Vidéo: Arcs réflexes

Si vous vous êtes déjà retrouvé à toucher une surface chaude, à marcher sur quelque chose de pointu ou à sursauter lorsque quelqu'un vous attrape par surprise, vous avez peut-être remarqué que tous ces scénarios ont une chose en commun. Ils suscitent tous une réaction rapide sans nécessiter de réflexion, ou en d'autres termes, ils déclenchent un réflexe. Les réflexes sont des réponses préprogrammées qui sont essentielles à notre survie. Allons donc examiner de plus près la physiologie des réflexes.

Les réflexes sont des réponses rapides, automatiques et involontaires à des signaux sensoriels spécifiques. La plupart des réflexes dans le corps sont protecteurs ou jouent un rôle de maintien de l’homéostasie. Lorsque les réflexes sont protecteurs, ils préviennent ou minimisent les lésions tissulaires, comme le réflexe cornéen qui provoque la fermeture des paupières lorsque quelque chose s'approche ou touche l'œil. Par ailleurs, les réflexes servent aussi à maintenir l'homéostasie, comme dans le cadre de la régulation de la respiration et du rythme cardiaque.

Dans les exemples précédents, vous avez peut-être remarqué qu'ils ont tous commencé par un stimulus sensoriel et se sont terminés par une réponse motrice. Entre ces événements, l'intégration neuronale se produit dans le système nerveux central. L'ensemble des différents éléments d'un réflexe sont appelés arc réflexe.

Qu'il s'agisse du réflexe patellaire ou du réflexe pupillaire, les éléments de base qui composent chaque réflexe sont les mêmes. Il y a cinq éléments de ce type dans un arc réflexe. Le déclenchement du réflexe commence par un récepteur sensoriel qui détecte un stimulus, comme un étirement ou une douleur. Ensuite, ces informations sont transportées par les neurones sensoriels vers la moelle spinale ou le tronc cérébral. C'est là que se trouve le centre d'intégration, qui peut impliquer une ou plusieurs synapses où le signal est traité. Le signal traité est ensuite envoyé par les motoneurones à l'effecteur, qui est généralement un muscle ou une glande.

Maintenant que nous connaissons le principe de base des réflexes, examinons de plus près les différents types de réflexes dans le corps humain.

Les réflexes peuvent être classés en deux types : les réflexes somatiques et les réflexes viscéraux. Les réflexes somatiques comprennent tous les réflexes qui impliquent les muscles squelettiques et peuvent impliquer les nerfs crâniens ou spinaux. Les réflexes somatiques, comme tous les autres réflexes, sont involontaires, même si les muscles squelettiques sont en principe sous contrôle volontaire. Ces réflexes sont généralement rapides et aident à protéger le corps contre les blessures. Les réflexes viscéraux, quant à eux, régulent les organes internes et sont liés aux muscles lisses et cardiaques ou aux glandes. Ce sont, par exemple, des réflexes qui ajustent votre fréquence cardiaque pendant que vous faites de l'exercice.

Dans la plupart des cas, la voie afférente des réflexes somatiques et viscéraux est la même, impliquant généralement des neurones sensoriels transportant des signaux d'un récepteur à la moelle spinale. Cependant, il existe une légère différence dans la voie efférente.

Dans un réflexe somatique, les motoneurones de la moelle spinale vont directement au muscle squelettique cible. Dans un réflexe viscéral, en revanche, la voie efférente est plus complexe ; avec un processus en deux étapes. Un neurone préganglionnaire se projette de la moelle spinale vers un ganglion, où il fait synapse avec un neurone postganglionnaire, qui se projette ensuite vers l'organe effecteur.

Tous les réflexes peuvent également être classés comme monosynaptiques ou polysynaptiques, en fonction du nombre de synapses impliquées dans leurs arcs réflexes.

Les réflexes monosynaptiques sont les types de réflexes les plus simples. Ils impliquent une seule synapse entre les neurones sensoriels et les motoneurones au sein du centre d'intégration. Parce qu'il n'y a qu'une seule synapse, les réflexes monosynaptiques sont généralement très rapides.

Les réflexes polysynaptiques, en revanche, sont plus complexes et impliquent au moins deux synapses. Les réflexes somatiques polysynaptiques peuvent inclure un ou plusieurs interneurones entre les neurones sensoriels et moteurs au sein du centre d'intégration. Ce traitement supplémentaire permet des réponses plus complexes, comme retirer votre main d'une surface chaude. Les réflexes viscéraux sont intrinsèquement polysynaptiques et peuvent inclure un ou plusieurs interneurones dans le centre d'intégration, mais incluront également des synapses dans les ganglions à l'extérieur du centre d'intégration.

Maintenant que nous avons une idée des composants et de la complexité des réflexes en général, examinons plus en détail certains des réflexes somatiques les plus courants dans le corps. Commençons par le simple réflexe d'étirement.

Tous les muscles squelettiques ont une longueur de repos optimale. Lorsqu'une force étire un muscle au-delà de cette longueur, le réflexe d'étirement déclenche la contraction de ce muscle, le ramenant à sa longueur optimale : on parle de réflexe myotatique. Cela aide à maintenir la posture, le tonus musculaire et à prévenir les blessures dues à un étirement excessif. Un exemple classique ? Le réflexe du genou, également connu sous le nom de réflexe patellaire ou réflexe du tendon rotulien.

Lorsque vous tapotez sur le tendon rotulien, il tire sur le tendon et provoque l'étirement des muscles quadriceps. Des récepteurs spécialisés dans le muscle, appelés fuseaux neuromusculaires, détectent l'étirement et envoient des signaux via des neurones sensoriels à la moelle spinale. Ici, les neurones sensoriels font synapse directement avec les motoneurones, déclenchant des potentiels d'action qui sont renvoyés aux muscles quadriceps, les faisant se contracter et revenir à leur longueur optimale.

Bien que le réflexe d'étirement lui-même soit monosynaptique, cet arc réflexe implique plus qu'il n'y paraît. Dans le centre d'intégration, les neurones sensoriels font également synapse avec les interneurones, qui à leur tour font synapse avec les motoneurones qui envoient des signaux inhibiteurs aux muscles antagonistes, qui dans cet exemple spécifique sont les muscles ischiojambiers. C'est ce qu'on appelle l'inhibition réciproque : elle permet au muscle agoniste de se contracter sans interférence du groupe musculaire antagoniste.

Un autre réflexe important qui protège nos muscles est le réflexe tendineux de Golgi, également connu sous le nom de réflexe myotatique inversé. Contrairement au réflexe d'étirement qui déclenche la contraction des muscles, le réflexe tendineux de Golgi fait l'inverse. Il provoque une relaxation musculaire pour prévenir les tensions excessives et les dommages potentiels. Au cœur de ce réflexe se trouvent les organes tendineux, également connus sous le nom d'organes tendineux de Golgi ; ce sont des récepteurs sensoriels spécialisés situés à la jonction musculotendineuse qui surveillent la tension musculaire.

Si la tension dans le muscle augmente trop, les organes tendineux envoient des signaux à la moelle spinale par l'intermédiaire de neurones sensoriels. En réponse, des signaux inhibiteurs sont envoyés via des interneurones aux motoneurones contrôlant le muscle se contractant tandis que des signaux excitateurs sont envoyés simultanément aux muscles antagonistes. Le résultat ? Le muscle sursollicité se détend et ses muscles opposés se contractent, réduisant la tension et protégeant les muscles et les tendons des blessures.

Avez-vous déjà marché sur quelque chose de pointu et enlevé votre pied sans même réfléchir ? C'est le réflexe de flexion, également connu sous le nom de réflexe de retrait, une réponse protectrice qui vous aide à vous protéger des dommages. Voici comment il fonctionne :

Lorsqu'un stimulus douloureux comme un objet pointu active des afférences nociceptives, ces neurones sensoriels envoient des signaux à la moelle spinale. Là, le signal est relayé par des interneurones, qui activent ensuite les motoneurones. Le résultat ? Eh bien, dans cet exemple particulier, les motoneurones signalent aux ischiojambiers du membre affecté de se contracter, en fléchissant le genou pour éloigner le pied du danger, le tout sans avoir besoin d'une réflexion consciente.

Il existe aussi un deuxième réflexe, le réflexe d'extension croisée, qui fonctionne main dans la main avec le réflexe de flexion, garantissant que vous ne vous contentez pas de vous éloigner du danger, mais que vous restez également sur vos pieds. Alors que le réflexe de flexion éloigne le membre affecté, certains interneurones poussent le signal un peu plus loin. Ils activent les motoneurones qui contrôlent les muscles extenseurs du membre opposé. Ainsi, si vous marchez sur quelque chose de pointu avec votre pied droit, votre genou droit fléchit pour s’en retirer, mais en même temps, votre genou gauche s'étend pour vous maintenir en équilibre.

Cela nous amène à la fin de ce tutoriel.

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