Objectifs

• Définir un réflexe et le distinguer d'un mouvement volontaire.
• Identifier les cinq éléments de l'arc réflexe : récepteur, voie sensitive, centre nerveux, voie motrice, effecteur.
• Décrire l'organisation de la moelle épinière et des nerfs rachidiens.
• Interpréter des expériences de section et de stimulation pour retrouver le trajet du message nerveux.
• Expliquer le réflexe myotatique et le rôle des synapses.

1. Qu'est-ce qu'un réflexe ?

Un réflexe est une réponse involontaire, rapide, stéréotypée (toujours la même pour un même stimulus) et innée, provoquée par une stimulation. Autres exemples : retirer vivement la main d'une marmite brûlante, cligner des yeux quand un objet s'approche, le réflexe achilléen (le pied s'étend quand on frappe le tendon d'Achille).

Un mouvement volontaire, au contraire, est décidé par le cerveau : on peut le choisir, le retarder ou l'arrêter.

2. Les éléments de l'arc réflexe

Tout réflexe met en jeu un circuit nerveux, l'arc réflexe, formé de cinq éléments :

flowchart LR
A[Stimulus] --> B[Récepteur]
B --> C[Neurone sensitif]
C --> D[Centre nerveux moelle épinière]
D --> E[Motoneurone]
E --> F[Effecteur muscle]
F --> G[Réponse mouvement]

1. Le récepteur : il capte la stimulation et la transforme en message nerveux. Dans le réflexe rotulien, ce sont les fuseaux neuromusculaires, sensibles à l'étirement du muscle.
2. La voie sensitive (afférente) : le neurone sensitif conduit le message du récepteur vers la moelle épinière.
3. Le centre nerveux : la moelle épinière, où le message sensitif est transmis à d'autres neurones par des synapses.
4. La voie motrice (efférente) : le motoneurone conduit le message de la moelle vers le muscle.
5. L'effecteur : le muscle qui se contracte et produit le mouvement.

Suis le trajet du message nerveux pendant le réflexe rotulien :

3. La moelle épinière et les nerfs rachidiens

En coupe transversale, la moelle épinière montre :

• au centre, la substance grise, en forme de papillon ou de H : elle contient les corps cellulaires des motoneurones (dans les cornes ventrales, ou antérieures), les interneurones et les synapses ;
• autour, la substance blanche, formée de fibres nerveuses qui montent vers le cerveau ou en descendent.

Chaque nerf rachidien est relié à la moelle par deux racines :

• la racine dorsale (postérieure), qui porte le ganglion spinal où se trouvent les corps cellulaires des neurones sensitifs : c'est la voie d'entrée des messages sensitifs ;
• la racine ventrale (antérieure), qui contient les fibres des motoneurones : c'est la voie de sortie des messages moteurs.

Le nerf rachidien est donc un nerf mixte : il contient à la fois des fibres sensitives et des fibres motrices.

Place les noms sur la coupe de moelle épinière (face dorsale en haut).

Les expériences qui le prouvent

On travaille sur une grenouille dont le cerveau a été détruit (grenouille « spinale ») : elle garde ses réflexes, ce qui montre que la moelle épinière suffit comme centre nerveux. Pour chaque expérience, propose une conclusion, puis vérifie.

Expérience 1 : on détruit la moelle épinière. Aucun réflexe n'est plus possible.

Expérience 2 : on sectionne la racine dorsale d'un nerf de la patte. Quand on pince cette patte, plus aucun réflexe ne se produit. Si on stimule électriquement le bout relié à la moelle (bout central), on obtient une réponse réflexe ; si on stimule l'autre bout (bout périphérique), rien ne se passe.

Expérience 3 : on sectionne la racine ventrale. Pincer la patte ne provoque plus de réflexe de cette patte. Stimuler le bout périphérique fait contracter ses muscles ; stimuler le bout central ne fait pas bouger cette patte.

4. Le réflexe myotatique, un réflexe monosynaptique

Dans le réflexe myotatique (comme le réflexe rotulien), le récepteur et l'effecteur sont le même muscle. Entre le neurone sensitif et le motoneurone du muscle étiré, il n'y a qu'une seule synapse : on dit que ce réflexe est monosynaptique. C'est pour cela qu'il est très rapide.

En même temps, le neurone sensitif agit aussi sur un interneurone inhibiteur dans la moelle, qui empêche le muscle antagoniste (le fléchisseur) de se contracter. Cette voie compte deux synapses (elle est polysynaptique). Ainsi, l'extenseur se contracte pendant que le fléchisseur se relâche : le mouvement se fait sans opposition.

Le temps qui sépare la stimulation de la réponse s'appelle le temps de latence du réflexe : il est surtout dû au trajet du message le long des neurones et au passage des synapses. Plus il y a de synapses, plus il est long.

5. Exemples résolus

Exemple 1 : identifier les éléments d'un réflexe

Mariam touche une marmite brûlante et retire aussitôt la main. Identifie les cinq éléments de l'arc réflexe.

Exemple 2 : diagnostiquer une lésion

Un patient a une jambe sensible au toucher, mais il ne peut plus la bouger, et le réflexe rotulien a disparu de ce côté. Quelle partie de l'arc réflexe est probablement atteinte ? Cherche d'abord.

Récapitulatif

• Un réflexe est une réponse involontaire, rapide, stéréotypée et innée à une stimulation.
• L'arc réflexe comprend : récepteur, neurone sensitif, centre nerveux (moelle épinière), motoneurone, effecteur.
• Le message sensitif entre par la racine dorsale (ganglion spinal) ; le message moteur sort par la racine ventrale.
• Le réflexe myotatique est monosynaptique ; un interneurone inhibiteur relâche en même temps le muscle antagoniste.