Les muscles squelettiques ne sont quasiment jamais totalement relâchés. Ils présentent, au repos, un léger état de tension permanent, appelé tonus musculaire (Purves et al, 2003). Ce dernier justifie donc l’état constant et involontaire de la force des muscles, au repos ou en mouvement afin de maintenir la posture et la stabilité du corps.

Objectif : notre travail propose de présenter une synthèse de l’état des connaissances permettant de comprendre les mécanismes physiologiques fondamentaux impliqués dans le contrôle du tonus musculaire dans des conditions normales et pathologiques.

La compréhension du tonus musculaire nécessite l'intégration de plusieurs éléments et s’effectue à partir de différentes boucles neuro-musculaires. Les bases physiologiques de ce tonus mettent en évidence l’implication interdépendante de deux principaux facteurs : le premier lié aux propriétés mécaniques des tissus musculaires et le second lié à des réponses élaborées au sein du système nerveux.

(i) Propriétés mécaniques ou visco-élastiques du tissu musculaire

Le muscle possède des propriétés de contractilité, c’est-à-dire qu’il développe une force lorsqu’il est activé par le système nerveux. Il est aussi élastique, et par conséquent développe une force passive lorsqu’il est étiré. Les myofibrilles confèrent les propriétés contractiles, le tissu conjonctif confère quant à lui les propriétés élastiques. La tension développée par un muscle est la somme d’une force active générée par la composante contractile, et d’une force passive générée par la composante élastique.

L’un des mécanismes permettant d’ajuster le tonus musculaire fait intervenir le réflexe myotatique, ou réflexe d’étirement. Une variation de longueur du muscle est perçue par le fuseau neuromusculaire (FNM), transmise à la moelle épinière via des fibres afférentes qui excitent le motoneurone α (MNα) du même muscle, qui se contracte. Un autre type de MN intervient, pour réguler la sensibilité du FNM. Il s’agit du MN gamma (γ), qui innerve les extrémités des fibres musculaires intrafusales, contenues dans le FNM. La contraction des parties polaires des fibres intrafusales étire légèrement la partie centrale et induit ainsi, par la mise en jeu de la boucle réflexe, une légère contraction musculaire… : Étirer puis contracter, ces deux réflexes favorisent le renforcement musculaire et l’augmentation du tonus.

Les propriocepteurs sont situés dans les muscles (FNM), les tendons (organes de Golgi) et les articulations (récepteurs articulaires) et participent à la construction du schéma corporel et constituent, avec leurs connexions, un dispositif de rétrocontrôle qui permet de maintenir la longueur du muscle constante (Damiano, 1993).

(ii) Propriétés nerveuses : des structures du système nerveux

Le tonus musculaire est réglé par des circuits réflexes multiples dont les centres se trouvent à différents niveaux du système nerveux central.

• Niveau spinal : l’intégration médullaire des différentes afférences s’apparente à une boucle courte qui facilite l’activation des MN des muscles posturaux très rapidement et permet l’activité tonique des muscles. La boucle courte est constituée de plusieurs types de réflexes : réflexe myotatique, réflexe myotatique inverse, inhibition réciproque et réflexes segmentaires d’origine cutanée.

• Niveau supra-spinal : l’intégration supra-spinale des informations sensori-motrices permet d’initier et d’ajuster le tonus musculaire et correspond à la boucle longue qui met en jeu des afférences spinales, sous corticales et corticales. Cette boucle est composée de plusieurs structures nerveuses intégrant des circuits réflexes (i,e. réflexe vestibulo-oculaire et vestibulo-cérébellum) ainsi que des voies nerveuses fonctionnelles qui participent à la programmation, à l’initiation et au contrôle du mouvement pendant son exécution (i,e. voie spino-cérébellum et cortico- cérébellum ou néo-cérébellum) (Dupui et Montoya, 2003. Montoya, 2006).

Par ailleurs, toute perturbation dans ces boucles nerveuses toniques (i,e. lésion médullaire ou cérébrale, atteinte pyramidale ou extrapyramidale,..) peut être à l'origine d’une hyper ou hypotonicité entrainant des altérations de la composante tonico-posturale, par exemple dans le cas de la rigidité parkinsonienne, des troubles spastiques, des troubles d’ataxie,.., conduisant au développement d'un comportement moteur dont les effets délétères sont le plus souvent handicapants (Dietz et Sinkjaer, 2007. EL Mhandi et al, 2008).

- Damiano DL. Reviewing Muscle Cocontraction. Phys Occup Ther Pediatr 1993;12(4):3-20.

- Dietz, V., Sinkjaer, T. (2007). Spastic movement disorder: impaired reflex function and altered muscle mechanics. Lancet Neurol, 6(8), 725-33.

- Dupui, P., et Montoya, R. (2003). Approche physiologique des analyses posturographiques statique et dynamique. In : Physiologie, technique, pathologie dans la collection posture et équilibre. Eds Dupui P, Montoya R, Lacour M., Solal, Marseille, p.13-29.

- EL Mhandi L, Millet G, Calmels P, Richard A, Ouillon R, Gautheron V, Féasson L. (2008). Benefits of interval-training on fatigue and functional capacities in Charcot-Marie-Tooth disease. Muscle Nerve; 37:601-10.

- Montoya, R., (2006). Neurophysiologie du contrôle postural. Cahiers du C.E.OP.S. n°4 Avril. Actes du Symposium 9.

- Purves, D., Augustine, G.J., Fitzpatrick, D., Katz, L.C., LaMantania, A.S., McNamara, J.O., Williams, S.M. (2003). Neuroscience (2e édition). Edition De Boeck, Paris, France.