Neurones moteurs: caractéristiques, types et maladies

Les motoneurones ou motoneurones sont les cellules nerveuses qui entraînent l'influx nerveux à partir du système nerveux central. Sa fonction principale est de contrôler les organes effecteurs, principalement les muscles squelettiques et les muscles lisses des glandes et des organes.

Ils sont efférents, c’est-à-dire qu’ils transmettent des messages à d’autres cellules nerveuses (les neurones afférents sont ceux qui reçoivent des informations).

Ces neurones sont situés dans le cerveau, principalement dans la zone 4 de Brodmann, et dans la moelle épinière.

Le cerveau est l'organe qui fait bouger les muscles. Cette affirmation peut sembler très simple, mais en réalité, le mouvement (ou le comportement) est un produit du système nerveux. Pour émettre les mouvements corrects, le cerveau doit savoir ce qui se passe dans l'environnement.

De cette manière, le corps dispose de cellules spécialisées pour détecter les événements environnementaux. Notre cerveau est flexible et s’adapte pour que nous puissions réagir différemment selon les circonstances et ce que nous avons vécu dans le passé.

Ces capacités sont possibles grâce aux milliards de cellules présentes dans notre système nerveux. L'une de ces cellules est constituée de neurones sensoriels qui capturent des informations provenant de l'environnement. Alors que les motoneurones sont ceux qui contrôlent la contraction des muscles ou la sécrétion des glandes, en réponse à certains stimuli.

Les neurones moteurs se différencient des neurones sensoriels en ce qu'ils sont afférents, c'est-à-dire qu'ils transmettent des informations des organes sensoriels au système nerveux central.

Des recherches récentes ont montré que les motoneurones ne sont pas seulement des récepteurs passifs de commandes motrices, mais sont plus complexes que nous le pensons. Ils semblent plutôt jouer un rôle fondamental dans les circuits générant le comportement moteur par eux-mêmes.

Classification des motoneurones

Les motoneurones peuvent être classés en fonction du tissu qu'ils innervent. Il en existe donc plusieurs types décrits ci-dessous.

Motoneurones somatiques

Le mouvement de l'appareil locomoteur est possible grâce au synchronisme entre la contraction et la relaxation de certains muscles. Ceux-ci sont appelés muscles squelettiques et sont composés de fibres striées.

Le muscle strié est celui qui forme la majorité de la masse corporelle. Il se caractérise par une action consciente, c'est-à-dire qu'il peut être étiré et contracté volontairement.

Ces mouvements coordonnés nécessitent l'intervention de nombreuses fibres nerveuses. Ainsi, certains mouvements très complexes du squelette sont réalisés.

Chaque motoneurone somatique a son corps cellulaire dans le système nerveux central et ses axones (extensions nerveuses) atteignent les muscles. Certaines études ont montré que certains axones mesuraient un mètre de long.

Les axones forment des nerfs moteurs. Deux exemples sont le nerf médian et le nerf cubital, qui vont des vertèbres cervicales aux muscles du doigt.

Les motoneurones somatiques ne réalisent qu'une synapse en dehors du système nerveux central. Pour cette raison, ils sont appelés monosynaptiques. Effectuez précisément la synapse avec les fibres musculaires, via une structure spécialisée appelée jonction neuromusculaire (décrite ci-dessous).

Selon la position, ces neurones sont divisés en:

- Motoneurone supérieur: il se situe dans le cortex cérébral. Il a des terminaisons nerveuses qui forment le chemin pyramidal qui se connecte à la moelle épinière.

- motoneurone inférieur: il est situé dans la corne antérieure de la moelle épinière. À ce stade, les neurones sont organisés en circuits qui participent à des mouvements automatiques, stéréotypés, réflexes et mouvements involontaires. Par exemple, éternuement ou réflexe de retrait d'un stimulus douloureux.

Les motoneurones de ces circuits sont organisés en noyaux, disposés en colonnes longitudinales pouvant occuper 1 à 4 segments rachidiens.

Selon les fibres musculaires innervantes, les motoneurones somatiques peuvent être classés en:

- Les motoneurones alpha: ils ont une taille importante et leur vitesse de conduite est de 60 à 130 m / s. Ils innervent les fibres musculaires du muscle squelettique (appelées fibres extrafusales) et sont situés dans la corne ventrale de la moelle épinière. Ces fibres sont l'élément principal de la génération de force dans le muscle.

Ces neurones sont responsables de la contraction volontaire du muscle squelettique. En outre, ils aident le tonus musculaire, nécessaire pour maintenir l'équilibre et la posture.

- Motoneurones bêta: innervent à la fois les fibres extrafusales et les fibres intrafusales. C'est-à-dire à l'intérieur et à l'extérieur du fuseau musculaire. C'est le récepteur sensoriel du muscle, responsable de la transmission des informations sur la longueur de l'extension.

- Les neurones moteurs gamma: innervent les fibres intrafusales. Ils sont responsables de la régulation de la sensibilité à la contraction musculaire. Ils activent les neurones sensoriels du fuseau musculaire et du réflexe ostéotendineux, qui agissent comme une protection contre les étirements excessifs. Il essaie également de maintenir le tonus musculaire.

Neurones moteurs viscéraux

Certains mouvements des fibres musculaires ne sont pas consciemment contrôlés par le sujet, comme cela se produit lors des mouvements de notre cœur ou de notre estomac. La contraction et la relaxation de ces fibres sont involontaires.

C'est ce qui se passe dans la soi-disant musculature lisse, présente dans de nombreux organes. Les neurones moteurs viscéraux innervent ce type de muscle. Il comprend le muscle cardiaque, ainsi que celui des viscères et des organes du corps, tels que l'intestin, l'urètre, etc.

Ces neurones sont dysynaptiques, ce qui signifie qu'ils effectuent deux synapses en dehors du système nerveux central.

En plus de la synapse qu'il effectue avec les fibres musculaires, il en effectue une autre impliquant des neurones des ganglions du système nerveux autonome. Ceux-ci envoient des impulsions à l'organe cible pour innerver les muscles viscéraux.

Neurones moteurs viscéraux spéciaux

Ils sont également connus sous le nom de motoneurones branchiaux, car ils innervent directement les muscles branchiaux. Ces neurones régulent le mouvement des branchies chez les poissons. Chez les vertébrés, ils innervent les muscles liés aux mouvements du visage et du cou.

Concept d'unité moteur

Une unité motrice est une unité fonctionnelle composée d'un neurone moteur et des fibres musculaires qu'elle innerve. Ces unités peuvent être classées comme:

- Unités motrices lentes (S-lent): également appelées fibres rouges, stimulent les petites fibres musculaires qui se contractent lentement. Ces fibres musculaires sont très résistantes à la fatigue et sont utiles pour maintenir la contraction musculaire. Ils servent à rester debout (dans bipidestación) sans se fatiguer.

- Unités motrices à fatigue rapide (FF-fast fatiguing): appelées fibres blanches, elles stimulent des groupes musculaires plus importants, mais se fatiguent rapidement. Leurs neurones moteurs sont volumineux et leur vitesse de conduction et d'excitation est élevée.

Ces unités motrices sont utiles pour les activités nécessitant des pics d’énergie tels que sauter ou courir.

- Unités motrices rapides résistantes à la fatigue: stimulez les muscles de taille moyenne, mais ne réagissez pas aussi vite que les précédents. Ils sont en moyenne entre les unités motrices S et les FF. Ils se caractérisent par la capacité aérobie nécessaire pour résister à la fatigue pendant plusieurs minutes.

Maladies

Ils constituent un ensemble de troubles neurologiques caractérisés par la dégénérescence progressive des motoneurones. Ces maladies peuvent être classées selon que les neurones moteurs supérieurs ou les neurones moteurs inférieurs sont affectés.

En cas d'interruption du signal envoyé par les motoneurones inférieurs, la conséquence principale est que les muscles ne fonctionnent pas correctement. Le résultat de ces troubles peut être un affaiblissement général, un amincissement pathologique (émaciation), ainsi que des fasciculations (tics incontrôlables).

Lorsque les motoneurones supérieurs sont affectés, il se produit une rigidité dans les muscles et une hyperréactivité des réflexes tendineux. Cela fait référence à des contractions musculaires involontaires plus intenses que la normale, pouvant se traduire par des saccades des genoux ou de la cheville.

Les maladies du motoneurone peuvent être héréditaires ou acquises. Ils surviennent généralement chez les adultes et les enfants. Ils sont plus fréquents chez les hommes que chez les femmes. Chez l'adulte, les symptômes apparaissent après l'âge de 40 ans.

Les causes des maladies des motoneurones acquis sont généralement inconnues. Cependant, certains cas sont liés à une exposition à des radiations ou à des substances toxiques. Des recherches sont en cours pour déterminer si ce type de maladie est lié à la réponse auto-immune du corps à des virus tels que le VIH.

Ensuite, vous pouvez voir certaines des maladies du neurone moteur les plus courantes:

- Sclérose latérale amitrophique (SLA): elle affecte les motoneurones classiques et est également appelée maladie de Lou Gehrin. Il s'agit d'une maladie dégénérative qui affecte principalement les motoneurones du cortex, le trocoencéphale et la moelle épinière.

Les patients atteints de SLA développent une atrophie musculaire, qui conduit fatalement à une paralysie grave, bien qu’il n’y ait pas d’altération mentale ou sensorielle. Cette maladie est devenue célèbre pour avoir touché le célèbre scientifique Stephen Hawking.

Les personnes atteintes de cette maladie ont une faiblesse et une usure des muscles bulbaires (ceux qui contrôlent la parole et la déglutition). Les symptômes se manifestent d’abord aux extrémités et aux muscles de la déglutition. Il y a aussi des réflexes exagérés, des crampes, des fasciculations et des problèmes d'élocution.

- Paralysie bulbaire progressive: se caractérise par la faiblesse des muscles qui innervent les motoneurones de la partie inférieure du tronc cérébral. Ces muscles sont la mâchoire inférieure, le visage, la langue et le pharynx.

En conséquence, le patient a de la difficulté à avaler, à mâcher et à parler. Il existe un risque important de suffocation et de pneumonie d'aspiration (inhalation d'aliments ou de liquides dans les voies respiratoires).

En outre, les patients affectés ont des crises de rire ou de pleurs, appelées labilité émotionnelle.

- Paralysie pseudobulbaire: elle partage de nombreuses caractéristiques avec le désordre précédent. Il présente une dégénérescence progressive des motoneurones supérieurs, entraînant une faiblesse des muscles faciaux.

Cela cause des problèmes d'élocution, de mastication et de déglutition. De plus, la voix grave et l'immobilité de la langue peuvent être développées.

- Sclérose latérale primaire: il y a une implication des motoneurones supérieurs. Sa cause est inconnue et se produit plus chez les hommes que chez les femmes. Il commence après environ 50 ans.

Il y a une dégénérescence progressive des cellules nerveuses qui contrôlent le mouvement volontaire. Ces cellules sont situées dans le cortex cérébral, où se déroulent les fonctions mentales supérieures.

Cette maladie se caractérise par la rigidité des muscles des jambes, du tronc, des bras et des mains.

Les patients ont des problèmes d'équilibre, de faiblesse, de lenteur et de spasticité dans les jambes. Les muscles du visage peuvent être affectés par la dysarthrie (difficulté d’articulation des sons et des mots).

- Atrophie musculaire progressive: dans cette maladie, il existe une dégénérescence lente et progressive des motoneurones inférieurs. Elle affecte principalement les mains et s'étend ensuite aux parties inférieures du corps. Ses symptômes sont des crampes, des tics et une perte de poids pathologique sans raison apparente.

- Atrophie musculaire spinale: il s'agit d'un trouble héréditaire qui affecte les motoneurones inférieurs. Une dégénérescence progressive des cellules de corne antérieure de la moelle épinière se produit. Il affecte plus sévèrement les jambes et les mains. Il peut présenter des variantes en fonction de l'âge, des schémas héréditaires et de la gravité des symptômes.

- Syndrome post-folio: il s’agit d’un trouble caractérisé par une faiblesse progressive. Elle provoque des douleurs et une fatigue dans les muscles et survient des années après une poliomyélite paralytique aiguë.