Les récepteurs d'étirement mesurent la tension dans les tissus pour détecter l'étirement dans un muscle ou un organe. Leur fonction principale est la protection contre la surétirement, qui est fournie par le réflexe d'étirement monosynaptique. Les récepteurs d'étirement peuvent présenter des changements structurels dans le contexte de diverses maladies musculaires.
Que sont les récepteurs d'étirement?
Les récepteurs sont protéines des tissus humains. Ils répondent à des stimuli spécifiques dans leur environnement avec la dépolarisation et convertissent l'impulsion de stimulus en un bioélectrique potentiel d'action. Les récepteurs sont donc la cible molécules d'une cellule corporelle et appartiennent aux dispositifs de signalisation des organes ou des systèmes d'organes. Les soi-disant mécanorécepteurs réagissent aux stimuli mécaniques de l'environnement et les rendent transformables pour la centrale système nerveux. Les propriocepteurs sont des cellules sensorielles primaires et appartiennent aux mécanorécepteurs. Ils sont principalement responsables de la propre perception du corps et correspondent à des terminaisons nerveuses libres. Le groupe des propriocepteurs comprend les récepteurs du fuseau musculaire. 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 des muscles squelettiques qui répondent à l'étirement mécanique. Ils mesurent la longueur musculaire permettant des mouvements différentiels et réflexes. Les corpuscules de Ruffini et de Vater-Pacini dans le capsule articulaire.
Anatomie et structure
Les fuseaux musculaires sont situés dans la musculature squelettique. Ils sont composés de fibres musculaires intrafusales. Ces fibres sont parallèles à celles du muscle squelettique. Les fibres de la chaîne nucléaire sont composées de noyaux cellulaires disposés en chaîne. Les fibres du sac nucléaire sont une collection de noyaux cellulaires distendus. Tous les fuseaux musculaires sont composés de cinq à dix fibres musculaires striées dans un tissu conjonctif gaine. Chez l'homme, les fuseaux mesurent entre un et trois millimètres de long. Les fuseaux se trouvent à divers endroits du corps. Sur les fibres musculaires du jambe extenseur, par exemple, il y a jusqu'à mille fuseaux musculaires dans le cuisse, qui peut atteindre une longueur de près de dix millimètres. Plus il y a de fuseaux musculaires, plus le muscle associé peut bouger finement. Au centre non contractile des fuseaux musculaires se trouvent principalement des fibres nerveuses sensorielles afférentes qui servent à enregistrer les stimuli. Ces fibres sont également appelées fibres Ia. Ils s'enroulent autour des parties médianes des fibres intrafusales et sont également appelés terminaux anulospiraux. Les fibres nerveuses efférentes du fuseau musculaire sont ce que l'on appelle 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 réponse réflexe doit se produire aussi près que possible de l'étirement. A cet effet, 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 le moelle épinière. S'interconnecter autrement retarderait la protection réflexes des récepteurs d'étirement. Les fibres nerveuses de classe II enregistrent en permanence la longueur des muscles. Ils appartiennent à l'innervation secondaire. le potentiel d'action la fréquence dans les fibres Ia est toujours proportionnelle à la longueur musculaire ou à la tension tissulaire mesurée. le potentiel d'action la fréquence est également liée au taux de changement de longueur dû à l'étirement. En raison de ces relations, les fuseaux musculaires sont également appelés capteurs de DP. Un changement de la longueur du muscle active le motoneurone alpha du muscle étiré et en même temps active le motoneurone gamma. Ainsi, les fibres du muscle de travail se raccourcissent parallèlement aux fibres intrafusales. De cette manière, il y a une sensibilité constante de la broche. 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 rachidien vers la corne postérieure du moelle épinière. Via une connexion synaptique dans la corne antérieure du moelle épinière, l'impulsion des récepteurs d'étirement est projetée de manière monosynaptique sur les α-motoneurones. Ils provoquent une brève contraction des fibres musculaires squelettiques du muscle étiré. La longueur musculaire est en outre contrôlée via la boucle de broche γ. Les fibres musculaires intrafusales sont réticulées avec les γ-motoneurones à l'extrémité contractile.Lorsque ces motoneurones sont activés, la contraction se produit aux extrémités du fuseau musculaire et le centre est étiré. Ainsi, les fibres Ia génèrent à nouveau un potentiel d'action. Après avoir traversé la moelle épinière, cela déclenche une contraction des fibres musculaires squelettiques, ce qui détend le fuseau musculaire. Le processus se poursuit jusqu'à ce que les fibres Ia ne détectent aucun étirement.
Maladies
Les maladies liées à la sénescence du fuseau musculaire n'ont pas été rapportées à ce jour. Cependant, en raison de leur complexité en tant qu'organes récepteurs, de telles maladies sont très probables. Dans le cadre de neuropathies périphériques, hypertrophie ou aplasie de la colonne vertébrale ganglion des cellules ou des fibres nerveuses médullaires et sensorielles se produisent parfois. Ces phénomènes pourraient affecter le développement des récepteurs d'étirement. L'absence d'un facteur de transcription particulier peut également montrer des effets négatifs sur le développement des récepteurs d'étirement dans certaines circonstances. En revanche, les formes démyélinisantes de neuropathie ne sont pas associées à des altérations des fuseaux musculaires. En contrepartie, les fuseaux musculaires peuvent être affectés par des maladies musculaires spécifiques et présenter ainsi des changements morphologiques. Cela inclut spécifiquement l'atrophie musculaire neurogène. Les atrophies musculaires sont caractérisées par une réduction de la circonférence des muscles squelettiques et sont une réaction à une réduction de la tension. Dans la forme neurogène d'atrophie musculaire, la réduction de la tension est causée par le système nerveux ou certains neurones et peuvent ainsi survenir, par exemple, dans le cadre de la maladie dégénérative ALS. Le tissu fin des fuseaux musculaires change de manière filiforme dans les atrophies musculaires. De nombreuses autres maladies altèrent les fuseaux musculaires. Cependant, la structure des tissus fins des récepteurs d'étirement et de leurs maladies n'a pas été particulièrement bien étudiée à ce jour en raison de sa grande complexité.
