Que sont les fuseaux musculaires?

Les fuseaux musculaires sont des organes sensorimoteurs situés dans le muscle squelettique. Chaque fuseau musculaire est constitué de trois à cinq cellules musculaires spécialisées, appelées cellules intrafusales . Ces cellules, réunies par une gaine de tissu conjonctif, se trouvent à côté du reste des fibres musculaires squelettiques. Lorsque les cellules intrafusales détectent un changement de longueur musculaire, elles stimulent de manière réflexe une contraction musculaire afin de prévenir un étirement excessif et des lésions des fibres musculaires. Ceci est connu sous le nom de réflexe d'étirement et est le plus souvent illustré par le test classique de réflexe du genou-tap effectué lors d'examens physiques.

Les cellules intrafusales ont une structure similaire à celle des cellules musculaires standard ou extrafusales. Les deux sont de longues cellules grossièrement cylindriques composées principalement de sarcomères. Ils diffèrent en ce que le centre d’une cellule intra-buccale n’a pas l’élément contractile myosine en son centre, de sorte que la contraction ne se produit qu’aux extrémités. La zone centrale passive est entourée de terminaisons nerveuses spécialisées appelées terminaisons annulospirales et à vaporisation florale. Ces terminaisons nerveuses pénètrent dans les fuseaux musculaires et se ramifient à travers les cellules intrafusales, enveloppant chaque cellule dans un arrangement en spirale ou s'étalant à la surface de la fibre comme une gerbe de fleurs.

Lorsque les extrémités des cellules intrafusales se contractent ou lorsque le ventre du muscle s'allonge, un étirement passif se crée au centre des fuseaux musculaires. Les terminaisons nerveuses détectent cet étirement et signalent aux neurones moteurs des fibres musculaires extrafusales adjacentes de se contracter. Lors de la contraction, les fibres musculaires raccourcissent, stoppant l'étirement des fuseaux musculaires. Les fusées musculaires cessent ainsi de contracter le signal, ce qui détend le muscle.

Lors des examens physiques, un médecin testera le réflexe d'étirement comme indicateur du fonctionnement global du système nerveux. Le tapotement bien connu sur le genou tire brièvement sur le tendon rotulien, un cordon de tissu conjonctif allant du quadriceps au tibia juste en dessous du genou. Cela étire passivement les fibres musculaires de la cuisse, activant la réponse à l'étirement des fibres intrafusales dans le quadriceps. L'étirement des fibres stimule la contraction réflexive du même muscle, entraînant le petit coup de pied associé au test.

Le test du tapotement du genou, ou test du tendon patellaire , agit comme un échantillon du système nerveux dans son ensemble. En testant le réflexe d'étirement, les médecins peuvent évaluer divers systèmes neuronaux et musculaires. Cela inclut le fonctionnement des motoneurones, l'influence inhibitrice ou excitatrice des niveaux supérieurs du système nerveux, l'efficacité des fuseaux musculaires, ainsi que l'activation des muscles eux-mêmes. Tester la performance d'un réflexe aide les médecins à trouver des indices sur la présence de divers troubles du système nerveux central ou périphérique.