Les fuseaux neuromusculaires sont formés de différents types de fibres intrafusales
Les fibres intrafusales sont de deux types, les fibres à sac (de deux catégories, bag 1 et bag 2) et les fibres à chaîne. Les fibres à sac, de 6 à 10 mm de long et de 25µm de diamètre, possèdent de très nombreux noyaux dans la partie centrale (aussi appelée partie équatoriale) alors que les fibres à chaînes, plus petites, présentent des noyaux disposés en rangée. Qu'elles soient à sac ou à chaîne, ces cellules possèdent à leur extrémité (également appelée partie polaire) du matériel contractile.
Les parties équatoriales des fibres intrafusales sont le lieu de départ des fibres nerveuses afférentes. Les neurones afférents de type Ia, de grand diamètre, ont leur terminaison sensitive de type annulo-spiralé qui entoure la région équatoriale des fibres à sac et à chaine du fuseau. Les neurones afférents de type II, de petit diamètre, ont quant à eux leur terminaison sensitive (dite en bouquet) au bord de la partie équatoriale.
En plus de cette innervation sensitive, les fibres à sac et à chaîne reçoivent une innervation motrice au niveau de leur partie polaire grâce aux motoneurones
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