Les tissus musculaires 1- Introduction et classification

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1 Les tissus musculaires 1- Introduction et classification Cellules Musculaires spécialisées dans la contraction cytoplasme riche en myofilaments lame basale externe cellules musculaires striées squelettiques ou rhabdomyocytes cellules musculaires striées cardiaques ou cardiomyocytes cellules musculaires lisses ou léiomyocytes! Toutes les cellules contractiles ne sont pas des cellules musculaires

2 Les tissus musculaires 2- Muscles striées squelettiques 2-1 Organisation générale é - Motricité volontaire Tendon Aponévrose Tendon Muscle Zone d insertion (Ex. : os) Cellules spécialisées Rhabdomyocytes + Cellules satellites Tissus conjonctifs + vaisseaux + nerfs

3 2-1 Organisation générale endomysium (tissu conjonctif réticulé) rhabdomyocytes épimysium (tissu conjonctif lâche) faisceaux de myofibrilles Capillaires Adipocytes faisceaux de cellules musculaires striées squelettiques nerfs vaisseaux périmysium aponévrose (tissu conjonctif dense bitendu)

4 Muscle strié squelettique MO M.O. HES, coupe transversale Coupe transversale Endomysium Rhabdomyocyte Coupe longitudinale Striation transversale

5 2-2 Les rhabdomyocytes : organisation générale Cellules l striées (M.O.) en coupe longitudinale l Quelques cm Ø variable 10 à 100 m Myofibrilles striées = myoplasme Cellule satellite Noyaux (jusqu à 200) Sarcoplasme non fibrillaire Lame basale Noyaux Sarcolemme Réseau de réticuline Cellules striées (M.O.) en coupe transversale

6 2-3 Le Myoplasme a) la myofibrille M.O. Unité élémentaire Striée A I Bandes sombres Anisotropes A Bandes claires Isotropes I A I A I Z Z Z Z / ligne Z Sarcomère Sarcomère Sarcomère Sarcomère

7 2-3 Le myoplasme b) le sarcomère : organisation des myofilaments M.E. I A I A I Z Z Z M M H H Z Alpha-actinine Epais (Myosine) Fins (Actine + troponine + tropomyosine)

8 2- Muscles striées squelettiques 2-3 Le myoplasme b) le sarcomère : organisation des myofilaments I A I A I Z M Z M Z M.E. : coupe transversale A(- H) H I

9 Myosine Ligne Z Disque H Strie M Ligne Z Sarcomère

10 Muscle strié squelettique ME M.E. Mitochondrie Glycogene Myofibrille Sarcomère Z A M (et H) 1/2 I Coupe longitudinale

11 2-3 Le myoplasme c) les myofilaments Myofilaments épais Myosines ( 300 par sarcomères) corps Tête (= moteur) 2chaîneslourdes+2x2chaîneslégères 2 2 légères - fixation ATP - fixation à l actine - activité ATPase actine dépendante ATP ADP + énergie Isoformes de myosine : vitesse de contraction M Titine liaison filament épais - strie Z propriétés élastiques Myomésine M-protéines

12 c) les myofilaments Myofilaments fins 2 chaînes d actine F = polymères d actine G 2 chaînes de tropomyosine (dans gouttières entre l actine F) Molécules de troponine en regard des têtes de myosine 3 sous unités Tn t : fixation tropomyosine Tn c : fixation du calcium Tn i : inhibition interaction actine / myosine

13 2- Muscles striées squelettiques 2-3 Le myoplasme c) les myofilaments Myofilaments fins et protéines associées Z Tropomoduline -actinine Protéine Cap Z Nébuline Maintien alignement des myofilaments fins spécifique des rhabdomyocytes

14 2-3 Le myoplasme c) les myofilaments Principes de la contraction musculaire : Interactions myofilaments fin / épais + Ca 2+ + ATP Repos : liaison actine / tête de myosine inhibée par la troponine i Activation : libération d ions Ca 2+ fixation sur troponine c déplacement troponine c entrainant la troponine i libération site d interaction entre actine et tête de myosine interaction actine / tête de myosine activation activité ATPase actine-dépendante de la tête de myosine

15 2-3 Le myoplasme c) les myofilaments Principes de la contraction musculaire : pivot de la tête de myosine ATP ADP + énergie traction sur l actine engrenage des myofilaments épais / fins g g y p et raccourcissement du sarcomère

16 2-3 Le myoplasme c) les myofilaments La contraction musculaire Z H I (1/2) Repos (2,5 m) Rapprochement des stries Z Réduction bande H Réduction bande I Z H I (1/2) Contraction Réduction de taille de 20% 2,5 2 m) Pas de racourcissement des myofilaments (mais un glissement) Transmission à la MEC et au tendon par systèmes d ancrages Fin de la contraction : recapture calcium et échange ATP pour ADP sur les têtes de myosines

17 2-4 Le sarcoplasme non myofibrillaire Les costamères Visible en M.E. sous forme de zones denses localisées li sous la membrane plasmique en regard des stries Z Rôle dans la transmission de la variation de taille du rhabdomyocytes complexes DYSTROPHINES / glycoprotéines associées Ponts entre le cytosquelette du rhabdomyocytes (desmine, vimentine, actines cytoplasmiques) et la lame basale externe complexes intégrines 7 1 / taline / vinculine Ponts entre les stries Z ( -actinine) le sarcolemme la lame basale. N.B. : Myopathie de Duchenne Mutation du gène de la dystrophine sur le bras court chromosome X Atteintes musculaires chez les garçons

18 2-4 Le sarcoplasme non myofibrillaire - Cytosquelette et protéines sous membranaires - Mitochondries (production ATP) 1 à 5 % du volume total du rhabdomyocyte - Grains de glycogènes (réserve énergétique) - Myoglobine fixe O 2 libre dans le cytoplasme, couleur rouge - R.E.G. - Golgi (près des noyaux) - Triades = citernes de R.E.L + tubules T

19 2-4 Le sarcoplasme Rapports triades / myofibrilles ill myofibrilles tubules T sarcolemme basale Triade Citerne R.E.L. Tubule T Citerne R.E.L. Z I A A Réticulum sarcoplasmique (R.E.L.) stockage libération Ca ++ Triade Sarcomère Z Pompage du Ca ++

20 2-5 Le sarcolemme = Membrane cytoplasmique du rhabdomyocyte - Dispositifs d ancrage à la basale, aux myofibrilles aux filaments intermédiaires de desmine - Récepteurs hormonaux membranaires (insuline) - Transporteurs du glucose (énergie) - Une région spécialisée par rhabdomyocyte = la plaque motrice (lieu d initiation de la dépolarisation) - Canaux voltage dépendant transmission de la dépolarisation - sur le sarcolemme - prolongée dans les tubules T Rq. : lame basale = isolation électrique de chaque rhabdomyocyte

21 2-5 Le sarcolemme La plaque motrice Axone Motoneurone Rhabdomyocyte plaque motrice unité motrice = Rhabdomyocytes (de 1 à 150) innervés par un même motoneurone Ramification et dilatation ti terminale de l axone = synapse neuromusculaire

22 2-5 Le sarcolemme La synapse neuromusculaire Gaine de myéline Terminaison axonale Axone Cellule de Schwann basale Fente synaptique Membrane post-synaptique Rhabdomyocyte

23 2-5 Le sarcolemme La synapse neuromusculaire M.E. Terminaison axonale - Vésicules synaptiques (acétylcholine) - Mitochondries Fente synaptique primaire (60 nm) secondaire Lame basale (acétylcholinestérase produit par rhabdomyocyte) Rhabdomyocyte Membrane post-synaptique Récepteurs à l acétylcholine : canaux sodiques Rq: - Curare : bloque récepteurs à l acétylcholine - Neurotoxiques organophosphorés : bloquent acétylcholinestérase. - Myasténie : récepteurs à l acétylcholine (auto-anticorps)

24 Les tissus musculaires 2- Muscles striées squelettiques 2-6 Les différents types de rhabdomyocytes Cellules musculaires striées squelettiques extrafusales contraction volontaire innervation par les motoneurones - Type I - Type intermédiaire - Type II Cellules musculaires striées squelettiques intrafusales mécanorécepteurs é innervation par les motoneurones - Rhabdomyocytes y à chaînes nucléaires - Rhabdomyocytes à sacs nucléaires

25 2-6 Les différents types de rhabdomyocytes Cellules musculaires striées squelettiques extrafusales Type I Type II Contraction lente rapide myoglobine métabolisme (glycolyse) aérobie anaérobie mitochondries inclusions lipidiques ATPase (basique) glycogène Muscles de posture (resistant à la fatigue) Muscles à contraction intense mais sporadiques

26 2-6 Les différents types de rhabdomyocytes Cellules musculaires striées squelettiques extrafusales La distinction du type de rhabdomyocyte (type 1, type intermédiaire, type 2) est impossible à l examen standard chez l homme techniques spéciales histochimiques (congélation)

27 Exemples : techniques d histochimie Succinate déshydrogénase ATPase ph 9,6 (enzyme oxydative) Type 1 (aérobie) Type 2 (anaérobie)

28 2-6 Les différents types de rhabdomyocytes Cellules musculaires striées squelettiques extrafusales La différentiation (type I, intermédiaire i ou II) est fonction de l innervation 1 motoneurone toujours cellules de même type (unité motrice) facteurs trophiques pour les rhabdomyocytes Muscle = panachage des différents types Adaptation différente à l entraînement Type I : hypertrophie modérée ( de la taille) Type intermédiaire : intermédiaire Type II : hypertrophie importante ( de la taille) et hyperplasie ( du nombre)

29 2-6 Les différents types de rhabdomyocytes Cellules musculaires striées squelettiques intrafusales Fuseau neuro-musculaire = mécanorécepteur état d étirement du muscle Gaine conjonctive externe (capsule ou périmysium) Rhabdomyocytes à chaînes nucléaires Rhabdomyocytes à sacs nucléaires (Rq. : // Organe neuro-tendineux de Golgi état d étirement du tendon)

30 Le fuseau neuro-musculaire Endomysium CAPSULE Innervation Motrice : Motoneurone Innervation sensitive : Fibres type 1 (rapides) Fibres type 2 (lentes) Rhabdomyocyte à chaîne nucléaire Rhabdomyocyte à sac nucléaire

31 Fuseau neuromusculaire

32 Les tissus musculaires 2- Muscles striées squelettiques 2-7 Origine, croissance et régénération Cellules mésenchymateuses Rhabdomyoblastes (transitoires) Multiplication Fusion Myotubes (transitoires) Différentiation (synthèse myofillaments) Rhabdomyocytes Cellules satellites (permanentes et quiescentes) Multiplication Fusion Allongement Réparation Stimuli Hormonal (croissance) ou Lésionnel

33 Les tissus musculaires 2- Muscles striées squelettiques 2-8 Pathologie Atrophies musculaires primaires Atteinte du rhabdomyocyte y = myopathies Atrophies neurogènes (ou secondaire) Atteinte de l innervation atrophie des rhabdomyocytes (corps cellulaire du motoneurone, prolongements nerveux, synapse) Tumeur du muscle strié = rhabdomyosarcomes

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