Muscle et sa contraction
CARACTERISTIQUES GENERALES DU TISSU MUSCULAIRE
Trois types de muscles
Muscles striés squelettiques : attachés aux os ou à la peau
Muscles lisses involontaires : situés dans les parois des organes viscéraux creux
Muscles striés cardiaques involontaires : parois du coeur
Les cellules musculaires génèrent les activités mécaniques qui produisent force et mouvement.
Caractéristiques générales des fibres musculaires
Sous la forme de muscles squelettiques, longues et striés, plusieurs noyaux par cellules, très fatigables, peuvent se contracter rapidement, à commande volontaire
Caractéristiques fonctionnelles : excitabilité, contractibilité, extensibilité, élasticité
Fonctions : production de mvt, stabilisation du corps, thermogénèse
Niveau d'organisation de l'appareil contractile
Myofilaments (molécules) > Myofibrille (organite) > Cellule musculaire (fibre) > Faisceau/groupe de cellules > Muscle (organe)
Enveloppe de tissu conjonctif : épimysium, périmysium, endomysium
Blessure
Ligament : résistant et épais, faible extensibilité (entorse)
Tendinite : inflammation des tendons
Ténosynovite de De Quervain : inflammation du tendon qui commande le pouce
Ténosynovite du doigt à ressaut : empêche le coulissement, bloquer en flexion
Organisation de la cellule musculaire
La MP s'invagine à certain endroit pour former de tubules transverse qui pénètrent transversalement et parcourent toute la cellule
Le réticulum sarcoplasmique : réseau de tubules qui parcoure tous les intervalles entre les myofibrilles
Myofibrille : élément cylindrique, constitué de sarcomère
Sarcomère : unité élémentaire d'organisation et de contraction de la myofibrille. Constitué de filament fins d'actine et filaments épais de myosine
Tropomyosine et troponine = Protéines de régulation de la contraction en masquant les sites de fixation de l’actine, forme une sorte de verrou moléculaire placé entre l’actine et la myosine.
MECANISMES MOLECULAIRES DE LA CONTRACTION
Glissement des filaments de myosine entre les filaments d'actine : les bandes I se raccourcissent alors que les bandes A ne varient pas
Le cycle des ponts d’union est une série d’évènements au cours de laquelle les têtes de myosine tirent les filaments minces vers le centre du sarcomère.
Les têtes de myosine se lient à l'actine
Pivotement des têtes de myosine => glissement des myofilaments
Les têtes de myosine se détachent de l'actine
ATP + ADP + Pi
Besoin de Ca2+ pour que les têtes de myosine se lient à l'actine
Rôle du calcium : en se fixant va permettre un démasquage du site de fixation
La troponine cache le site de liaison de la myosine
LA TRANSMISSION NEUROMUSCULAIRE
SNC > Neurone moteur > Effecteur
La majorité des neurones moteurs sont localisés dans la ME
La jonction neuromusculaire = Synapse entre neurone moteur et les cellules musculaires squelettiques
Un neurone peut innerver pls cellules musculaires
Sarcolemme = membrane plasmique qu’on donne à la cellule musculaire
Plaque motrice = Région spécialisée de la membrane plasmique de la cellule musculaire, elle possède des récepteurs
Particularité de la synapse chimique
Le NT est tjrs l'acétylcholine
Récepteur nicotine de l'acétylcholine
Le sodium entraine une dépolarisation de la C musculaire
TOUTES LES SYNPASES NEUROMUSCULAIRES SONT EXCITATRICES
Le couplage excitation-contraction de la fibre musculaire = Succession d’évènements par laquelle un PA musculaire transmit le long du sarcolemme provoque le glissement des myofilaments.
Les divers troubles neurologiques affectant la jonction neuromusculaire
Myasthénie : Anomalie de la transmission neuromusculaire entrainant une faiblesse musculaire pouvant toucher n’importe quel muscle Traitement : thymectomie, inhibiteurs d'AChE (elle dégrade l'acétylcholine dans la fente synaptique)
Les toxines
Le curare : utiliser pour provoquer un relâchement musculaire
Toxine botulique : paralysie musculaire par inhibition de la libération de l'Ach
Organophosphorés :
METABOLISME ENERGETIQUE DU MUSCLE SQUELETTIQUE
Energie = Capacité à générer un travail
Lorsqu’une cellule travaille -> hydrolyse de ATP en ADP (cette transformation chimique va libérer de l’énergie)
Réserve d'ATP faible car pas stocker.
Nos cellules dégrade en permanence de l’ATP en ADP puis on recycle l’ADP en ATP et ainsi de suite
Dans une cellule musculaire en activité, les réserves d’ATP s’épuisent en ≈ 5s
3 Voies
Phosphorylation directe (la + rapide) : Créatine + ATP => Créatine-P + ADP
Jamais efficace à 100%
Il y a toujours d l’énergie perdue = énergie thermique (chaleur)
La voie aérobie : la respiration cellulaire (la + lente)
La respiration du glucose et la respiration des acides gras
Voie anaérobie : fermentation lactique :
production d'énergie sans utilisation d'oxygène, transformer/dégrader le glucose en acide lactique, produit bcp - d'énergie
La fermentation alcoolique : le pyruvate est transformé en éthanol
3 types de fibres
Fibre lente (fibre oxydative lente)
Fibre rapide, fatigable (fibre glycolytique rapide)
Fibre rapide, résistante à la fatigue
MECANIQUE DE LA CONTRACTION MUSCULAIRE
Les régimes de contraction
Force (ou tension) musculaire = force exercée sur un objet par un muscle contracté
Charge = force exercée sur un muscle par un objet (en général un poids)
Force et charge sont antagonistes
Concentration isométrique = Lorsque le muscle se contracte sans changer de longueur (muscles posturaux). Pas de mouvement, maintien de posture
Concentration isotonique : contraction concentrique (F > C, raccourcissement du muscle agoniste) et contraction excentrique (F < C, allongement du muscle agoniste)
Action de levier des muscles et des os
Leviers du 1er genre : avantage mécanique
Levier du 3ème genre : désavantage mécanique
Contrôle de la tension musculaire
Facteurs déterminants de la tension musculaire
Fréquence de stimulation élevée
Activation d'un grand nombre de myocyte
Gros myocytes
La longueur des muscles et des sarcomères
La tension développée par une fibre dépend
Fatigue musculaire : C’est une incapacité physiologique de contracter ses muscles -> Engendré lors d’un tétanos prolongé
La vitesse de récupération dépend de bcp de facteurs : durée de l'effort initial et intensité de l'activité initiale
Faible durée mais forte intensité -> récupération + rapide
Longue durée mais faible intensité -> récupération + lente
Facteurs responsables de la fatigue physiologique = fatigue de la commande centrale
Manque relatif d'ATP
Accumulation d'acide lactique
Baisse du glycogène musculaire
Hypoglycémie
Déshydratation
La fréquence de stimulation nerveuse
Sa longueur initiale
Son diamètre
Notion d'unités motrices (UM) = ensemble des motoneurones et des fibres qu'ils innervent
Grandes UM : muscles des membres inf (100 à 1000 fibres musculaires) dernières à être recrutées
Petites UM : muscles des yeux (envi 13 fibres musculaires) activité nécessaire pour assurer la motricité statique
Du nombre d'UM active
LES REMANIEMENTS MUSCULAIRES
Hypertrophie musculaire = quand la masse totale d'un muscle augmente
Atrophie musculaire = quand cette masse décroît
Facteurs déterminants le myotype d'un ind sain
L'hérédité
Les hormones mâles
L'entrainement physique
L’exercice peut entrainer une hypertrophie et modifier les capacités de production d’ATP des fibres
Atrophie de dénervation motrice : Traduit une atteinte du motoneurone inférieur situé au niveau spinal. Une atteinte importante entraine une paralysie flasque
Fasciculation = contractions visibles d'UM isolées survenant par saccades
Spasticité = rigidité des membres
Les causes neurologiques de la dénervation motrice :
Vasculaire
Traumatique
Tumoral
Infectieux
Inflammatoire
Dégénératif
Sclérose latérale amyotrophique = Les capacités intellectuelles ne sont pratiquement jamais altérées, le malade est lucide tout au long de la maladies. Uniquement les striés. Incurable
Les myopathies = maladie de la fibre musculaire
Dystrophie musculaire de Duchenne (anomalie au niv de la dystrophine = protéine de stabilisation de la membrane musculaire) Symptôme : perte de la marche, décès arrive rapidement vers l’âge de 20 ans. Maladie héréditaire, allèle récessif sur le chromosome X