Muscle
Le muscle peut se décomposer :
- en faisceau qui est une unique cellule avec plusieurs noyaux. Elle est issue de la fusion de plusieurs cellules.
- fibres musculaires.
-
myofibrilles constitués par la superposition et de l'alternance de types de myofilaments :
- minces formée de deux brins d'actines et d'un brin de protéines régulatrices en forme de tresse.
- épais constitué de myosines.
Les groupes de même types de myofilaments sont reliés entre eux en leur centre par :
- la bande Z pour les minces.
- la bande M pour les épais.
L'unité de base motrice : le sarcomère
Un sarcomère est défini comme l'unité motrice de base par la section entre deux bandes Z. Il est formé :
- au milieu d'un groupe de myofilaments épais.
- à chaque extrémité par la moitié de myofilaments minces.
Sarcolemme membrane plasmique des cellules de muscles striés.
Les filaments de :
- myosines composés de l'assemblage de deux chaines protéiques terminées par une tête enroulée l'une autour de l'autre. Ils sont reliés à chaque extrémité à une lignes Z par une protéine élastique appelée titine. Elle confère au muscle une certaine élasticité. Elle s'apparente à un ressort.
- deux filaments d'actine en torsade enroulé par un filament de tropomyosine.
Les tubules transverses (ou tubule T) sont des invaginations tubulaires de la membrane plasmique (sarcolemme) pour permettre au PA de se propager jusqu'au réticulum sarcoplasmique.
Neuromoteur
Motoneurone neurone en amont jonction entre le motoneurone et la fibre musculaire.
Quanta (pluriel quantum) quantité finie, déterminée. Ce sera par exemple pour un neuromoteur, la quantité de référence d'une exocytose d'acétylcholine.
Plaque motrice partie. Elle contient une forte densité de récepteurs cholinergiques (sensible à l'acétylcholine).
Potentiel de la plaque motrice
Unité motrice neurone moteur avec toutes les fibres auxquelles il est relié.
Note
L'axone est rattaché à plusieurs cellules musculaires.
Jonction neuro-musculaire moteur
La propagation du PA de l'axone jusqu'au réticulum sarcoplasmique se fait par des canaux calciques.
Note
Une fois arrivé au réticulum sarcoplasmique, il y a également libération de \(Ca^2+\).
Recrutement nombre d'axones activés.
La contraction musculaire
La contraction musculaire se fait par le glissement des myofilaments les uns par rapport aux autres ce qui provoquent un raccourcissement de la longueur du sarcomère.
Le mécanisme du raccourcissement du sarcomère
Le raccourcissement du sarcomère est le résultat de l'interaction entre les molécules d'actines et de myosines.
- L'ATP transfère un groupement phosphate à la tête de myosine qui adopte alors sa configuration active.
- Lorsque les myofilaments sont actifs c'est-à-dire que les sites de fixation de tropomyosine ne sont pas recouverts par le filament de protéines régulatrice, les têtes de myosine se fixent sur les tropomyosine.
- La myosine revient à sa configuration initiale en tirant le filament mince et se dissocie du tropomyosine.
Il y a 350 têtes de myosines sur chaque filament qui sont capables de former 5 ponts par seconde.
Activation des filaments minces
Tropomyosine site de fixation des têtes de myosines sur les myofilaments minces.
Au repos, le site de liaison des myosines sur l'actine n'est pas accessible. Il est bloqué par le filament de tropomyosine.
Pour rendre le rendre accessible, il faut que des \(Ca^{2+}\) aillent se lier sur les sites de protéines régulatrice situées sur le filament de tropomyosine appelé troponine.
Le filament de tropomyosine change alors de conformation et rend disponible l'actine au têtes de myosine.
Synthèse de l'ATP pour la contraction musculaire
L'énergie nécessaire à la contraction doit nécessairement être convertie sous forme d'ATP. La cellule dispose d'énergie sous forme :
- d'ATP pour 6 secondes de contraction.
- de phosphocréatine peut fournir entre 15 à 30 secondes.
- de glycogène (qui représente 1% de la masse musculaire). L'énergie est libérée par la glycolyse et la respiration cellulaire.
Le contrôle de la contraction musculaire
La contraction musculaire est provoquée par la libération d'acétylcholine (un neurotransmetteur) par des neurones moteur. En se fixant aux récepteurs membranaire de la fibre musculaire, elle génère un potentiel d'action qui se propage dans le cytosol par des tubules transverses (appelés aussi tubules T) jusqu'au réticulum sarcoplasmique. Le potentiel déclenche l'activation de canaux tension-dépendant qui libèrent des ions \(Ca^{2+}\) dans le cytosol.
Réticulum sarcoplasmique réticulum endoplasmique spécialisé dans le stockage des ions \(Ca^{2+}\).
Une fois le potentiel dissipé, un transport actif transporte les ions \(Ca^{2+}\) vers le réticulum sarcoplasmique.
À l'échelle d'une fibre musculaire, la contraction est un phénomène de type tout ou rien.
Intensité de la contraction
L'intensité de la contraction musculaire peut être modifiée en contrôlant :
- la fréquence des contractions.
- le nombre de fibres impliquées.
Si la fréquence est suffisamment rapide pour empêcher le relâchement des fibres entre chaque salve, les simulations s'additionnent en une seule contraction appelée tétanie.
En fonction de l'intensité de la contraction musculaire à fournir, notre système nerveux agit sur le nombre d'unités motrices activées au cours d'un processus appelé recrutement.
Force musculaire
La force peut être accru par :
- L'augmentation du diamètre du sarcomère.
Tension du muscle
La tension qu'un muscle est capable de supporter est plus élevé au repos qu'en contraction.
Tension active (opposition passive) tension exercée sur le muscle lorsqu'il est au repos (en contraction).
Le muscle peut se raccourcir jusqu'à 30% de sa longueur.
Les muscles lisses
Les muscles lisses sont contrôlés par le SN autonome et le système endocrinien. Les cellules n'ont pas fusionné. De plus, elles contiennent
- En plus faible quantité que dans les muscles squelettiques des filaments de myosine.
- Des filaments d'actine sans troponine.
Calculs et caractéristiques musculaires
Isométrique même longueur.
Isotonique même tension.
Supraliminaire opposition à infraliminaire qui est supérieur à la valeur seuil.
Force en fonction de sa longueur d'étirement :
- Active (contraction musculaire).
- Passive (sans contraction).
- Totale = active + passive.
Tétanos imparfait contraction musculaire avant que la précédente ne soit totalement achevée.