Qu'est-ce qu'un réflexe en Terminale SVT ?

Un réflexe est une réponse motrice involontaire, rapide et stéréotypée à une stimulation. Au programme de Terminale spécialité SVT, on étudie le réflexe myotatique : la contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement, comme le réflexe rotulien déclenché par le marteau du médecin.

Quels sont les éléments de l'arc réflexe myotatique ?

L'arc réflexe comprend cinq éléments : le récepteur (fuseau neuromusculaire), le neurone sensoriel, le centre nerveux (moelle épinière), le motoneurone et l'effecteur, qui est le muscle étiré lui-même. Le corps cellulaire du neurone sensoriel est dans le ganglion rachidien, celui du motoneurone dans la corne ventrale de la moelle.

Pourquoi dit-on que le réflexe myotatique est monosynaptique ?

Parce que, dans la moelle épinière, le neurone sensoriel fait directement synapse avec le motoneurone du muscle étiré : il n'y a qu'une seule synapse centrale. On le montre en calculant le temps central du réflexe, qui correspond à un seul délai synaptique (0,5 à 1 ms environ).

Comment le message nerveux est-il codé ?

Le long d'un axone, le message nerveux est une suite de potentiels d'action d'amplitude constante : il est codé en fréquence. À la synapse, il devient chimique et est codé en concentration de neurotransmetteur, par exemple l'acétylcholine à la synapse neuromusculaire.

À quoi sert le test des réflexes chez le médecin ?

Percuter un tendon permet de vérifier l'intégrité de l'arc réflexe à un étage précis de la moelle épinière. Un réflexe aboli signale une interruption de l'arc (nerf, racine, motoneurone, muscle) ; un réflexe vif signale plutôt une lésion des centres nerveux supérieurs, par exemple après un AVC.

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Les réflexes : le réflexe myotatique

Arc réflexe myotatique (fuseau neuromusculaire, neurone sensoriel, motoneurone), message nerveux et synapse neuromusculaire, réflexe et diagnostic médical (programme de Terminale spécialité SVT)

À propos de cette page

Ce cours d' en terminale sur « Les réflexes : le réflexe myotatique » suit le programme officiel d' de terminale. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : L'essentiel, L'arc réflexe myotatique, élément par élément, Mettre en évidence l'arc réflexe par l'expérience, Le message nerveux : des potentiels d'action codés en fréquence. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de terminale à réussir en .

L'essentiel

Réflexe. Réponse motrice involontaire, rapide et stéréotypée (toujours la même pour un même stimulus) déclenchée par une stimulation. Elle ne dépend pas de la volonté.

Réflexe myotatique. Contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement. Exemple : le marteau du médecin frappe le tendon rotulien, ce qui étire le quadriceps ; le quadriceps se contracte et la jambe se tend.

Arc réflexe. Circuit neuronal du réflexe, en cinq éléments : récepteur (fuseau neuromusculaire) → neurone sensoriel → centre nerveux (moelle épinière) → motoneurone → effecteur (le muscle étiré lui-même).

Deux codages du message nerveux. Le long d'un axone, le message est électrique et codé en fréquence de potentiels d'action ; à la synapse, il devient chimique et il est codé en concentration de neurotransmetteur.

À quoi sert-il ? Le réflexe myotatique ajuste en permanence le tonus des muscles et participe au maintien de la posture. En médecine, il permet de tester l'intégrité du système neuromusculaire.

L'arc réflexe myotatique, élément par élément

Élément	Localisation	Rôle
Fuseau neuromusculaire (récepteur)	Dans le muscle, parallèle aux fibres musculaires	Détecte l'étirement et le traduit en potentiels d'action
Neurone sensoriel (voie afférente)	Corps cellulaire dans le ganglion rachidien ; fibre dans le nerf puis la racine dorsale	Conduit le message du fuseau vers la moelle
Moelle épinière (centre nerveux)	Substance grise, à l'étage correspondant au muscle	Siège de la synapse neurone sensoriel → motoneurone
Motoneurone (voie efférente)	Corps cellulaire dans la corne ventrale ; axone dans la racine ventrale puis le nerf	Conduit la commande de la moelle vers le muscle
Muscle (effecteur)	Le muscle qui porte le fuseau	Se contracte

Réflexe monosynaptique. Dans la moelle, le neurone sensoriel fait directement synapse avec le motoneurone du muscle étiré : une seule synapse centrale. La synapse neuromusculaire (motoneurone → muscle) existe en plus, mais n'entre pas dans ce décompte.

Le nerf rachidien est mixte : il contient des fibres sensorielles et des fibres motrices, qui se séparent près de la moelle en racine dorsale (sensorielle) et racine ventrale (motrice).

Et le muscle antagoniste ? Pendant le réflexe rotulien, les ischio-jambiers (fléchisseurs du genou) se relâchent : dans la moelle, le neurone sensoriel active aussi un interneurone inhibiteur qui freine leurs motoneurones. Ce second circuit compte deux synapses centrales.

Mettre en évidence l'arc réflexe par l'expérience

Les éléments de l'arc ont été identifiés par des expériences historiques de section et de stimulation chez l'animal.

Expérience	Résultat	Conclusion
Destruction de la moelle	Réflexe aboli	La moelle est le centre nerveux du réflexe
Section de la racine dorsale	Réflexe aboli, sensibilité perdue	La racine dorsale est indispensable
Stimulation du bout central (côté moelle) de la racine dorsale	Contraction du muscle	Fibres centripètes : sensorielles
Stimulation du bout périphérique de la racine ventrale	Contraction du muscle	Fibres centrifuges : motrices

Dégénérescence wallérienne. Une fibre nerveuse séparée de son corps cellulaire dégénère. Elle permet de localiser les corps cellulaires : après section de la racine dorsale, le bout relié au ganglion survit (corps cellulaire du neurone sensoriel dans le ganglion rachidien) ; après section de la racine ventrale, le bout relié à la moelle survit (corps cellulaire du motoneurone dans la moelle).

Le message nerveux : des potentiels d'action codés en fréquence

Rappel de 1re. Le neurone est une cellule excitable. Au repos, sa membrane est polarisée (potentiel de repos voisin de −70 mV). Une stimulation suffisante déclenche un potentiel d'action (PA) : inversion brève (de l'ordre de la milliseconde) de la polarisation, d'amplitude constante (loi du « tout ou rien »), qui se propage le long de l'axone sans s'affaiblir.

Codage en fréquence. L'amplitude des PA ne varie pas : l'intensité du stimulus est codée par leur fréquence (nombre de PA par seconde, en hertz). Au niveau du fuseau, l'étirement crée un potentiel de récepteur d'autant plus ample que l'étirement est fort ; au-delà d'un seuil, il déclenche des PA d'autant plus fréquents.

Vitesse de conduction.

v = \frac{d}{Δ t}

, en m·s⁻¹. Elle va de moins de 1 m·s⁻¹ à plus de 100 m·s⁻¹ ; elle est plus grande pour les fibres de gros diamètre entourées de myéline. Les fibres de l'arc myotatique comptent parmi les plus rapides de l'organisme.

La synapse : du message électrique au message chimique

Synapse neuromusculaire (plaque motrice). Zone de contact entre la terminaison de l'axone d'un motoneurone et une fibre musculaire, séparées par la fente synaptique. Neurotransmetteur : l'acétylcholine.

Les PA arrivent dans la terminaison présynaptique.
Des vésicules libèrent l'acétylcholine par exocytose, en quantité d'autant plus grande que la fréquence des PA est élevée.
L'acétylcholine diffuse dans la fente et se fixe sur des récepteurs spécifiques de la membrane musculaire.
La membrane musculaire se dépolarise : un PA musculaire naît et déclenche la contraction.
L'acétylcholinestérase dégrade rapidement l'acétylcholine : la synapse est prête pour un nouveau message.

Synapse neurone sensoriel → motoneurone. Même principe dans la moelle, avec un neurotransmetteur excitateur. La transmission est unidirectionnelle (vésicules d'un côté, récepteurs de l'autre) et prend un temps, le délai synaptique, de l'ordre de 0,5 à 1 ms.

Des molécules (toxines, médicaments) agissent sur la synapse : certaines empêchent la libération du neurotransmetteur, d'autres bloquent ses récepteurs, d'autres encore empêchent sa dégradation. Elles modifient le réflexe sans toucher aux nerfs.

Les réflexes, outils du diagnostic médical

Principe. Un réflexe normal prouve que tout l'arc fonctionne : fuseaux, neurones sensoriels, segment de moelle, motoneurones, synapses et muscle. Chaque réflexe teste un étage précis de la moelle.

Réflexe	Tendon percuté	Muscle qui se contracte	Étage de la moelle
Rotulien	Rotulien, sous le genou	Quadriceps	L3-L4
Achilléen	Calcanéen (d'Achille)	Triceps sural (mollet)	S1
Bicipital	Du biceps, au pli du coude	Biceps brachial	C5
Tricipital	Du triceps, au-dessus du coude	Triceps brachial	C7

Lecture de l'examen. Réflexe aboli (ou très diminué) : l'arc est interrompu (nerf, racine, motoneurone, synapse neuromusculaire, muscle). Réflexe vif (exagéré) : l'arc fonctionne mais n'est plus modéré par les centres nerveux supérieurs (lésion de l'encéphale ou de la moelle au-dessus de l'étage testé, par exemple après un AVC).

Le médecin compare toujours les deux côtés : une asymétrie oriente vers une atteinte localisée.

Méthodes

Méthode 1 — Calculer une vitesse de conduction

Calculer la distance entre les deux électrodes réceptrices, $d = d_{2} - d_{1}$ , convertie en mètres.
Calculer le décalage entre les deux enregistrements, $Δ t = t_{2} - t_{1}$ , converti en secondes.
Calculer $v = \frac{d}{Δ t}$ et conclure avec l'unité.

Exemple rédigé. Deux électrodes sont placées à 20 mm et à 92 mm du point de stimulation ; les PA y sont enregistrés 0,4 ms et 1,6 ms après la stimulation.

d = 92 - 20 = 72

= 0, 072

m et

Δ t = 1, 6 - 0, 4 = 1, 2

= 1, 2 \times 10^{- 3}

s. Donc

v = \frac{0, 072}{1, 2 \times 10^{- 3}} = 60

m·s⁻¹. Utiliser deux électrodes élimine le temps d'excitation au point stimulé.

Méthode 2 — Déduire le nombre de synapses d'un temps de latence

Calculer les durées de conduction dans la voie sensorielle et dans la voie motrice ( $t = \frac{d}{v}$ ).
Les retrancher, avec le délai de la synapse neuromusculaire et de l'excitation du muscle, de la latence totale : on obtient le temps central.
Comparer au délai synaptique (0,5 à 1 ms) : un temps central de cet ordre correspond à une seule synapse.

Exemple rédigé. Réflexe bicipital : voie sensorielle de 0,455 m à 65 m·s⁻¹, voie motrice de 0,455 m à 52 m·s⁻¹, synapse neuromusculaire et excitation du muscle 1,5 ms, latence totale 17,95 ms. Conduction sensorielle :

\frac{0, 455}{65} = 0, 007

= 7

ms ; motrice :

\frac{0, 455}{52} = 8, 75

ms. Temps central :

17, 95 - 7 - 8, 75 - 1, 5 = 0, 7

ms, soit un seul délai synaptique : le réflexe est monosynaptique.

Méthode 3 — Interpréter une expérience de section et de stimulation

Repérer la structure sectionnée et le bout stimulé : central (côté moelle) ou périphérique (côté muscle).
Noter s'il y a une réponse motrice, et où.
Conclure : réponse par le bout central → fibres centripètes (sensorielles) ; par le bout périphérique → fibres centrifuges (motrices).

Exemple rédigé. Chez une grenouille dont la moelle est isolée de l'encéphale, on sectionne le nerf sciatique d'une patte. La stimulation du bout périphérique fait contracter les muscles de cette patte : le nerf contient des fibres centrifuges. La stimulation du bout central fait bouger l'autre patte : il contient aussi des fibres centripètes. Le nerf sciatique est donc mixte.

Pièges et erreurs classiques

Récepteur ou effecteur ? Le fuseau (récepteur) est situé dans le muscle qui se contracte (effecteur) : même organe, mais structures différentes.

« Un stimulus plus fort donne des PA plus grands. » Faux : l'amplitude est constante ; c'est la fréquence des PA qui augmente.

« Monosynaptique » ne veut pas dire « une seule synapse dans tout le réflexe ». On compte les synapses entre neurones dans la moelle ; la synapse neuromusculaire s'ajoute, et le relâchement de l'antagoniste passe par un interneurone.

Le centre du réflexe myotatique est la moelle épinière, pas le cerveau. L'encéphale ne fait que moduler le réflexe.

Aboli n'est pas vif. Réflexe aboli : arc interrompu. Réflexe vif : arc intact, mais contrôle supérieur défaillant.

Unités. Convertir mm → m et ms → s avant de diviser. Contrôle rapide : 1 mm·ms⁻¹ = 1 m·s⁻¹.

En bref

Un réflexe est une réponse motrice involontaire, rapide et stéréotypée ; le réflexe myotatique est la contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement.
Arc réflexe : fuseau neuromusculaire → neurone sensoriel (corps cellulaire dans le ganglion rachidien, racine dorsale) → moelle épinière → motoneurone (corps cellulaire dans la corne ventrale, racine ventrale) → muscle étiré.
Une seule synapse centrale : le réflexe est monosynaptique (temps central ≈ un délai synaptique) ; l'antagoniste est relâché via un interneurone inhibiteur.
Message nerveux : PA d'amplitude constante, codés en fréquence ; à la synapse, codage en concentration de neurotransmetteur (acétylcholine à la plaque motrice).
Diagnostic : réflexe aboli = arc interrompu ; réflexe vif = lésion des centres supérieurs.

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