KHAN TD

Le Système Neuromusculaire : Réflexes, Contractions Musculaires et Pathologies

Le système neuromusculaire est un réseau complexe qui permet au corps de percevoir des stimuli, de les interpréter et d'y réagir par le mouvement. Il repose sur l'interaction entre les neurones et les muscles, orchestant aussi bien des mouvements volontaires que des réflexes involontaires. Cette note explore en détail les composants de ce système, les mécanismes de la contraction musculaire et les dysfonctionnements qui peuvent l'affecter.

I. Le Réflexe Myotatique et l'Arc Réflexe

Le réflexe myotatique est un réflexe spinal monosynaptique qui se traduit par la contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement. C'est un mécanisme fondamental pour le maintien de la posture et la coordination des mouvements. L'exemple typique est le réflexe achilléen.

A. Composants de l'Arc Réflexe Monosynaptique

L'arc réflexe est la voie neurologique qui produit le réflexe. Dans le cas du réflexe myotatique, il implique peu de neurones, ce qui en fait un réflexe très rapide.

Récepteur Sensoriel (Fuseau Neuromusculaire)

• Localisation : Le fuseau neuromusculaire (FNM) est un récepteur encapsulé situé au sein même du muscle, parallèlement aux fibres musculaires extrafusales (fibres contractiles).

• Fonction : Il est sensible à l'étirement du muscle. Lorsqu'un muscle est étiré, les FNM qu'il contient sont également étirés.

• Génération du message : L'étirement du FNM génère un message nerveux sensitif (potentiel d'action) qui est codé en fréquence de potentiels d'action.

• Question 2a : Le réflexe achilléen survient suite à la stimulation de récepteurs musculaires (les fuseaux neuromusculaires).

1. Neurone Sensitif (Afférent)

   • Nature : C'est un neurone en T avec deux prolongements cytoplasmiques. (src:004fe1f8-f23f-4f43-b7e2-416938633cb1)

   • Trajet : Le prolongement périphérique est connecté au fuseau neuromusculaire. Le message nerveux sensitif quitte le muscle et transite par le nerf rachidien.

   • Corps cellulaire : Le corps cellulaire des neurones sensitifs (afférents) est localisé dans le ganglion rachidien (appelé aussi ganglion spinal), situé sur la racine dorsale (ou postérieure) du nerf rachidien, avant son entrée dans la moelle épinière. (src:4fd1cd24-0ba1-4585-a4f9-2e2d0d00089c, src:08fcc413-52d7-42f6-9691-3f0e2fb9d00f)

   • Entrée dans la moelle épinière : L'axone du neurone sensitif entre dans la moelle épinière par la racine dorsale.

2. Centre Nerveux Réflexe (Moelle Épinière)

   • Localisation : La moelle épinière est le centre nerveux réflexe pour le réflexe myotatique. C'est un réflexe spinal, donc il ne nécessite pas l'intervention de l'encéphale ou du bulbe rachidien. (src:4fd1cd24-0ba1-4585-a4f9-2e2d0d00089c)

   • Substance Grise : À l'intérieur de la moelle épinière, la substance grise est centrale et a une forme de papillon (ou de H). C'est là que se trouvent les corps cellulaires des neurones et les synapses. (src:08fcc413-52d7-42f6-9691-3f0e2fb9d00f, src:4fd1cd24-0ba1-4585-a4f9-2e2d0d00089c)

   • Synapse : Le message nerveux sensitif (afférent) arrive directement au niveau du corps cellulaire du motoneurone alpha (neurone moteur) dans la substance grise et établit une synapse neuroneuronique. C'est ce qui rend le réflexe monosynaptique. Il n'y a pas d'interneurone entre le neurone sensitif et le neurone moteur dans ce cas précis du réflexe myotatique.

3. Neurone Moteur (Efférent ou Motoneurone alpha)

   • Fonction : C'est le neurone moteur qui conduit le message nerveux moteur (efférent). (src:fe62acb1-f6de-45c8-ab2c-b1aee99b5ced, src:4fd1cd24-0ba1-4585-a4f9-2e2d0d00089c)

   • Corps cellulaire : Le corps cellulaire du motoneurone est situé dans la substance grise centrale de la moelle épinière. (src:57b4f25d)

   • Trajet : L'axone du motoneurone quitte la moelle épinière par la racine ventrale (ou antérieure) du nerf rachidien et se dirige vers le muscle effecteur. (src:08fcc413-52d7-42f6-9691-3f0e2fb9d00f, src:4fd1cd24-0ba1-4585-a4f9-2e2d0d00089c)

   • Question 1a : Les fibres nerveuses de la racine antérieure d'un nerf rachidien sont des fibres nerveuses efférentes.

4. Organe Effecteur (Muscle)

   • Jonction Nerf-Muscle (Plaque Motrice) : L'axone du motoneurone se ramifie et innerve plusieurs fibres musculaires au niveau de la plaque motrice. C'est ici que le message nerveux moteur est transmis aux fibres musculaires via un neurotransmetteur, l'acétylcholine (ACh), entraînant leur contraction. (src:fe62acb1-f6de-45c8-ab2c-b1aee99b5ced, src:4fd1cd24-0ba1-4585-a4f9-2e2d0d00089c)

   • Réponse : La contraction du muscle s'oppose à l'étirement initial et ramène le muscle à sa longueur de repos.

B. Expérience de Magendie et Découverte des Racines Rachidiennes

Les expériences de Magendie (1822) ont été cruciales pour comprendre la fonction distincte des racines dorsales et ventrales de la moelle épinière, illustrant la séparation entre les voies sensitives et motrices. (src:0c05e4f1-ffe8-41b9-8e04-f6d8ce4e30c6)

Une portion de fibre nerveuse dégénère lorsqu'elle n'est plus en relation avec le corps cellulaire du neurone qui contient le noyau. Cette remarque est essentielle pour interpréter les résultats des expériences de section et comprendre la continuité axonale. (src:08fcc413-52d7-42f6-9691-3f0e2fb9d00f)

C. Coordination des Muscles Antagonistes

Bien que le réflexe myotatique du muscle étiré soit monosynaptique, il implique souvent une coordination via des interneurones pour inhiber les muscles antagonistes. Par exemple, lors de l'étirement du quadriceps (muscle extenseur), le réflexe myotatique contracte le quadriceps et un interneurone inhibe les motoneurones innervant les ischio-jambiers (muscles fléchisseurs), permettant ainsi une extension fluide du genou. (src:fe62acb1-f6de-45c8-ab2c-b1aee99b5ced)

D. Caractéristiques du Réflexe Achilléen

• Inné : Le réflexe achilléen est un réflexe inné, présent dès la naissance, et non acquis par l'apprentissage. (src:fe62acb1-f6de-45c8-ab2c-b1aee99b5ced)

• Spinal : C'est un réflexe spinal, le centre nerveux est uniquement la moelle épinière. Il n'implique pas le bulbe rachidien ni l'encéphale.

II. La Jonction Neuromusculaire et l'Unité Motrice

La jonction neuromusculaire est le point de connexion entre un motoneurone et une fibre musculaire, essentielle pour la transmission du message nerveux moteur et l'initiation de la contraction musculaire.

A. L'Unité Motrice (UM)

L'unité motrice, concept introduit par Sherrington en 1929, représente l'ensemble constitué par un motoneurone alpha et toutes les fibres musculaires qu'il innerve. (src:89323465)

1. Caractéristiques d'une UM :

   • Nombre de fibres musculaires (fm) : Un seul motoneurone peut innerver de 3 à quelques centaines de fibres musculaires.

     • Mouvements fins : Par exemple, les muscles extraoculaires ont de petites UM, avec seulement 3 à 6 fibres musculaires par nerf, permettant une grande précision. (src:69e92c34)

     • Mouvements grossiers : Les muscles du dos ont de grandes UM, avec 100 à 200 fibres musculaires par nerf, pour des mouvements puissants mais moins précis. (src:69e92c34)

   • Distribution des fm : Les fibres musculaires d'une même UM sont distribuées au hasard au sein du muscle, et il y a souvent plus de entre deux fibres musculaires d'une même UM. (src:69e92c34, src:f438f6f7)

   • Types de fm : Une UM contient un seul type de fibres musculaires (Type I, Type IIA, Type IIB), toutes ayant les mêmes caractéristiques métaboliques et contractiles. (src:69e92c34)

2. Principe de Recrutement (Principe de Henneman, 1957) :

   • Lors d'un effort de contraction musculaire croissant, les UM sont recrutées en fonction de leur taille.

   • Les petites UM (composées de fibres de Type I, résistantes à la fatigue) sont activées en premier pour les efforts modérés. Elles sont les plus nombreuses. (src:69e92c34)

   • Les grandes UM (composées de fibres de Type IIB, non résistantes à la fatigue) sont recrutées en dernier pour les efforts importants, car elles sont moins nombreuses mais plus puissantes. (src:69e92c34)

   • Lors de la relaxation, les grandes UM sont mises au repos en premier, puis les petites UM.

B. La Plaque Motrice

La plaque motrice est la portion spécialisée de la membrane de la fibre musculaire où se fait la synapse entre le motoneurone et la fibre musculaire.

1. Transmission Synaptique :

   • À l'arrivée du potentiel d'action au niveau de la terminaison axonale du motoneurone (cellule présynaptique), des neurotransmetteurs, principalement l'acétylcholine (ACh), sont libérés dans la fente synaptique.

   • L'ACh se fixe sur des récepteurs spécifiques à l'acétylcholine, situés sur la membrane postsynaptique de la fibre musculaire (cellule postsynaptique). (src:696a79fa-7063-4754-8346-4f59d47902fa)

   • Cette fixation induit un potentiel post-synaptique (appelé potentiel de plaque motrice) qui, s'il atteint un seuil, déclenche un potentiel d'action dans la fibre musculaire, initiant la contraction.

2. Neurotransmetteurs du Système Nerveux :

   • Système Nerveux Somatique : Utilise l'acétylcholine pour stimuler le muscle squelettique. (src:696a79fa-7063-4754-8346-4f59d47902fa)

   • Système Nerveux Autonome :

     • Division Sympathique : Utilise l'acétylcholine dans le ganglion, puis la norépinéphrine sur les muscles lisses, les glandes et le muscle cardiaque. L'adrénaline et la noradrénaline sont libérées par la médullosurrénale.

     • Division Parasympathique : Utilise l'acétylcholine dans le ganglion et sur les organes effecteurs. (src:696a79fa-7063-4754-8346-4f59d47902fa)

III. Types de Contractions Musculaires

La contraction musculaire peut se manifester sous différentes formes en fonction de la variation de longueur du muscle et de la tension générée.

A. Cycle Étirement-Raccourcissement (SSC - Stretch-Shortening Cycle)

Le SSC est un mécanisme qui combine une contraction musculaire excentrique suivie immédiatement d'une contraction concentrique. Il permet d'améliorer la performance et l'économie d'énergie. (src:f96cb0b2)

• Mécanisme :

  1. Phase excentrique : Étirement rapide du muscle avant la contraction concentrique, ce qui active le réflexe d'étirement (réflexe myotatique) et permet le stockage d'énergie élastique dans les tendons et les éléments contractiles du muscle (ponts actine-myosine-titine).

  2. Phase concentrique : Libération de l'énergie élastique stockée, augmentant la puissance de la contraction.

• Exemple : Le saut avec contre-mouvement (CMJ - countermovement jump) par rapport au saut en squat (SJ - squat jump). Le CMJ permet une meilleure performance grâce au SSC (pré-activation via le "gearing intramusculaire"). (src:f96cb0b2)

• RFE (Residual Force Enhancement) : Augmentation résiduelle de la force observée après une contraction excentrique.

IV. Électromyographie (EMG)

L'électromyographie (EMG) est une technique diagnostique pour évaluer l'activité électrique produite par les muscles squelettiques. Elle enregistre l'activité électrique totale du nerf moteur et du muscle étudié, représentant l'activité des unités motrices. (src:21c8c8a5, src:89323465)

A. Principes de l'EMG

1. Génération du Signal EMG : Le signal EMG est le reflet des potentiels d'action se propageant le long des fibres musculaires et des nerfs moteurs.

2. Électrodes :

   • Électrodes de surface : Disques métalliques placés sur la peau, non invasifs, utilisés pour des enregistrements globaux de l'activité musculaire.

   • Électrodes à aiguille : Aiguilles hypodermiques insérées directement dans le muscle, plus invasives mais offrant une plus grande spécificité pour l'analyse d'unités motrices individuelles. (src:89323465)

3. Amplification et Visualisation : Les signaux électriques sont amplifiés et affichés sur un moniteur. (src:89323465)

4. Codage du message nerveux : Le message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action, et non en amplitude (sauf en cas de déficience ou de fatigue pour l'amplitude des potentiels d'unité motrice).

B. Interprétation de l'Amplitude EMG

L'amplitude du signal EMG est influencée par plusieurs facteurs et reflète l'activité électrique des unités motrices. (src:ae4bd471)

• Recrutement des UM : L'amplitude augmente avec le recrutement de davantage d'unités motrices.

• Fréquence de décharge (firing rate) : Une augmentation de la fréquence de décharge des unités motrices existantes entraîne également une augmentation de l'amplitude EMG.

• Profondeur des UM : La profondeur des unités motrices par rapport aux électrodes de surface affecte l'amplitude enregistrée. (src:a4875519)

• Autres facteurs : Le nombre de fibres musculaires par UM, leur distribution (src:f438f6f7), la taille des fibres musculaires, et la localisation des plaques motrices influencent la forme et l'amplitude du Potentiel d'Unité Motrice (PUM).

• Interférence électrique : Le signal EMG peut être affecté par des interférences électriques externes (src:6d8994e9) et des facteurs physiologiques (âge, muscle examiné, température). (src:11270c9e)

C. Activité EMG au Repos et à la Contraction

• Au repos : Un muscle sain présente généralement peu d'activité électrique. L'enregistrement au repos permet de détecter des fibrillations ou fasciculations. (src:06f2426c)

  • Fasciculations : Visibles à l'œil nu, souvent signe de maladie neurogène.

  • Fibrillations : Non visibles à l'œil nu, détectées par EMG, peuvent indiquer une maladie neurogène ou myogène.

• Contraction : Lors d'une légère contraction, puis d'une contraction plus intense, l'EMG enregistre l'augmentation de l'activité électrique, reflétant le recrutement progressif des UM et l'augmentation de leur fréquence de décharge selon le principe de Henneman.

D. Limites de l'EMG

L'EMG est un outil puissant, mais il est généralement peu utile pour le diagnostic de certaines conditions comme les douleurs articulaires, la fibromyalgie, les syndromes myofasciaux, les affections du système nerveux central, ou les affections non neuromusculaires. (src:798e947)

V. Pathologies Neuromusculaires

Les dysfonctionnements de la jonction neuromusculaire ou des nerfs peuvent entraîner diverses maladies se manifestant par une faiblesse ou une paralysie musculaire.

A. Myasthénie Grave (MG)

La Myasthénie Grave est une maladie auto-immune caractérisée par une faiblesse musculaire fluctuante qui s'aggrave avec l'activité et s'améliore avec le repos.

1. Mécanisme Pathologique :

   • Auto-anticorps : Le système immunitaire produit des auto-anticorps contre des composants de la jonction neuromusculaire (JNM), le plus souvent contre les récepteurs postsynaptiques à l'acétylcholine (RACh). D'autres cibles peuvent inclure MuSK (Muscle-Specific Kinase) ou LRP4. (src:696a79fa-7063-4754-8346-4f59d47902fa)

   • Dysfonctionnement de la JNM : La fixation de ces auto-anticorps entraîne un dysfonctionnement de la JNM.

     • Réduction des récepteurs : L'auto-anticorps bloque ou détruit les récepteurs à l'acétylcholine, ou entraîne leur internalisation, réduisant leur nombre sur la membrane postsynaptique. (src:6c58cf14, src:b5f00491) Chez un sujet atteint de MG, on observe moins de points noirs (molécules d'α-bungarotoxine fixées aux RACh) que chez un sujet sain. (src:aab621ff-16d1-49ae-aace-a2c9bc5782a4)

     • Transmission altérée : La transmission de l'influx nerveux vers le muscle est compromise, entraînant une contraction musculaire plus faible et une fatigue accrue. (src:696a79fa-7063-4754-8346-4f59d47902fa)

2. Symptômes Cliniques :

   • Faiblesse des muscles oculaires (déficit des muscles extraoculaires, diplopie, ptosis).

   • Faiblesse des muscles axiaux ou des membres.

   • Faiblesse des muscles oro-pharyngés ou respiratoires (difficultés à déglutir, parler ou respirer). (src:1b04e105)

3. Diagnostic EMG :

   • Lors d'une stimulation répétitive rapide (ex: 3 Hz), l'EMG d'un individu myasthénique montre une diminution progressive de l'amplitude des potentiels d'action musculaires (décrément). Ceci est dû à l'épuisement rapide des réserves d'ACh ou du nombre de récepteurs fonctionnels, ce qui ne permet plus de générer des potentiels de plaque motrice suffisamment forts. (src:ac89d13e-9216-4c34-9a68-7402dd7bee0e, src:ddbf09b1-a010-4ac2-977c-5193f2cad27e)

   • Chez l'individu sain, la réponse du muscle est généralement stable ou ne montre pas de décrément significatif à cette fréquence.

4. Maladies Associées : La myasthénie grave est souvent associée à d'autres maladies auto-immunes comme les dysthyroïdies (Graves ou Hashimoto), le vitiligo, l'anémie hémolytique, le syndrome de Raynaud, des maladies rhumatismales (polyarthrite chronique évolutive, lupus), et des thymomes (tumeurs du thymus). (src:7f0f643c)

B. Syndrome de Guillain-Barré (SGB)

Le syndrome de Guillain-Barré est une polyradiculonévrite démyélinisante aiguë, caractérisée par une attaque auto-immune de la gaine de myéline autour des nerfs périphériques. (src:09ba1f70)

1. Mécanisme Pathologique :

   • Dégâts à la myéline : La gaine de myéline, responsable de la conduction rapide des messages nerveux, est endommagée. Dans certains cas, il peut y avoir un mimétisme moléculaire, où les anticorps attaquent des structures nerveuses comme les gangliosides (anti-GQ1b, GM1 ou GD1a). (src:090e905f)

   • Conduction ralentie ou bloquée : La perte de myéline entraîne un ralentissement de la vitesse de conduction nerveuse ou un blocage complet de la conduction.

2. Symptômes Cliniques :

   • Paralysie ascendante : La faiblesse débute généralement dans les membres inférieurs et progresse vers le haut du corps.

   • Aréflexie : Perte des réflexes ostéotendineux.

   • Dysautonomie : Dysfonctionnement du système nerveux autonome (ex: variations de la pression artérielle, arythmies). (src:090e905f)

3. Diagnostic et Évolution :

   • Étude de conduction nerveuse (ENMG) : Révèle un allongement de la latence motrice distale (LMD), une diminution de l'amplitude du potentiel d'action musculaire composé (CMAP), et un ralentissement de la vitesse de conduction (VC). (src:090e905f)

   • Bloc de conduction : Une chute d'amplitude significative du CMAP le long du nerf est un signe de bloc de conduction, typique du SGB.

   • Dispersion temporelle : Les potentiels arrivent aux muscles à des moments différents en raison de la démyélinisation hétérogène. (src:090e905f)

   • Variantes :

     • Neuropathie axonale motrice aiguë (AMAN) : Diminution rapide de l'amplitude du CMAP sans prolongation significative de la LMD, indiquant une atteinte axonale directe. (src:e9046e6c-a4c6-4188-8530-0c9a959c519c)

     • Neuropathie aiguë par bloc de conduction motrice : Présence de blocs de conduction qui peuvent se résorber rapidement sans signe de remyélinisation (ralentissement de la conduction, dispersion temporelle). (src:e9046e6c-a4c6-4188-8530-0c9a959c519c)

   • Récupération : La récupération clinique peut s'accompagner d'une amélioration progressive des CMAP et, dans les cas de démyélinisation, d'une remyélinisation qui peut encore montrer un ralentissement de la conduction. (src:e9046e6c-a4c6-4188-8530-0c9a959c519c)

C. Atteintes du Motoneurone (Ex: Sclérose Latérale Amyotrophique - SLA)

Les maladies affectant les motoneurones peuvent entraîner une perte de fibres musculaires fonctionnelles et une réduction de la taille des unités motrices.

• Conséquences :

  • Diminution du nombre de fibres musculaires fonctionnelles. (src:a177f6c2-9058-44e4-bf12-d936087b5830)

  • Réduction de la taille des unités motrices, se traduisant par des PUM (potentiels d'unité motrice) d'amplitude et de durée réduites à l'EMG. (src:a177f6c2-9058-44e4-bf12-d936087b5830)

  • Le nombre d'UM peut être inchangé ou subnormal.

  • Présence de PUM polyphasiques dus à la variation de diamètre des fibres musculaires.

D. Dénervation et Réinnervation Musculaire

• Dénervation : La perte de la connexion nerveuse avec le muscle (dénervation) entraîne une perte d'unités motrices et un EMG appauvri, avec moins d'activité électrique. (src:5ee556b7-73dc-40ef-802d-a0fbf4c1ff0e)

• Réinnervation : Lorsque de nouveaux axones innervent des fibres musculaires dénervées, cela peut entraîner une augmentation de la taille des unités motrices.

  • Réinnervation débutante : PUM polyphasiques et instables.

  • Réinnervation ancienne : PUM d'amplitude et de durée augmentées, signes d'unités motrices plus grandes. (src:5ee556b7-73dc-40ef-802d-a0fbf4c1ff0e)

VI. Synthèse des Concepts Clés

• Le nerf rachidien est un nerf mixte. La racine dorsale est sensitive, la racine ventrale est motrice.

• Le réflexe myotatique est un réflexe spinal inné, monosynaptique, déclenché par l'étirement du fuseau neuromusculaire et conduisant à la contraction du muscle étiré.

• Un neurone moteur conduit le message nerveux moteur, son corps cellulaire est dans la moelle épinière. Un neurone sensitif conduit le message nerveux sensitif, son corps cellulaire est dans le ganglion rachidien.

• L'unité motrice est l'unité fonctionnelle du mouvement, comprenant un motoneurone et les fibres musculaires qu'il innerve. Le recrutement des UM suit le principe de Henneman (plus petites en premier).

• Les contractions musculaires sont classifiées en concentriques (raccourcissement), excentriques (allongement contrôlé) et isométriques (pas de changement de longueur).

• L'électromyographie (EMG) permet d'évaluer l'activité électrique des muscles et des nerfs, utile pour le diagnostic des pathologies neuromusculaires.

• La myasthénie grave est une maladie auto-immune de la jonction neuromusculaire réduisant le nombre de récepteurs à l'acétylcholine, tandis que le syndrome de Guillain-Barré est une polyradiculonévrite démyélinisante affectant la conduction nerveuse.* L'unité motrice est l'unité fonctionnelle du mouvement, comprenant un motoneurone et les fibres musculaires qu'il innerve. Le recrutement des UM suit le principe de Henneman (plus petites en premier).

• Les contractions musculaires sont classifiées en concentriques (raccourcissement), excentriques (allongement contrôlé) et isométriques (pas de changement de longueur).

• L'électromyographie (EMG) permet d'évaluer l'activité électrique des muscles et des nerfs, utile pour le diagnostic des pathologies neuromusculaires.

• La myasthénie grave est une maladie auto-immune de la jonction neuromusculaire réduisant le nombre de récepteurs à l'acétylcholine, tandis que le syndrome de Guillain-Barré est une polyradiculonévrite démyélinisante affectant la conduction nerveuse.

Physiologie Musculaire et Réflexes

Cette synthèse explore les mécanismes neuromusculaires, des réflexes aux pathologies, en passant par les types de contractions et les méthodes d'exploration électrique.

Le Réflexe Myotatique (Exemple : Réflexe Achilléen)

Le réflexe myotatique est un réflexe spinal monosynaptique, déclenché par l'étirement d'un muscle, entraînant sa contraction.

• Récepteur sensoriel: Fuseau neuromusculaire (dans le muscle).

• Stimulus: Étirement du muscle.

• Voie afférente: Neurone sensitif (fibre Ia) dont le corps cellulaire se situe dans le ganglion rachidien.

• Centre nerveux: Moelle épinière (substance grise centrale).

• Synapse: Directe entre le neurone sensitif et le motoneurone (monosynaptique).

• Voie efférente: Motoneurone alpha (neurone moteur) dont le corps cellulaire est dans la moelle épinière.

• Effecteur: Muscle (via la plaque motrice = jonction nerf-muscle).

• Réponse: Contraction du muscle étiré, relâchement du muscle antagoniste (par inhibition du motoneurone).

• Le réflexe achilléen est un réflexe inné et survient suite à la stimulation de récepteurs musculaires.

Nerf Rachidien et Moelle Épinière

Les expériences de Magendie (1822) ont établi la distinction entre les nerfs moteurs et sensitifs.

• Le nerf rachidien est un nerf mixte (sensoriel et moteur).

• Il relie la moelle épinière au muscle.

• Racine dorsale (postérieure): Contient les fibres nerveuses afférentes (sensitives) dont les corps cellulaires sont dans le ganglion spinal.

• Racine ventrale (antérieure): Contient les fibres nerveuses efférentes (motrices) dont les axones proviennent des motoneurones de la moelle épinière.

• Les messages sensitifs passent par la racine dorsale, les messages moteurs par la racine ventrale.

• La section d'une racine ventrale entraîne la paralysie des muscles innervés, mais pas la perte de sensibilité.

• La section d'une racine dorsale entraîne la perte de sensibilité mais garde la motricité.

Contractions Musculaires

Les muscles peuvent se contracter de différentes manières :

• Contraction concentrique: Le muscle se raccourcit en surmontant une résistance (ex: lever un poids).

• Contraction excentrique: Le muscle s'allonge en résistant à une force (ex: retenir un poids qui descend).

  • Implique une récession contrôlée sous des charges puissantes.

  • Renforce le système en stimulant la synthèse de collagène.

  • Associée à une augmentation de la masse musculaire et à la prévention des lésions.

• Contraction isométrique: Le muscle génère de la tension sans modifier sa longueur (ex: maintenir une position, pousser contre un mur).

  • Augmentation de la section transversale des muscles, tendons et ligaments.

• Stretch-Shortening Cycle (SSC): Combinaison d'une phase excentrique rapide suivie d'une phase concentrique.

  • Active le réflexe d'étirement et stocke l'énergie dans les tendons.

L'Électromyographie (EMG)

L'EMG est une technique qui enregistre l'activité électrique totale des nerfs moteurs et des muscles.

• Matériel: Électrodes (surface ou aiguille), amplificateur, moniteur.

• Unité Motrice (UM): Composée d'un motoneurone et de toutes les fibres musculaires qu'il innerve.

• Potentiel d'Unité Motrice (PUM): Sommation des potentiels des fibres musculaires.

• Amplitude EMG: Augmente avec le taux de décharge des UM et le recrutement d'UM additionnelles.

• The Size Principle (Henneman, 1957): Lors d'un effort croissant, les UM sont recrutées par ordre de taille :

  1. Les petites UM (type I), résistantes à la fatigue, sont recrutées en premier (efforts modérés).

  2. Les grandes UM (type IIB), non résistantes à la fatigue, sont recrutées en dernier (efforts importants).

  3. Lors de la relaxation, les grandes UM sont mises au repos en premier.

• Variations des UM:

  • Muscles du dos: Bcp de fibres musculaires par nerf (100-200) → mouvements grossiers.

  • Muscles extra-oculaires: Peu de fibres musculaires par nerf (3-6) → mouvements fins.

• Types de fibres musculaires (fm):

  • Type I: Résistantes à la fatigue.

  • Type IIB: Non résistantes à la fatigue.

  • Chaque UM contient un seul type de fm.

Pathologies Neuromusculaires

Les pathologies affectant le système neuromusculaire peuvent être diagnostiquées par EMG et autres examens.

Myasthénie Grave (MG)

Maladie auto-immune qui perturbe la transmission neuromusculaire.

• Cause: Production d'auto-anticorps contre les récepteurs à l'acétylcholine (RACh) sur la membrane post-synaptique de la jonction neuromusculaire.

• Ces auto-anticorps bloquent ou détruisent les RACh.

• Conséquences: Mauvaise transmission de l'influx nerveux, les muscles se contractent moins bien et se fatiguent rapidement.

• Diagnostic: L'EMG montre une amplitude des potentiels décroissante lors de stimulations répétitives (3Hz stimulation) chez l'individu myasthénique, contrairement à l'individu sain.

• L'observation au microscope révèle une réduction du nombre de récepteurs à acétylcholine sur la portion de cellule musculaire d'un sujet MG, visualisé par la fixation d'α-bungarotoxine.

• Atteinte variable: classe 1 (muscles oculaires) à classe 2b (muscles oro-pharyngés ou respiratoires).

Syndrome de Guillain-Barré

Une polyradiculonévrite démyélinisante aiguë.

• Cause: La gaine de myéline autour des nerfs périphériques est endommagée.

• Symptômes: Paralysie ascendante, aréflexie, dysfonctionnement autonome.

• Diagnostic EMG:

  • Latence distale prolongée et vitesse de conduction ralentie.

  • Bloc de conduction (chute d'amplitude du potentiel) et dispersion temporelle.

  • Peut indiquer une démyélinisation ou une neuropathie axonale aiguë.

Autres pathologies

• Atteintes neurogènes: Dénervation musculaire (perte d'UM), puis réinnervation (augmentation taille UM, PUM polyphasiques).

• Atteintes myogènes: Perte de fibres musculaires fonctionnelles, réduction de la taille des UM (PUM d'amplitude et durée réduites), nombre d'UM inchangé.

• Certains cas (douleurs articulaires, fibromyalgie, affections du SNC) peuvent rendre l'EMG peu utile.