Les circuits d'un réflexe |
L'exécution d'un mouvement nécessite la contraction de muscles précis, et cette contraction est toujours commandée par le système nerveux central. On distingue les mouvements volontaires des mouvement réflexes. Nous verrons à travers l'exemple du réflexe myotatique ce qu'est un réflexe et les circuits neuroniques qu'il emprunte.
Définition : Le réflexe myotatique est la contraction d'un muscle induit par son propre étirement. Comme tout réflexe, il résulte en une réaction (ici une contraction musculaire) involontaire, spontanée, rapide, et stéréotypée.
Le réflexe rotulien, par exemple, est la contraction du quadriceps (muscle de la cuisse) induite par l'élongation du muscle en tapant avec un marteau sur le tandon rotulien qui rattache ce muscle au tibia.
Pour maintenir une position corporelle, l'organisme doit compenser les effets de la gravité. Il y parvient en entretenant un état de tension des muscles antagonistes: c'est le tonus musculaire.
Dans tout réflexe, le circuit général du message commence par un récepteur, qui détecte le stimulus. Dans le cas du réflexe myotatique, le stimulus est l'étirement du muscle, et il est capté par les fuseaux neuromusculaires du muscle. Les fuseaux neuromusculaires sont donc des récepteurs composés de cellules musculaires modifiées (entourées par des cellules musculaires dites banales).
Le récepteur envoie le message afférent à un centre nerveux, ici la moelle épinière par une voie afférente sensitive (constituée de neurones afférents).
Le centre nerveux (ici la moelle épinière) envoie un message adapté : le message afférent a été traité par le centre nerveux, qui a tenu compte d'autres messages (venant d'autres neurones) avant d'envoyer un message efférent moteur par des fibres nerveuses motrices (voies efférentes).
L'effecteur (ici le muscle) recevant le message efférent y répond par une contraction du muscle.
Arc réflexe : Le récepteur (ici le fuseau neuromusculaire) réagit à un stimulus (l'étirement du muscle) et envoie un message au centre nerveux, par des fibres afférentes, qui renvoient un message adapté à l'effecteur (le muscle) par des fibres efférentes.
Les neurones afférents et efférents sont directement connectés dans la moelle épinière : les axones des neurones afférents font synapse avec les corps cellulaires et/ou dendrites des neurones efférents. Il n'y a donc qu'une seule synapse : le message est qualifié de monosynaptique
Sur une articulation sont rattachés différents muscles organisés en groupe, permettant soit une flexion soit une extension. Ainsi, chaque groupe de muscle est soit fléchisseur, soit extenseur. Ils ont donc des actions opposées : ce sont des muscles antagonistes. Ils doivent donc ne pas être contractés en même temps. Tout mouvement autour de cette articulation nécessite donc une coordination de ces groupes de muscles. Pour une flexion, le muscle fléchisseur doit être contracté et le muscle extenseur doit être relâché.
Or, Un muscle n'est jamais complètement relâché : il reçoit constamment des messages ordonnant une contraction minimale. Cette contraction minimale constitue le tonus musculaire.
Dans le réflexe myotatique, les messages nerveux afférents activent le muscle qui a été étiré, mais exerce aussi une inhibition du muscle antagoniste.
Ceci est permis grâce à des interneurones qui sont activés aussi par le message afférent, mais qui inhibent les motoneurones du muscle antagoniste. Ainsi, les neurones afférents font directement synapse avec les motoneurones du muscle qui a été étiré (message monosynaptique), mais ils fait aussi synapse avec des interneurones inhibiteurs qui eux-mêmes font synapse avec les motoneurones du muscle antagoniste : le message partant du récepteur sensoriel du muscle étiré et aboutissant au muscle antagoniste est donc un message polysynaptique.
En réalité, la moelle épinière assure une coordination bien plus complexe.
Des messages provenant des centres nerveux supérieurs (cerveau) modifie l'amplitude des réponses réflexes : les motoneurones intègrent ces informations et adaptent le message efférent.
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