Contrôle spinal des réflexes médullaires

Contrôle spinal des réflexes médullaires

1. Introduction

Les différents circuits de la moelle épinière qui participent à l’activité réflexe sont soumis à une régulation de la part d’autres circuits spinaux pouvant être segmentaires ou non-segmentaires.

1. Inhibition réciproque

1. Introduction :

Lors de l’activation de motoneurones innervant des muscles qui ont une fonction donnée (dits agonistes), les motoneurones des muscles exerçant la fonction opposée (dits antagonistes) sont inhibés. C’est le principe d’inhibition réciproque de Sherrington.

1. Mécanisme d’action :

1. Réflexe myotatique :

Etirement du muscle agoniste → stimulation de la fibre Ia → potentiel d’action → articulation de la fibre Ia avec le motoneurone α du muscle agoniste → PPSE → stimulation du motoneurone α du muscle agoniste → potentiel d’action → plaque motrice → PPM → contraction musculaire.

Cependant, au niveau de la corne antérieure de la moelle épinière, la fibre Ia envoie une collatérale qui s’articule avec un interneurone dont le but est d’inhiber le motoneurone α du muscle antagoniste. Le mécanisme est le suivant :

Articulation de la collatérale de la fibre Ia avec l’interneurone inhibiteur → PPSE → stimulation de l’interneurone inhibiteur → potentiel d’action → articulation de l’interneurone inhibiteur avec le motoneurone α du muscle antagoniste → sécretion de glycine → PPSI → inhibition du motoneurone α du muscle antagoniste → pas de potentiel d’action → absence de PPM → relâchement du muscle antagoniste.

1. Réflexe ipsilatéral de flexion :

Dans le cas du réflexe ipsilatéral de flexion, le neurone sensitif qui permet le retrait du membre soumis à une stimulation nociceptive du danger potentiel, exerce également un certain effet sur les muscles du côté controlatéral.

Du côté ipsilatéral, le nerf sensitif cutané induit, par le biais d’interneurones, la stimulation de tous les muscles dits « fléchisseurs » de la région lésée. Ce nerf cutané traverse ensuite la ligne médiane de la moelle épinière pour aller inhiber, par le biais d’interneurones également, les muscles fléchisseurs, et stimuler les muscles extenseurs du membre controlatéral.

1. Rôle physiologique :

Cette régulation permet le maintien de la posture et de l’équilibre et permet également d’assurer l’intégrité des muscles antagonistes et des articulations, en les empêchant d’effectuer deux fonctions opposées de manière simultanée.

1. Inhibition par la cellule de Renshaw

1. Définition :

La cellule de Renshaw est un interneurone inhibiteur glycinergique retrouvé dans la corne antérieure de la moelle épinière.

1. Mécanisme d’action :

Le motoneurone α chargé d’innervé un muscle donné envoie une de ses collatérales vers sa cellule de Renshaw satellite. Cette dernière vient s’articuler avec le soma dudit motoneurone effectuant ainsi une inhibition récurrente.

Stimulation du motoneurone α → potentiel d’action → articulation d’une collatérale du motoneurone α avec le soma de la cellule de Renshaw → libération d’acétylcholine (principe de Dale : « One neuron, one neurotransmitter ») → PPSE → stimulation de la cellule de Renshaw → potentiel d’action → articulation de la cellule de Renshaw avec le soma du motoneurone alpha qui l’a stimulée → sécrétion de glycine → PPSI → inhibition récurrente du motoneurone α → contraction musculaire moins intense → ralentissement (voire arrêt) de l’activité du muscle.

Il faut noter que la cellule de Renshaw envoie également des branches vers les interneurones inhibiteurs du muscle antagoniste. En « inhibant l’inhibition », elle provoque une augmentation de son activité (sur le principe de « moins fois moins égal plus »). Ce mécanisme sert en fait au maintien d’une fonction musculaire antagoniste normale.

Elle peut aussi parfois former des synapses avec les motoneurones γ des muscles synergiques au muscle agoniste, réduisant ainsi sur leur activité réflexe myotatique.

1. Rôle physiologique :

Du fait de ses multiples connexions, la cellule de Renshaw permet d’éviter l’emballement du système et prévient la survenue de contractions musculaires convulsives ou excessives.

1. Boucle gamma

1. Définition :

En plus de son innervation sensitive, le fuseau neuro-musculaire possède une innervation motrice. En effet, il existe des motoneurones γ innervant les extrémités des fibres musculaires intrafusoriales. C’est un motoneurone de petit diamètre, et donc de vitesse faible. Il est doté de propriétés dynamiques et statiques, comme les fibres Ia et soumis au contrôle des centres supra-spinaux.

1. Mécanisme d’action :

Stimulation du motoneurone γ par les centres supra-spinaux → contraction des extrémités des fibres musculaires intrafusoriales → étirement de la partie équatoriale → stimulation des fibres Ia → potentiel d’action → articulation des fibres Ia avec le motoneurone α du muscle agoniste → sécrétion de glutamate → PPSE → stimulation du motoneurone α du muscle agoniste → contraction du muscle agoniste (fibres extrafusoriales).

C’est donc cet enchainement γ → Ia → α que l’on appelle boucle gamma.

1. Rôle physiologique :

La boucle gamma permet de renseigner le SNC sur la longueur du muscle et donc de maintenir le fonctionnement du réflexe myotatique, quel que soit son état (relâché ou contracté).