Chapitre 7: Les réflexes

Mise en situation:

« Si on pose la main sur une plaque de cuisson encore brûlante, on retire instantanément la main de la plaque : c’est un réflexe. Mais que s’est-t-il passé dans votre corps durant le laps de temps qui s’est écoulé entre la pose de la main et son retrait ? »

  • Trouvez des idées !

Comment peut-on expliquer le fonctionnement d’un réflexe?

1- Le réflexe myotatique: un circuit de deux neurones

2- Le message nerveux: deux types de codage

3- La contraction musculaire

 Une vue d’ensemble du système nerveux:

le-fonctionnement-du-systeme-nerveux-118.html

03:09 La séquence décrit d’abord l’ensemble des phénomènes qui se déroulent entre la stimulation d’un organe sensoriel (par exemple, sensation de chaleur au niveau de la peau) et la réponse de l’individu (mouvement du bras pour ne pas se brûler).

1- Le réflexe myotatique: un circuit de deux neurones

Complétez ce schéma:

Capture d’écran 2021-01-13 à 08
Capture d’écran 2021-01-15 à 05

Retenir que:

Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe constitué de deux neurones seulement.

1- Le réflexe myotatique: un circuit de deux neurones

2- Le message nerveux: deux types de codage

Ouvrez les différentes applications puis découvrez :

  • ce qu’est un message nerveux,
  • comment il se propage le long d’un axone et
  • comment il se transmet d’une neurone au suivant.

Communication entre les neurones

communication entre les neurones

Des potentiels gradués avant un potentiel d’action si un seuil d’excitation est atteint:

Capture d’écran 2021-01-14 à 13

Des canaux sensibles à la tension s’ouvent puis se ferment:

Capture d’écran 2021-01-14 à 13

L’ouverture des canaux à sodium puis des canaux à portassium permet une progression du potentiel d’action le long de la fibre nerveuse:

Capture d’écran 2021-01-14 à 13

Sommmation temporelle

Intégration nerveuse et sommation temporelle.

sommation temporelle

Sommation spatiale
https://www.pedagogie.ac-nice.fr

sommation spatiale

 La sommation spatiale et la sommation temporelle permettent d’atteindre le seuil de stimulation pour qu’un potentiel d’action naisse au niveau du cone d’implantation de l’axone:

Capture d’écran 2021-01-14 à 13
Capture d’écran 2021-01-14 à 13

Un schéma simple à recopier et à compléter:

Capture d’écran 2021-01-13 à 08

 Retenir que:

  • Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe constitué de deux neurones seulement.
  • À partir d’une sensation de départ appelée stimulus, captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux codé en fréquence de potentiels d’action, est élaboré.
  • On appelle potentiel d’action, le signal électrique élémentaire constitué d’une dépolarisation de la membrane plasmique puis de sa répolarisation.
  • Au repos, la membrane plasmique est polarisée à -70mV: c’est le potentiel de repos.
  • Le message nerveux circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux, ici la corne dorsale de la moelle épinière, où se produit le relais synaptique sur le neurone-moteur.
  • La terminaison synaptique du neurone sensoriel émet dans la fente synpatique un neurotrasmetteur, de l’acétylcholine, une molécule qui va se fixer sur des récepteurs post-synaptiques du neurone moteur.
  • Cette fixation va entrainer l’entrée d’ions sodium dans le neurone moteur suivie d’une dépolarisation de la membrane et par conséquent le début d’un message nerveux.
  • Ainsi, le message neuveux, de nature électrique dans le neurone sensoriel, est converti en message nerveux de nature chimique dans la fente synaptique: on dit que ce message est codé en ampitude de molécules libérées soit un codage biochimique en concentration.

Correction:

arc_re_flex_ac_dijon_debie_ve

1- Le réflexe myotatique: un circuit de deux neurones

2- Le message nerveux: deux types de codage

3- La contraction musculaire

La structure d’un muscle squelettique:

Capture d’écran 2021-01-22 à 08

Ouvrez ce lien puis découvrez comment l’influx nerveux arrivant au muscle permet à ce dernier de ce contracter.

N’oubliez pas de zoomer.

La contraction musculaire

Capture d’écran 2021-01-18 à 13

La notion d’unités motrices

Capture d’écran 2021-01-08 à 09

La stimulation nerveuse du muscle

Capture d’écran 2021-01-08 à 09

La contraction musculaire

Capture d’écran 2021-01-08 à 09

Retenir que:

  • Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe constitué de deux neurones seulement.
  • À partir d’une sensation de départ appelée stimulus, captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux codé en fréquence de potentiels d’action, est élaboré.
  • On appelle potentiel d’action, le signal électrique élémentaire constitué d’une dépolarisation de la membrane plasmique puis de sa répolarisation.
  • Au repos, la membrane plasmique est polarisée à -70mV: c’est le potentiel de repos.
  • Le message nerveux circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux, ici la corne dorsale de la moelle épinière, où se produit le relais synaptique sur le neurone-moteur.
  • La terminaison synaptique du neurone sensoriel émet dans la fente synpatique un neurotrasmetteur, de l’acétylcholine, une molécule qui va se fixer sur des récepteurs post-synaptiques du neurone moteur.
  • Cette fixation va entrainer l’entrée d’ions sodium dans le neurone moteur suivie d’une dépolarisation de la membrane et par conséquent le début d’un message nerveux.
  • Ainsi, le message neuveux, de nature électrique dans le neurone sensoriel, est converti en message nerveux de nature chimique dans la fente synaptique: on dit que ce message est codé en ampitude de molécules libérées soit un codage biochimique en concentration.
  • Le neurone moteur conduitalors le message nerveux jusqu’à la synapse neuromusculaire, qui met en jeu l’acétylcholine.
  • La formation puis la propagation d’un potentiel d’action dans la cellule musculaire entraînent l’ouverture de canaux calciques à l’origine d’une augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium, provenant du réticulum sarcoplasmique pour les muscles squelettiques.
  • Cela induit la contraction musculaire et par conséquent la réponse motrice au stimulus.

Notions fondamentales :

  • Eléments fonctionnels de l’arc-réflexe ; muscles antagonistes ; caractéristiques structurales et fonctionnelles du neurone ; éléments structurels des synapses neuro-neuronale et neuromusculaire ; codage électrique en fréquence ; codage biochimique en concentration.

Précisions :

  • Il s’agit de choisir un réflexe impliquant peu de neurones, comme le réflexe myotatique. Concernant le potentiel d’action, les mécanismes liés au fonctionnement des canaux voltage-dépendants ne sont pas au programme. Le fonctionnement des canaux calciques dans la cellule musculaire n’est pas détaillé.

Liens :

  • Education à la santé : test médical du réflexe myotatique, conséquences des lésions médullaires, action des drogues.

Les intentions du programme:

  • Les élèves abordent ce thème par une approche comportementale. Le comportement est défini comme un ensemble de réactions observables chez un animal en réponse à des stimulations. Il est souvent lié à la notion de mouvement, qu’il soit réflexe ou volontaire (fuite, défense, agression, équilibre, prise d’objet…). On s’intéresse ici aux mécanismes physiologiques sous-jacents.
  • L’étude d’un réflexe puis du mouvement volontaire montre la mise en jeu des systèmes articulo-musculaires et nerveux dans l’organisme, et permet d’aborder la plasticité cérébrale.
  • La contraction musculaire, mobilisée dans de nombreux comportements, résulte d’une commande nerveuse. Le mouvement induit peut être involontaire et lié à un réflexe, ou volontaire. Dans les deux cas, le système nerveux central intervient, mais de manières différentes. Le réflexe myotatique peut servir d’outil pour apprécier l’intégrité du système neuromusculaire.
  • La transmission du message nerveux et le fonctionnement du neurone, déjà abordés au collège, voient ici leur étude approfondie pour conduire finalement à l’étude du fonctionnement du cerveau et de sa plasticité, déjà abordée dans le cas de la fonction auditive en enseignement scientifique de la classe de première.

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