I. Fuseau neuromusculaire - Cours de DCEM1 2010/2011 à Amiens

Neurophysilogie – Pr Macron.
Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011.
RÉCEPTEURS MUSCULO-TENDINEUX
I. Fuseau neuromusculaire
- Sensible aux variations de longueur du muscle (situé en parallèle des fibres musculaires).
- Il est excité quand le muscle s’allonge.
1. Structure
- C’est un récepteur situé en parallèle par rapport aux fibres musculaires striées squelettiques.
- Il est délimité par une capsule conjonctivo-élastique qui sépare l’intérieur du fuseau des fibres
striées squelettiques.
- A l’intérieure de la capsule on retrouve des fibres musculaires intra-fusoriales. Il en existe deux
types :
o Des fibres à sacs nucléaires. Noyaux agglutinés dans la partie équatoriale.
o Des fibres à chaines nucléaires. Noyaux à la chaine dans la partie équatoriale.
- Ces fibres musculaires sont à l’origine d’une innervation afférence, elles entrent en contact avec
des fibres neuronales sensorielles. Il en existe deux types :
o Les fibres IA ou anulo-spiralées.
o Les fibres secondaires.
- Les fibres IA ou anulo-spiralées :
o Elles sont enroulées autour des fibres intra-fusoriales.
o Leur corps cellulaire se situe dans la racine postérieure de la moelle épinière. Ce sont des
cellules en T.
- Les fibres secondaires :
o Elles s’articulent sur les parties plus distales des fibres intra-fusoriales, avec des
terminaisons en râteau.
o Leur corps cellulaire se situe dans la racine postérieure de la moelle épinière. Ce sont des
cellules en T.
- Les motoneurones γ :
o Innervent exclusivement les fibres intra-fusoriales dans la partie distale.
o Leur corps cellulaire est situé dans la corne antérieure de la substance grise de la moelle
épinière.
- Les motoneurones α :
o Innervent les fibres musculaires striées squelettiques.

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o Leur corps cellulaire est situé dans la corne antérieure de la substance grise de la moelle
épinière.
- La sensibilité du fuseau neuromusculaire n’est pas fixe : elle est régulée par l’activité gamma. Si
le neurone gamma est actif, le fuseau va être beaucoup plus sensible aux variations de longueur.
Cette activité gamma est sous le contrôle du système nerveux central.
2. Le fonctionnement du fuseau neuromusculaire
Activité électrique des fibres afférentes IA et II sans stimulation du motoneurone gamma.
- Activité électrique des fibres afférentes IA :
o Potentiels d’actions quand la fibre est au repos.
o Augmentation de la fréquence des potentiels d’actions quand il y a étirement du fuseau
neuromusculaire.
o Cette augmentation dure pendant tout le temps de l’étirement (récepteur à adaptation
lente) et est un peu plus rapide durant la phase dynamique (sensibilité dynamique
supérieur à la sensibilité statique).
- Activité électrique des fibres afférentes II :
o Potentiels d’actions quand le fuseau neuromusculaire est au repos.
o Augmentation légère de la fréquence des potentiels d’actions dans la phase dynamique
de l’étirement.
o Augmentation plus importante de la fréquence des potentiels d’actions dans la phase
statique de l’étirement.
o La sensibilité statique est donc meilleure que la sensibilité dynamique.
o Les potentiels d’action dure pendant tout le temps de l’étirement (récepteur à
adaptation lente).

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Activité électrique des fibres afférentes IA et II avec stimulation du motoneurone gamma.
- Activité électrique des fibres afférentes IA :
o Potentiels d’actions plus fréquent quand la fibre neuromusculaire est au repos car le
motoneurone gamma est stimulé (et augmente la sensibilité des fibres afférentes).
o Il en est de même dans la phase d’étirement statique et dynamique : la fréquence de
potentiels d’action est augmentée.
- Activité électrique des fibres afférentes II :
o De la même façon dans la phase de repos et d’étirement statique et dynamique de la
fibre neuromusculaire : la fréquence de potentiels d’action est augmentée.
Résumé :
- Fibre afférente IA : sensibilité surtout dynamique.
- Fibre afférente II : sensibilité surtout statique.
- Le motoneurone gamme actif rend le faisceau neuromusculaire plus sensible.
Fonctionnement des motoneurones gamma.
- Les motoneurones gamma innervent uniquement les parties distales des fibres intra-fusoriales
où se trouvent les myofibrilles.
- Les motoneurones gamma vont être à l’origine d’une contraction des parties distales des fibres
intra-fusoriales qui permet un étirement de la partie centrale.
- Par le biais des motoneurones gamma, le SNC module l’activité des neuromusculaire qui elle-
même régule le tonus des muscles.

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II. Organe tendineux de golgi
- Il est situé à l’interface entre la fibre musculaire et le tendon.
- Ils sont situés en série par rapport au fibre musculaire et sont donc sensible aux variations de
tension.
1. Structure
- Capsule à la jonction entre fibres musculaires et fibres tendineuses.
- On y retrouve une fibre nerveuse IB qui se ramifie.
- Il n’y a pas d’innervation motrice de ce récepteur (pas de moyen pour le système nerveux de
modifier la sensibilité de ce récepteur).
2. Fonctionnement
- C’est un récepteur sensible aux variations de tension.
- Période dynamique : lorsqu’on augmente la tension de la fibre, il y a tout de suite une
augmentation très importante de la fréquence des potentiels d’action.
- Période statique : lorsqu’on maintient cette tension, il y a une augmentation (par rapport à la
phase de repos) de la fréquence des potentiels d’action moindre.
- La sensibilité dynamique est donc supérieure à la sensibilité statique.
- Il appartient à la famille des récepteurs à adaptation lente (code pendant toute la durée du
stimulus).
- L’augmentation de tension peut être :
o Due à un étirement passif.
o Due à une contraction volontaire.
- La sensibilité d’une contraction volontaire est supérieure à la sensibilité d’un étirement passif
(explication complexe qu’on ne verra pas).

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III. Comparaison du fonctionnement des fuseaux neuromusculaires et de l’organe
tendineux de Golgi (étirement passif – étirement volontaire).
1. Etirement passif
- Fibre IB :
o Phase dynamique : augmentation de la fréquence des potentiels d’action.
o Phase statique : augmentation moins importante de la fréquence des potentiels d’action.
- Fibre IA :
o Phase dynamique : forte augmentation de la fréquence des potentiels d’action.
o Phase statique : augmentation moins importante de la fréquence des potentiels d’action.
2. Contraction musculaire
- Fibre IB :
o Phase dynamique : forte augmentation de la fréquence des potentiels d’action.
o Phase statique : augmentation moins importante de la fréquence des potentiels d’action.
- Fibre IA :
o Phase dynamique : pas de potentiel d’action.
o Phase statique : diminution de la fréquence de la fréquence des potentiels d’action.
3. Résumé
- Grâce à ces deux récepteurs le SNC peut faire la différence entre une contraction musculaire et
un étirement passif.
- Etirement : les deux récepteurs sont excités.
- Contraction : organe tendineux de golgi excité et fuseau neuromusculaire « inhibé ».