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D'autres réflexes sont associés à des arc réflexes plus compliqués, qui innervent deux muscles différents. Pour comprendre pourquoi, il faut savoir que chaque mouvement des membres implique deux muscles aux actions opposées. Par exemple, si vous pliez volontairement le bras, votre cerveau contracte le biceps, mais étire votre triceps. Et inversement, si vous voulez déplier le bras. Et cela vaut aussi pour les jambes et quelques autres parties du corps. Dans ce cas, le mouvement est le fait de deux muscles aux actions opposées. Il y a d'abord un muscle dit fléchisseur, dont la contraction entraine la flexion du membre, puis un muscle extenseur dont la contraction entraine cette fois l'étirement du membre. Les deux muscles ont des actions opposées, ce qui fait que la contraction de l'un est associée à une extension de l'autre. On dit alors que les deux muscles sont antagonistes.
Certains réflexes agissent à la fois sur un muscle et sur son antagoniste. Il en existe deux types : les réflexes de flexion et ceux d'extension. les réflexes d'extension sont aussi appelés les réflexes ostéotendineux. Le rôle des réflexes d'extension n'est pas du tout le même que pour les réflexes de flexion, ce qui fait que nous les verrons séparément. Mais les arc réflexes sont les mêmes dans les deux types de réflexe. On trouve un neurone sensoriel qui émet des axones en direction de la moelle épinière, qui se connecte à deux voies séparées : une voie composée d'un simple motoneurone, et une voie alternative composée d'un interneurone et du motoneurone pour le muscle antagoniste. La raison d'être de l'interneurone inhibiteur est assez simple. Le motoneurone de la voie secondaire n'est pas innervé directement par le fuseau neuromusculaire, car les deux muscles sont antagonistes : la contraction de l'un est associée à l'étirement de l'autre, ce qui fait qu'ils ne peuvent pas partager la même commande sensorielle. L'interneurone est inhibiteur, ce qui fait que l'activation du fuseau neuromusculaire désactive le motoneurone, entrainant l'étirement du muscle antagoniste. Ainsi, quand le réflexe myotatique contracte un muscle, l'interneurone inverse la commande et étire le muscle antagoniste.
[[File:Reflexes.jpg|centre|vignette|upright=3.0|Réflexes de flexion et d'extension.]]
Les '''réflexes de flexion''' ont pour but de préserver les membres en réaction à un stimulus douloureux. Il agit en fait pour retirer un membre d'une source de douleur/chaleur. C'est grâce à lui qu'on retire brutalement notre main d'une surface brulante, ou qu'on plie la jambe après avoir marqué sur un objet piquant.
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