Etude des supports anatomiques du réflexe myotatique

Le muscle contient un ensemble de structures, les fuseaux neuromusculaires, enfouis dans la masse du muscle. Ces organes de très petite taille sont constitués d'une capsule conjonctive contenant des fibres musculaires modifiées, les cellules intrafusales.

Autour de ces fibres s'enroulent des terminaisons sensitives de fibres nerveuses. Disposés de façon longitudinale dans le muscle, ces fuseaux sont étirés si le muscle est étiré.

Si on soumet un fuseau neuromusculaire à un étirement et que l'on enregistre l'activité grâce à des électrodes à la surface de la terminaison nerveuse, on observe une modification de l'activité électrique de cette fibre. Cela signifie donc que l'étirement du muscle a déclenché le départ d'un message nerveux.

Les fuseaux neuromusculaires sont des mécanorécepteurs sensibles aux variations de longueur du muscle et sont les récepteurs sensoriels impliqués dans le réflexe myotatique.

La transmission des messages dans le réflexe myotatique est assurée par les nerfs rachidiens. La dilacération d'un nerf montre qu'il est constitué d'un ensemble de fibres nerveuses regroupées en faisceau comme le montre une coupe transversale.

Ces fibres nerveuses constituent les prolongements des corps cellulaires des neurones, unité de fonctionnement du système nerveux. Chaque fibre est en fait l'axone d'une cellule nerveuse entouré d'une gaine de myéline, structure isolante, régulièrement interrompue au niveau du nœud ou étranglement de Ranvier.

Il existe deux catégories de fibres nerveuses, les fibres afférentes conduisant les informations vers le centre nerveux et les fibres efférentes véhiculant les messages à destination de l'effecteur.

Ces fibres à propagation unidirectionnelle, sont regroupées dans les nerfs rachidiens qualifiés de nerfs mixtes.

Le neurone, unité de fonctionnement du système nerveux, est une structure cellulaire dont l'organisation est adaptée à sa fonction. Voie de communication entre organes, il est constitué d'un corps cellulaire volumineux et de prolongements par lesquels vont transiter les informations.

Deux types de prolongements sont issus des neurones : les dendrites, courts et plus ou moins nombreux et l'axone, long et unique.

La moelle épinière est le centre nerveux indispensable au bon fonctionnement du réflexe myotatique. Les informations sensitives y parviennent par la racine dorsale et un message porteur d'ordre y part par la racine ventrale.

L'observation d'une coupe transversale de moelle épinière montre que celle-ci est constituée de deux zones principales la substance grise entourée par la substance blanche. Elle est par ailleurs flanquée de deux ganglions, les ganglions rachidiens, localisés sur les racines dorsales droite et gauche.

La substance grise, dont la forme évoque un papillon, contient de nombreux corps cellulaires, de forme plus ou moins pyramidale, noyés dans un ensemble fibreux. La substance blanche est, elle, dépourvue de corps cellulaires et n'est constituée que par un ensemble de fibres nerveuses. Les ganglions rachidiens présentent quant à eux des corps cellulaires de forme arrondie.

Des expériences de sections apportent les informations nécessaires à la compréhension de l'organisation des neurones au niveau de la moelle épinière.

Une cellule privée de son noyau voit sa partie énucléée dégénérée alors que la partie nucléée se régénère. Ainsi la section d'une racine ventrale montre que la partie reliée à la moelle épinière se régénère alors que la partie non reliée dégénère. Cela montre donc que les corps cellulaires des neurones moteurs, ou motoneurone, sont localisés dans la substance grise de la moelle épinière. Une section d'un nerf rachidien en aval du ganglion entraîne une dégénérescence de la partie non reliée, une section en amont de ce ganglion entraîne une dégénérescence de la partie fixée à la moelle. On en conclut que les corps cellulaires des neurones sensitifs, ou neurone en T, sont eux localisés dans les ganglions rachidiens.

Les structures cellulaires, neurones en T et motoneurones, impliquées dans le réflexe myotatique, sont organisées en réseaux et communiquent entre elles par l'intermédiaire de structures particulières, les synapses, localisées dans la substance grise de la moelle épinière.

Le muscle est majoritairement constitué de fibres musculaires, structures allongées, capable de se raccourcir en réponse à une stimulation.

Ces fibres contiennent des filaments, les myofibrilles striées transversalement. Deux stries transversales, ou stries Z, définissent la sous-unité fonctionnelle du muscle, le sarcomère.

En réponse à une stimulation, les sarcomères sont capables de se raccourcir et d'entraîner ainsi le raccourcissement des cellules musculaires donc la contraction du muscle.

Ces ordres de contraction parviennent aux fibres par l'intermédiaire de ramifications axoniques issues d'une fibre nerveuse établissant avec elles un contact, les plaques motrices. L'ensemble des plaques motrices d'une cellule nerveuse avec les cellules musculaires innervées constituent une unité motrice.