la vitesse du changement de longueur du muscle IMPORTANTE POUR le mouvement

Affrence de type II n Situe moins centralement que les fibres Ia n Surtout au niveau des fibres intrafusales chane nuclaire n Rpond l'tirement statique des fibres intrafusales n Informe le systme nerveux de la longueur du muscle La position

Les fibres sensorielles

Innervation du fuseau neuromusculaire n Chaque fuseau a sa propre innervation motrice Cest--dire que des motoneurones font contracter les fibres intrafusales: Ce sont les motoneurones gamma 5 10 motoneurones gamma pour chaque fuseau neuromusculaire

Motoneurone alpha Motoneurone gamma Innervation gamma Fibres extrafusales Fibres intrafusales

Rflexe myotatique: connexions n Affrences Ia Excitatrices et monosynaptiques sur les MNs du muscle homonyme Monosynaptique Une synapse entre laffrence et le MN Homonyme Do provient laffrence Afference Ia mme muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique

n Affrences Ia Excitatrices et monosynaptiques sur les MNs des muscles synergistes Synergiste Muscle fonctions similaires Rflexe myotatique: connexions Afference Ia mme muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique

n Affrences Ia Excitatrices et monosynaptiques sur les interneurones Ia (IN- Ia) Interneurone inhibiteur Interneurone Ia fait synapse sur les MNs du muscle antagoniste Antagoniste Muscle fonctions opposs celui d'o provient les affrences Rflexe myotatique: connexions Afference Ia mme muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique Interneurone Ia

Rflexe myotatique: connexions n Affrences II Excitatrices et monosynaptiques sur les MNs du muscle homonyme Excitatrices et polysynaptiques (faibles connexions) sur les MNs du muscle homonyme

Boucle de rtroaction ngative qui rgule la longueur du muscle

Rle de linnervation motrice du fuseau neuromusculaire (motoneurone gamma) n Rle principal est de maintenir la sensibilit des fuseaux neuromusculaires Motoneurones gamma sont activs simultanment avec les motoneurone alpha durant les mouvements Co-activation alpha- gamma

Rle de linnervation motrice du fuseau n Renforcement de la contraction volontaire Servo-assistance Par activation du fuseau neuromusculaire et la boucle rflexe, lexcitation des motoneurones alpha est augmente

Rflexe myotatique: effets n Excitation du muscle homonyme n Excitation des muscles synergistes n Inhibition du muscle antagoniste Afference Ia mme muscle Antagoniste Motoneurone alpha Synergique

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

Rflexe myotatique inverse

n Rcepteur LOrgane Tendineux de Golgi (OTG) n Affrences Affrences de type Ib n Effrences Motoneurones alpha Os OTG Affrence Ib Motoneurone alpha Interneurone Ib inhibiteur

n Organis en srie avec les fibres extrafusales n Situ la jonction musculotendineuse Entre le muscle et le tendon n Rcepteur encapsul l'intrieur duquel passe les tendons n 500 m de longueur n 10-15 fibres extrafusales sont relies en srie chaque OTG Os OTG Affrence Ib Motoneurone alpha Interneurone Ib inhibiteur

Affrences de lOTG n Affrence de type Ib Informe instantanment le systme nerveux du degr de tension musculaire Plus sensible durant une contraction que durant l'tirement passif d'un muscle

Rflexe myotatique inverse: connexions n Affrence Ib pas de connexion monosynaptique sur les motoneurones toutes les connections sur les MNs sont via des INs les connexions Ib aux flchisseurs sont trs faibles par rapport celles aux extenseurs les connections Ib sont plus tendues que celles des Ia

n Affrence Ib Connections disynaptiques 2 synapses entre laffrence 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 Rflexe myotatique inverse: connexions

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

Rle du rflexe n Servo-contrle de la tension musculaire Une tension musculaire trop leve Diminution de la tension par ce rflexe inhibiteur Une tension musculaire faible Effets du rflexe sont moins grands donc, possibilit d'augmenter la contraction n Mcanisme de protection contre des contractions qui peuvent gnrer des tensions musculaires excessives et endommageantes la fin d'un mouvement Atteinte des limites mcaniques de l'articulation

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

Le rflexe H ou de Hoffmann nest pas un rflexe physiologique se manifeste lors d une stimulation lectrique transcutane dun nerf nerf sciatique poplit externe qui innerve le solaire et les jumeaux interne et externe

rponse H 30 ms rsulte de lactivation des fibres sensorielles Ia n vnements qui apparaissent dans lordre en augmentant l intensit de stimulation. Le rflexe H ou de Hoffmann

rponse M 6 ms rsulte de l activation des fibres motrices n vnements qui apparaissent dans lordre en augmentant lintensit de stimulation. Le rflexe H ou de Hoffmann

diminution de lamplitude de la rponse H rsulte 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 priode rfractaire n vnements qui apparaissent dans lordre en augmentant lintensit de stimulation. Le rflexe H ou de Hoffmann

Pourcentage de M max Intensit de stimulation Courbe de Recrutement H-M Rponse H Rponse M M H 5-8 ms 25-35 ms

Rflexes myotatiques Rflexe H Rflexe tendineux Rflexe dtirement 20 ms 2 mv Morita et al, 1998

Rflexe de flexion

Rflexes de flexion n 2 types de rflexe de flexion Rponses des stimuli non-nocifs ou non- douloureux Activations de rcepteurs cutans Affrentes de A bta(II) Faible activation de un ou plusieurs flchisseurs Pratiquement aucun mouvement Rponses des stimuli nociceptifs ou douloureux Activations des nocicepteurs dans la peau ou plus profondment dans les muscles Affrences de type A delta (III) et C (IV) Contraction de plusieurs muscles flchisseurs Mouvement de flexion de l'articulation

Les rflexes dorigine cutane n Rcepteurs Les rcepteurs cutans Affrences Affrences A bta (II), A delta (III) et C(IV) Effrences Motoneurones alpha

A pour effet de provoquer une excitation des motoneurones qui innervent les muscles flchisseurs Affrence de la douleur Interneurones excitateurs Muscles flchisseurs

Flexion ipsilatrale et extension controlatrale

Connexions n Rflexe de flexion (de retrait) Ct ipsilatral Excitatrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles flchisseurs Inhibitrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles extenseurs

n Rflexe d'extension croise Ct controlatral Inhibitrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles flchisseurs Excitatrices et polysynaptiques sur les MNs des muscles extenseurs Connexions

Effets n Flexion du ct ipsilatral Excitation des flchisseurs Inhibition des extenseurs n Extension du ct controlatral Excitation des extenseurs Inhibition des flchisseurs

Modulation des rflexes n les rflexes mdullaires sont pour la protection de l'organisme Modifiables (plastiques) n Les circuits spinaux impliqus dans les rflexes sont sous l'influence d'influx excitateurs et inhibiteurs Voies descendantes Autres rgions de la moelle pinire

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

Rseau dinhibition rciproque n Peut produire une activit alterne dans les muscles flchisseurs et les muscles extenseurs. n Mcanismes qui sapparentent la locomotion Interneurone excitateur Interneurone excitateur Motoneurone flchisseur Motoneurone extenseur Interneurones inhibiteurs Influx descendant du cerveau

les mouvements: de lélémentaire au complexe purves et coll. chapitre 15

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