- L'arc réflexe
- Comment se produit le réflexe réflexe du genou?
- Physiologie
- Broche neuromusculaire
- Connexions centrales des fibres afférentes
- Moelle épinière et voies efférentes
- Fonction réflexe
- Fonction pendant le mouvement volontaire
- Tonus musculaire
- Absence de réflexe rotulien (causes possibles)
- Références
Le réflexe rotulien ou rotulien consiste en la contraction involontaire du muscle quadriceps fémoral, et donc l'extension de la jambe, en réponse à un stimulus qui consiste en l'étirement dudit muscle au moyen d'un coup appliqué sur son tendon sous la rotule.
Le tendon est un tissu relativement rigide et le coup ne l'étire pas, mais subit une déformation qui consiste en une dépression ou un enfoncement qui transmet la traction aux tissus plus élastiques qui composent le muscle, qui subissent un étirement soudain et bref.
Test de réflexe patellaire du genou (Source: Voir page pour l'auteur / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) via Wikimedia Commons)
Parmi les éléments étirés se trouvent des récepteurs sensoriels qui réagissent à ce stimulus physique et envoient un signal nerveux à la moelle épinière, dans lequel une connexion directe est établie avec les motoneurones qui innervent le quadriceps, qui, lorsqu'ils sont activés, produisent la contraction desdits quadriceps. muscle.
Dans cette vidéo, vous pouvez voir cette réflexion:
Et voici comment l'influx nerveux atteint la moelle épinière:
L'arc réflexe
L'organisation des éléments impliqués dans cette association stimulus-réponse obéit au concept d'arc réflexe, qui est l'unité anatomo-fonctionnelle du système nerveux. Il est composé de récepteurs qui détectent les stimuli ou les variations d'énergie, une voie sensorielle afférente, un centre nerveux d'intégration, une voie efférente et un effecteur qui émet une réponse finale.
Composants de l'arc réflexe. Les impulsions sensorielles atteignent la moelle épinière, atteignent le système nerveux central (voies afférentes). Il envoie des impulsions motrices à la moelle épinière (voies efférentes). De là, les impulsions sont envoyées aux organes (dans cet exemple, le muscle du bras) par les nerfs spinaux. L'organe recevant l'instruction exécute la commande qui, dans cet exemple, consiste à écarter le coude. MartaAguayo / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
Le nom afférent ou efférent des voies nerveuses est lié à la direction du flux d'excitation qu'elles transmettent. Si elle est dirigée vers le système nerveux central, la voie nerveuse est dite afférente. Si l'excitation est dirigée vers la périphérie, loin du système nerveux central, alors la voie est efférente.
Selon le nombre de synapses qui s'établissent les unes après les autres dans le centre d'intégration médullaire depuis l'entrée de la fibre afférente jusqu'à ce que l'information quitte la voie efférente, les réflexes peuvent être monosynaptiques, bisynaptiques et polysynaptiques.
Au cours de l'examen physique, le médecin examine certains réflexes de base, y compris le réflexe rotulien. Lors de l'application du stimulus approprié, l'examinateur observe s'il y a ou non une réponse au stimulus et son degré. Si la réponse appropriée se produit, le clinicien est convaincu que tous les composants de l'arc réflexe sont intacts et sains.
Comment se produit le réflexe réflexe du genou?
Lorsque le réflexe rotulien ou rotulien doit être révélé, la personne à examiner est assise sur une table avec les jambes pendantes et fléchies sur le bord de la table. Les pieds ne doivent pas toucher le sol, c'est-à-dire qu'ils ne doivent pas être soutenus mais libres pour que le membre inférieur soit détendu et permette un mouvement pendulaire libre.
L'examinateur prend un marteau réflexe, palpe le tendon du quadriceps et juste en dessous de la rotule applique un coup sec tout en distrayant le patient avec une conversation. À la suite de ce stimulus, le tendon est étiré par la déformation infligée par le coup et cet étirement est également transmis au muscle.
Dans le muscle, il existe des récepteurs d'étirement appelés fuseaux neuromusculaires qui sont connectés à une fibre afférente. Lorsque les fuseaux sont stimulés par l'étirement généré par le coup au tendon, la fibre afférente est stimulée et transporte l'information vers la moelle épinière.
Schéma du réflexe rotulien du genou (Source: ChristinaT3 sur Wikipedia anglais / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)
La moelle épinière est le centre d'intégration, et là la fibre afférente synapses directement avec le neurone efférent, qui est un neurone moteur alpha à transmission rapide qui innerve le quadriceps et stimule le muscle, qui se contracte par conséquent.
Cette contraction ne peut être volontairement inhibée, c'est une contraction automatique et involontaire. Le réflexe est monosynaptique, c'est un réflexe myotatique et s'appelle le réflexe ostéotendineux ou proprioceptif, c'est un réflexe d'étirement.
Physiologie
Chacun des composants de l'arc réflexe rotulien sera d'abord décrit, puis sa fonction physiologique sera expliquée.
Broche neuromusculaire
Le fuseau neuromusculaire est un récepteur d'étirement du muscle squelettique. Il est composé, en moyenne, d'environ 10 fibres musculaires spécialisées (cellules) emballées dans une capsule de tissu conjonctif. Ils sont disposés parallèlement aux fibres contractiles du muscle.
Les fibres du fuseau sont appelées fibres intrafusales pour les distinguer des fibres contractiles à l'extérieur et autour du fuseau qui sont appelées fibres extrafusales. Les fibres intrafusales des fuseaux neuromusculaires des mammifères sont de deux types: les fibres du sac nucléaire et les fibres de la chaîne nucléaire.
Les fibres du sac nucléaire ont une région dilatée en forme de sac remplie de noyaux. Les fibres de la chaîne nucléaire sont plus minces, n'ont pas de poches et leurs noyaux sont disposés en ligne à l'intérieur de la fibre.
Il y a environ quatre fibres dans une chaîne nucléaire et environ deux dans un sac nucléaire pour chaque broche. Les fibres de la chaîne nucléaire sont attachées à chaque extrémité aux fibres du sac nucléaire. Les parties centrales des deux types de fibres ne sont pas contractiles tandis que leurs parties distales le sont.
Les broches ont une terminaison sensible appelée primaire ou annulospirale et une secondaire arborescente. Les extrémités primaires sont des fibres nerveuses «Ia» à conduction rapide qui se divisent en deux branches en entrant dans la broche. Une branche est enroulée en spirale autour du sac ou de la poche nucléaire et l'autre autour de la chaîne nucléaire.
Les terminaisons secondaires sont des fibres sensorielles de type «II» à conduction plus lente. Les parties contractiles de la broche ont leur propre innervation motrice au travers de fibres motrices efférentes γ ou «petites fibres motrices», celles-ci innervent les deux types de fibres intrafusales.
Connexions centrales des fibres afférentes
Les fibres afférentes sensorielles sont des axones appartenant à des neurones bipolaires dont les noyaux se trouvent dans les ganglions de la racine dorsale de la moelle épinière. Ces axones pénètrent dans la moelle épinière par les racines postérieures.
Expérimentalement, on peut prouver que ce réflexe est monosynaptique. Ainsi, les fibres sensorielles se connectent directement aux motoneurones, dans les racines antérieures de la moelle épinière, dont les axones innervent les fibres extrafusales.
Cela se fait en mesurant le temps de réaction du réflexe et en soustrayant les temps de conduction afférente et efférente, qui sont calculés en fonction de la vitesse connue de transmission des fibres impliquées et de la distance parcourue entre la moelle épinière et le muscle.
La différence entre ces deux temps correspond au retard synaptique, c'est-à-dire au temps nécessaire à l'activité électrique pour traverser la moelle épinière. Comme le temps de retard minimum d'une synapse est déjà connu, si ces temps coïncident, cela signifie qu'il n'y avait qu'un seul contact synaptique.
Si ces temps sont plus longs, cela signifie qu'il y a eu plus d'une synapse et ainsi le nombre de contacts synaptiques pour chaque réflexe peut être calculé.
Moelle épinière et voies efférentes
La moelle épinière est une structure très ordonnée, ses cornes postérieures reçoivent les axones des neurones sensoriels et c'est pourquoi on dit que les cornes postérieures sont sensibles. Les cornes antérieures contiennent les corps des motoneurones qui innervent la plupart des muscles squelettiques.
Ces neurones sont appelés neurones moteurs alpha et leurs axones sortent par les cornes antérieures de la moelle épinière. Ils se rejoignent ou se regroupent pour former les différents nerfs qui fournissent les fibres extrafusales des muscles correspondants.
On trouve également dans ces cornes antérieures des neurones γ-moteurs, qui envoient leurs axones pour innerver les parties contractiles des fuseaux.
Fonction réflexe
Lorsque le tendon du quadriceps fémoral se déforme, le muscle quadriceps fémoral auquel appartient le quadriceps fémoral est étiré. Puisque les broches sont disposées en parallèle avec les fibres extrafusales, lorsque ces fibres s'étirent, les broches se distendent également.
La distension du fuseau neuromusculaire déforme les terminaisons annulospirales ou primaires du fuseau, ce qui génère un potentiel récepteur qui finit par produire une décharge de potentiels d'action dans la fibre afférente.
La fréquence des potentiels d'action générés dans la fibre afférente est proportionnelle au degré d'étirement de l'extrémité primaire de la broche. Ces potentiels d'action finissent par favoriser la libération d'un neurotransmetteur au niveau des terminaisons synaptiques du corps à partir du motoneurone alpha.
Ce neurotransmetteur est un stimulateur. Par conséquent, le motoneurone alpha est excité et décharge les potentiels d'action via son axone, ce qui finit par activer les fibres extrafusales et provoquer la contraction du muscle qui a subi l'étirement.
La contraction du muscle étiré produit un raccourcissement des fibres extrafusales et également une réduction de la distension des fibres intrafusales, avec lesquelles leur étirement cesse et le stimulus déclencheur du réflexe disparaît.
Fonction pendant le mouvement volontaire
Pendant la contraction musculaire volontaire, les fuseaux neuromusculaires permettent au système nerveux central de se tenir informé de la longueur du muscle au cours de la contraction. Pour ce faire, les extrémités des fibres intrafusales se contractent, stimulées par les neurones γ-moteurs.
Cela maintient la broche tendue malgré le fait que les fibres extrafusales sont contractées et plus courtes. De cette manière, la sensibilité de la broche est maintenue et l'activité contractile est renforcée.
L'activité des neurones γ-moteurs est contrôlée à son tour par des voies descendantes qui proviennent de différentes zones cérébrales. Ceci permet de réguler la sensibilité des fuseaux neuromusculaires et le seuil des réflexes d'étirement.
Tonus musculaire
Une autre fonction du système de neurones moteurs gamma à travers les fuseaux neuromusculaires est de maintenir le tonus. Le tonus musculaire est une contraction douce et soutenue ou permanente qui peut être définie comme une résistance à l'étirement.
Si le nerf moteur d'un muscle est coupé, il devient flasque sans tonus, car le circuit réflexe ne peut pas être terminé.
Absence de réflexe rotulien (causes possibles)
L'absence de réflexe rotulien implique une lésion de certaines des composantes anatomiques de l'arc réflexe rotulien. Les lésions peuvent être localisées dans les afférences sensorielles, dans la moelle épinière ou dans les voies motrices efférentes.
Les lésions des nerfs spinaux ou des corps des motoneurones spinaux ou des motoneurones inférieurs entre les segments lombaires L II et L IV (comme par exemple dans la poliomyélite) produisent une abolition du réflexe rotulien et une paralysie flasque.
La caractéristique est la suppression des réflexes d'étirement, la perte de tonus musculaire et l'atrophie des muscles affectés, en l'occurrence le quadriceps fémoral entre autres.
En revanche, une lésion des motoneurones supérieurs ou des voies motrices descendantes provoque une paralysie spastique, caractérisée par une augmentation du tonus musculaire, une exacerbation des réflexes d'étirement et d'autres signes d'hyperactivité des motoneurones inférieurs.
Références
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- Widmaier, EP, Raff, H., et Strang, KT (2006). Physiologie humaine de Vander (Vol. 5). New York, NY: McGraw-Hill.