Les tissus musculaires
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I) Origine
- Cellule jeune : myoblaste.
- Cellule adulte : myocyte.
- Propriétés :
· Moteur biologique : transforme l'énergie chimique en énergie mécanique ->mouvement.
· Contractilité.
· Excitabilité : reçoit et réagit à une information -> contractilité.
· Conduction : conduit l’information dans la cellule puis aux autres cellules.
- 3 types de cellules musculaires :
· Adbomyocyte : cellules des muscles squelettiques, cellules musculaires striées.
· Léiomyocytes : cellules musculaires lisses.
· Cardiomyocytes : cellules du cœur.
- Composants internes disposés longitudinalement (abdomyocytes : striation verticale supplémentaire).
II) Le muscle strié : muscle squelettique
- Mouvements et glissement des pièces squelettiques.
- Plusieurs éléments :
· Striations longitudinales dues aux myofibrilles et transversales.
· Cellules longues, cylindriques, mltinuclées (syncitium)
- Myofibrilles groupées en faisceaux : champs de Conhun.
- Cytoplasme : sarcoplasme.
- Noyau et membrane plasmique : sarcolemne.
· Bandes sombres ou bandes A (A = aminotropes) et bandes claires ou bandes I (I = isotropes).
· Au milieu des bandes I : bande Z
· Au milieu des bandes A : bande plus claire : bande H.
· Sarcomère : entre deux bandes Z : une bande A, avec de chaque côté une demie bande
Au niveau des bandes H : filaments à répartition hexagonale.
Au niveau des bandes A : répartition hexagonale où un filament épais est entouré par 6 filaments fins.
Au niveau des bandes Z : répartition quadratique (en carré) entre myofilaments fins et épais.
· Torsion à l’intérieur du sarcomère entre filaments fins et épais.
o Myosine.
o Filament surmonté d’excroissances : "tentacules" disposées selon une sinusoïde (angle constant) ->proximité entre filaments fins et épais.
· Absence d’excroissance au milieu du sarcomère : zone H.
o Méromyosine légère attachée à la méromyosine lourde.
o La lourde a deux sites de fixation : un sur l’actine (filament fin) et un de l’ATP (ATPase qui hydrolyse l’ATP pour la transformer en énergie mécanique).
· Filament fin :
o Homogène.
o Tropomyosine : support de la torsade d’actine.
o Complexe de troponine : rôle important dans la contraction musculaire.
· Proximité filaments fins / épais grâce aux excroissances (=ponts d’union).
· Contraction du muscle : contact filaments fins / épais.
· Système de cohésion dans sarcomère :
o Système endosarcomérique : attache permettant aux filaments de rester en place les uns par rapport aux autres : filaments de titines ou de connectines permettant le maintien du sarcomère, et de maintenir aligner les filaments et de s’opposer à un étirement excessif.
o Système sous-sarcomérique : compliqué et présent dans toutes les fibres musculaires.
Dystrophine sous la membrane de tous les myocytes (chromosome X, si absence : myopathie de duchenne).
Association d’autres protéines à la dystrophine : accrochage avec la MEC
Importance dans la cohésion à l’intérieur du sarcomère.
· Costamères : accrochage sarcomère à la membrane. Au niveau des bandes Z, protéines accrochant la strie Z, liées à une intégrine, elle-même liée à la membrane cellulaire : densification entre la membrane et la strie Z.
· Sarcomère : édifice fragile -> attaches permettant au sarcomère d’assurer sa fonction.
· Très développé.
· Recouvre les myofilaments.
· Structure tubulaire entre les disques sombres et clairs et citernes terminales : stocke Ca sortant et entrant lors de la contraction musculaire
- Deux types de myocytes :
· Type I : contraction lente, beaucoup de force (fonction posturale)
· Type II : contraction rapide, peu de force (fonction phasique)
- Architecture du muscle :
· Cellules musculaires formant des faisceaux et éléments du tissu conjonctif
· Beaucoup de capillaires aplatis au repos. En activité : ouverts et irriguent abondamment le muscle.
· Accroché à l’os par des tendons ou aponévroses ou par des fibres de collagène en liaison entre le muscle et l’os.
· Innervation importante : 1 nerf moteur pour chaque muscle.
o Isochronisme neuromusculaire.
o Plaque motrice (à proximité, non fusionné) via substance chimique, contrôle le muscle.
· Dans chaque muscle, « palpeur » renseignant sur le degré d’étirement du muscle : tonicité musculaire. C’est un fuseau neuromusculaire qui entoure quelques fibres : innervation sensitive.
III) Muscle lisse
- Cellule musculaire lisse :
· Système longidine.
· Noyau central, myofilaments, sarcolemne.
· De chaque côté du noyau : cônes sarcoplasmiques avec les organites.
· Zones denses à l’intérieur de la cellule et contre la membrane.
· Cellules jointives via desmosomes, peu de MEC, présence de zones sombres : zone où s’accroche les myofilaments.
· Fusion de 2 cellules : nexus ou gap-jonction permettant à l’information de passer d’une cellule à l’autre -> synergie.
· Autour de la cellule : membrane calvéolaire (comportant des calvéoles) accrochant des complexes protéiniques.
· Myofilaments : actine et myosine en faisceaux irréguliers. Filaments avec complexe tropomyosine ( pas de complexe troponine).
- Architecture des cellules musculaires lisses :
· Isolées dans un tissu :
o Vaisseaux, artères de moyen calibre (tonicité).
o Autour des glandes exocrines (excrétion).
o Myofibroblastes : structure intermédiaire entre le fibroblaste et la cellule musculaire lisse, contractile.
· Tunique musculaire : cellules musculaires lisses les plus nombreuses.
o Le long du tube digestif.
o Estomac.
o Organes creux, voies aériennes, urinaires.
· Muscles isolés, individualisés :
o Follicules pilo-sébacé : muscle érecteur du poil.
o Iris : muscle constricteur de l’iris (myosis) et muscle dilatateur (mydriase).
o Utérus : myomètre.
- Commande des muscles lisses :
· Non commandés par la volonté (inconscient, involontaire).
· Terminaisons nerveuses libres arrivant sur le muscle (système nerveux végétatif).
· Une terminaison activatrice et une terminaison inhibitrice.
· Commande : nerveuse, mécanique ou hormonale.
IV) Le muscle cardiaque
- Cellules : cardiomyocytes, cellules myocardiques, cellules cardiaques.
- Striations transversales.
- Uninuclée, digitées, forme de cylindre bifurqué, formant un réseau 3D
- Autour du noyau, zones claires avec organites.
- A la limite de deux cellules : striation scalariformes (numéro 5 sur le schéma) : jonction entre deux cellules, stries formées par une succession de desmosomes puis de zonula occludens. Assure la cohésion entre les cellules et permet la diffusion rapide des ordres de contraction.
- Sarcomère ressemblant à celui de la cellule musculaire striée mais abondance de mitochondries de grandes tailles
- Alternance bandes sombres / claires, présence de la ligne Z.
- Myofibrilles moins bien individualisée.
- Réticulum sarcoplasmique : chétif : pas de citerne, pas de triade.
- Gouttelettes lipidiques métabolisées par le muscle cardiaque.
- Myoglobine, ATPase.
- Vascularisé
· Forment des nœuds : nœud de Keith et Flack, nœud d’Aschow Tawara.
Forment le réseau de His et le réseau de Purkinje
Caractérisé par un potentiel de repos, non stable : automatisme
En dehors des cellules, tissu conjonctif avec capillaires sanguins, lymphoctes et fibres de collagène.
- Innervations :
· Automatisme intrinsèque provenant du cœur lui-même.
· Fibres nerveuses à terminaisons libres du système nerveux végétatif permettant d’accélérer ou ralentir le rythme cardiaque.
V) Contraction musculaire
- Motricité, force et mouvement
- Propriétés :
· Elasticité : glissement entre filaments fins et épais. Rôle d’amortisseur : mouvements plus harmonieux, meilleur rendement.
· Excitabilité : toujours excitable de la même façon. Libération au niveau de la plaque motrice d’un neuromédiateur (acétylcholine = Ach) stimulant le muscle.
· Conduction : information se diffusant partout à grande vitesse.
- Contraction musculaire : excitation du muscle grâce à une suite de phénomènes qui se traduisent par un mouvement du muscle : production de force par le muscle.
- Contraction isotonique : amenant un effort (relâchement : exocentrique)
· Relation force développée et longueur du muscle : force maximum développée quand le muscle est un peu étiré, quand il dépasse sa longueur de repos.
· Chaque mouvement fait va intéresser au minimum deux muscles :
o Muscle qui fait le mouvement : muscle agoniste.
o Muscle qui se laisse faire, qui se relâche : muscle antagoniste.
- Contraction isométrique : support de charge, pas de mouvement
· Equilibre entre tension développée par les muscles et charge.
· Maintien d’une attitude, de la position debout.
- Phénomènes d’accompagnement :
· Avant contraction : potentiel d’action au niveau de la plaque motrice
· Phénomènes thermiques : dégagement de chaleur pendant contraction et périodes de décontraction (chaleur constante) et de chaleur retardé (reconstitution des réserves énergétiques : dépend de la dépense énergétique qui a eu lieu).
- Fatigue musculaire : stimulation de nombreuses fois un même muscle -> fatigue et réponse moindre à de nouvelles stimulations. Amplitude diminuée -> crampes, accumulation de déchets métaboliques.
- Mécanisme de la contraction musculaire :
· Sarcomère :
o Etirement : bandes sombres identiques, bandes I augmentent.
o Contraction : bandes sombres identiques, bandes I diminuent.
o Mouvements de glissement entre filaments fins et épais.
· Contraction : pont d’union qui s’accroche à l’actine, la poussant d’un cran -> glissement des filaments d’actine entre les filaments épais.
· Repos : filaments de myosine et d’actine interdits de contact.
- Résumé :
· Libération d’Ach au niveau de la plaque motrice
· Potentiel d’action (PA)
· PA traverse la cellule musculaire d’un coup par les tubules T
· Sorti du Ca du réticulum sarcoplasmique, grâce au PA
· Fixation du Ca sur la troponine
· Mouvement
· Retour du Ca dans le réticulum sarcoplasmique : contraction stoppée
