Notion de réflexe et d'arc réflexe
Le réflexe est une réponse réactionnelle de l'organisme à un stimulus, mise en œuvre par le système nerveux. Le substrat morphologique du réflexe est l'arc réflexe, qui est une chaîne séquentielle de neurones par laquelle l'impulsion nerveuse chemine du récepteur jusqu'à l'organe effecteur. Les neurones sont reliés entre eux par leurs axones via des synapses, assurant une conduction unidirectionnelle de l'excitation.
Selon le nombre de neurones constituant la chaîne, on distingue deux types d'arcs réflexes : simples et complexes. La classification repose sur le nombre de relais synaptiques entre les voies sensitive et motrice.
Classification des arcs réflexes
- L'arc réflexe simple (monosynaptique) se compose de deux neurones : un sensitif (afférent) et un moteur (efférent). Il n'y a qu'une seule synapse entre eux. L'exemple classique est l'arc du réflexe rotulien, qui se déclenche lors d'une percussion du tendon du muscle quadriceps fémoral par un marteau réflexe.
- L'arc réflexe complexe (polysynaptique) comprend trois neurones ou plus : un ou plusieurs interneurones (neurones d'association) sont intercalés entre les voies afférente et efférente. Un exemple est le réflexe de flexion de défense lors du contact avec un objet chaud.
Composition neuronale de l'arc réflexe
Dans l'arc réflexe somatique, on distingue trois types fonctionnels de neurones :
- Le neurone afférent (sensitif) est un neurone pseudounipolaire dont le corps cellulaire est situé dans le ganglion spinal. Son prolongement périphérique se termine par un récepteur, tandis que son prolongement central se dirige vers les cornes postérieures de la moelle épinière. La particularité des cellules pseudounipolaires est de posséder un prolongement unique qui se divise ensuite en T.
- L'interneurone (neurone d'association) est situé dans la substance grise de la moelle épinière, principalement dans ses régions postérieure et intermédiaire. Il relie les voies afférente et efférente dans les arcs polysynaptiques.
- Le neurone efférent (moteur) est un motoneurone des cornes antérieures de la moelle épinière. Son axone sort par la racine antérieure et rejoint un nerf spinal pour aboutir au muscle squelettique, qui est l'organe effecteur.
Arc réflexe simple illustré par le réflexe rotulien
L'excitation naît dans les récepteurs du tendon du muscle quadriceps fémoral lors de son étirement. L'impulsion emprunte les fibres sensitives du nerf périphérique pour atteindre le nerf spinal, puis pénètre par la racine postérieure dans le ganglion spinal où se trouve le corps du neurone pseudounipolaire.
Le prolongement central du neurone afférent chemine à travers les cornes postérieures vers les cornes antérieures de la moelle épinière, où il forme une unique synapse avec le corps du motoneurone. L'axone du neurone moteur émerge par la racine antérieure, intègre le nerf spinal et atteint le muscle quadriceps fémoral, provoquant sa contraction et l'extension de l'articulation du genou.
Arc réflexe complexe illustré par le réflexe de défense
En touchant un objet chaud, les récepteurs cutanés sont stimulés. L'impulsion afférente emprunte les nerfs périphériques pour arriver au nerf spinal, traverse la racine postérieure et parvient au neurone sensitif pseudounipolaire du ganglion spinal.
Le prolongement central se dirige vers les cornes postérieures de la moelle épinière, où il établit une synapse avec l'interneurone. L'axone de l'interneurone transmet l'excitation au motoneurone des cornes antérieures. Ensuite, l'impulsion chemine par la racine antérieure et le nerf spinal jusqu'aux muscles du membre supérieur, entraînant le retrait de la main. Ainsi, au moins deux relais synaptiques sont mis en œuvre dans l'arc polysynaptique.
Repères anatomiques sur une coupe transversale de la moelle épinière
- La substance grise, en forme de « papillon », contient les corps cellulaires des neurones : les cornes postérieures sont principalement sensitives et associatives, tandis que les cornes antérieures sont motrices.
- La racine postérieure est formée par les axones des neurones pseudounipolaires et présente un renflement : le ganglion spinal.
- La racine antérieure est constituée par les axones des motoneurones des cornes antérieures.
- La fusion des racines forme le nerf spinal, qui émerge par le foramen intervertébral.
Points clés
- L'arc réflexe est la base morphologique du réflexe, constituant la chaîne de neurones allant du récepteur à l'effecteur.
- L'arc simple comprend deux neurones et une synapse ; l'arc complexe en compte trois ou plus avec la participation d'interneurones.
- Le neurone afférent de l'arc somatique est pseudounipolaire, localisé dans le ganglion spinal.
- Le neurone efférent est le motoneurone des cornes antérieures de la moelle épinière.
- Le réflexe rotulien est un exemple d'arc monosynaptique, et le réflexe de défense est polysynaptique.
- La racine postérieure véhicule les fibres sensitives, tandis que la racine antérieure véhicule les fibres motrices.
- Les interneurones sont situés dans la substance grise de la moelle épinière et assurent les connexions interneuronales.