Récepteurs d'étirement

Récepteurs d'étirement mesurer la tension dans le tissu et ainsi détecter l'étirement d'un muscle ou d'un organe. Sa tâche principale est de se protéger contre le surétirement, ce qui est garanti par le réflexe d'étirement monosynaptique. Les récepteurs d'étirement peuvent montrer des changements structurels dans le contexte de diverses maladies musculaires.

Que sont les récepteurs d'étirement?

Les récepteurs sont des protéines présentes dans les tissus humains. Ils réagissent à certains stimuli de leur environnement avec la dépolarisation et transforment l'impulsion du stimulus en un potentiel d'action bioélectrique.

Les récepteurs sont donc les molécules cibles d'une cellule corporelle et appartiennent aux dispositifs de signalisation des organes ou des systèmes organiques. Les soi-disant mécanorécepteurs réagissent aux stimuli mécaniques de l'environnement et les rendent transformables pour le système nerveux central. Les propriétaires sont des cellules sensorielles primaires et appartiennent aux mécanorécepteurs. Ils sont principalement responsables de la perception de soi du corps et correspondent à des terminaisons nerveuses libres.

Les récepteurs du fuseau musculaire appartiennent au groupe des propriétaires. Ces cellules sensorielles jouent un rôle principalement dans le réflexe d'étirement monosynaptique et sont par conséquent également appelées récepteurs d'étirement. Les fuseaux musculaires sont donc des récepteurs d'étirement dans les muscles squelettiques qui répondent à l'étirement mécanique. Ils mesurent la longueur musculaire et permettent des mouvements différenciés et réfléchis. Les corps Ruffini et Vater-Pacini interagissent avec les récepteurs d'étirement dans la capsule articulaire.

Anatomie et structure

Les fuseaux musculaires sont situés dans les muscles squelettiques. Ils sont constitués de fibres musculaires intrafusales. Ces fibres sont parallèles à celles des muscles squelettiques.

Les fibres de la chaîne nucléaire sont constituées de noyaux cellulaires disposés comme une chaîne. Les fibres du sac nucléaire sont une collection de noyaux cellulaires distendus. Tous les fuseaux musculaires sont constitués de cinq à dix fibres musculaires striées dans une gaine de tissu conjonctif. Chez l'homme, les fuseaux mesurent entre un et trois millimètres de long. Les fuseaux se trouvent à divers endroits du corps. Par exemple, jusqu'à mille fuseaux musculaires pouvant atteindre une longueur de près de dix millimètres sont situés sur les fibres musculaires de l'extenseur de jambe dans la cuisse. Plus il y a de fuseaux musculaires, plus le muscle associé peut se déplacer finement.

Au centre non contractile des fuseaux musculaires, il existe principalement des fibres nerveuses afférentes sensibles qui servent à absorber les stimuli. Ces fibres sont également appelées fibres Ia. Ils s'enroulent autour des sections médianes des fibres intrafusales et sont également appelés terminaisons anulospirales. Les fibres nerveuses efférentes du fuseau musculaire sont des neurones gamma qui contrôlent la sensibilité du fuseau.

Fonction et tâches

Les récepteurs d'étirement protègent principalement les muscles et les organes des dommages d'étirement. Pour ce faire, ils déclenchent le réflexe d'étirement monosynaptique, qui déplace par réflexe le muscle associé dans le sens contraire de l'étirement. Cette réaction réflexe doit avoir lieu le plus tôt possible après l'étirement. Les afférents du fuseau musculaire passent presque exclusivement via les fibres nerveuses à conduction rapide de type Ia et sont connectés de manière monosynaptique via la moelle épinière.

Toute autre connexion retarderait les réflexes protecteurs des récepteurs d'étirement. Les fibres nerveuses de classe II enregistrent en permanence la longueur du muscle. Ils font partie de l'innervation secondaire. La fréquence du potentiel d'action dans les fibres Ia est toujours proportionnelle à la longueur musculaire ou à la tension tissulaire mesurée. La fréquence du potentiel d'action est également liée à la vitesse de changement de longueur due à l'étirement. En raison de ces relations, les fuseaux musculaires sont également appelés capteurs de DP. Un changement de longueur du muscle active le neurone moteur alpha du muscle étiré et en même temps active le neurone moteur gamma. Les fibres des muscles qui travaillent se raccourcissent parallèlement aux fibres intrafusales. De cette manière, la sensibilité de la broche est constante.

Lorsqu'un muscle est étiré, l'étirement atteint également le fuseau musculaire. Les fibres Ia génèrent alors un potentiel d'action et le transportent via le nerf spinal dans la corne postérieure de la moelle épinière. L'impulsion des récepteurs d'étirement est projetée de manière monosynaptique sur les neurones moteurs α via une connexion synapse dans la corne antérieure de la moelle épinière. Ils laissent les fibres musculaires squelettiques du muscle étiré se contracter brièvement. La longueur du muscle est également contrôlée via la boucle de broche γ. Les fibres musculaires intrafusales sont mises en réseau avec des motoneurones γ aux extrémités contractiles.

Lorsque ces motoneurones sont activés, le fuseau musculaire se termine et le milieu est étiré. Les fibres Ia génèrent ainsi à nouveau un potentiel d'action. Après avoir traversé la moelle épinière, une contraction des fibres musculaires squelettiques est déclenchée, ce qui détend le fuseau musculaire. Le processus se poursuit jusqu'à ce que les fibres Ia ne détectent aucun étirement.

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Maladies

Les maladies liées à l'altération du fuseau musculaire ne sont pas encore connues. En raison de leur complexité en tant qu'organe récepteur, de telles maladies sont très probables.

Dans le cadre de neuropathies périphériques, des hypertrophies ou aplasies des cellules ganglionnaires rachidiennes ou des fibres nerveuses médullaires et sensibles se produisent. Ces phénomènes pourraient influencer le développement des récepteurs d'étirement. L'absence d'un certain facteur de transcription peut également avoir des effets négatifs sur le développement des récepteurs d'étirement. Les formes démyélinisantes de neuropathie, en revanche, ne sont pas associées à des altérations des fuseaux musculaires.

Le fuseau musculaire peut également souffrir de maladies musculaires spécifiques et présenter ainsi des changements morphologiques. Cela inclut en particulier l'atrophie musculaire neurogène. L'atrophie musculaire est caractérisée par une diminution de la taille des muscles squelettiques et est une réponse à une diminution du stress. Dans la forme neurogène d'atrophie musculaire, la réduction du stress est provoquée par le système nerveux ou certains neurones et peut donc se produire, par exemple, dans le cadre de la maladie dégénérative ALS.

Le tissu fin des fuseaux musculaires change en forme de fil lorsque les muscles sont atrophiés. De nombreuses autres maladies modifient les fuseaux musculaires. La structure des tissus fins des récepteurs d'étirement et leurs maladies n'ont pas encore été très bien étudiées car ils sont très complexes.