Les tissus musculaires. Le myocarde

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1 Les tissus musculaires Introduction Ils sont caractérisés par la présence de cellules musculaires, les myocytes, ou fibres musculaires. Ces cellules permettent de distinguer trois types de muscles : Les muscles striés squelettiques dont les cellules sont les Rhabdomyocytes. Le muscle strié cardiaque dont les cellules sont les Cardiomyocytes. Le muscle lisse, viscéral, dont les cellules sont les Leiomyocytes. Toutes ces cellules musculaires vont présenter une membrane basale. La membrane basale accompagnée de la membrane sarcoplasmique constitue le sarcolème. Le cytoplasme va prendre le nom de sarcoplasme. Les cellules présentent dans leur sarcoplasme du matériel protéique contractile qui se dispose sous forme de protéines filamentaires : Des myofilaments d actine et de myosine sous différents isoformes se trouvent dans toutes les cellules musculaires, ils permettent la contraction de la cellule et constituent ainsi l appareil contractile. Introduction Le myocarde Le cœur est une pompe générant une contractilité rythmique. Le mouvement harmonieux et spontané du sang va permettre sa circulation dans les quatre cavités. Du fait de la présence de fibres élastiques dans l aorte, le sang va pouvoir circuler de manière continue et non pulsatile. I- Composition histologique La paroi cardiaque est constituée de Trois couches, le myocarde, formé de cardiomyocytes, constitue la majeure partie du cœur. Sur la face externe du cœur, il va être entouré par le péricarde, formé de deux feuillets et délimitant une cavité péricardique. En profondeur, un tissu endothélial repose sur une lame de tissu conjonctif, ce complexe formant l endocarde. Le myocarde est essentiellement constitué de cardiomyocytes, disposés en réseaux spiralés. Entre ces cellules s interpose du tissu conjonctif comprenant des fibrocytes, des adipocytes, du collagène et des fibres élastiques. On retrouve également des capillaires sanguins apportant les hématies au niveau des cellules myocardiques. Les cardiomyocytes sont des cellules qui peuvent être bifurquées, et présentent entre elles des zones de jonction appelées stries scalariformes. Le tissu conjonctif va également être en continuité avec le squelette fibreux des valves cardiaques. Le noyau fibreux se situe dans les cloisons interventriculaire et inter-auriculaire. A côté des cardiomyocytes responsables de la contraction cardiaque, deux autres types de cellule, dérivant de ces cellules musculaires, sont essentiels au fonctionnement du cœur : Les cardiomyocytes myoendocrines produisant des hormones. Les cardiomyocytes cardionectrices jouant un rôle dans la contraction rythmique du cœur. Tutorat PACES Amiens 1

2 II- Les cardiomyocytes ventriculaires A. Généralités Ces cellules sont relativement grandes (Les plus grandes se trouvent dans la paroi ventriculaire gauche), puisque leur taille peut atteindre 100 µm pour un diamètre de 15 à 20 µm. Elles se disposent en réseau et s attachent aux cellules voisines via des stries scalariformes. Au même titre que les cellules musculaires lisses et à l inverse des cellules musculaires striées, elles possèdent un unique noyau central. B. Microscopie électronique En microscopie électronique, on observe au niveau de ces cellules une striation via des myofibrilles possédant les mêmes caractéristiques que les myofibrilles des muscles striées (Longitudinales et transversales). Ces myofibrilles comportent des sarcomères à l aspect strictement identique au sarcomère des cellules musculaires striées squelettique. Les myofilaments sont grossièrement identiques aux CMSS, mais moins bien définis. Ce sont des filaments d actine rattachés à la membrane plasmique qui s associent avec les filaments de myosine. 1. Les tubules T Les tubules T présente tout de même quelques différences : Ils sont en général plus larges que dans les CMSS. Au niveau d un cardiomyocyte, la membrane basale s invagine dans la cellule avec la Tubule T alors qu elle forme un pont au niveau de la jonction entre deux rhabdomyocytes. Les triades laissent place aux diades, une simple dilatation du RE qui va s associer à un tubule T. Les tubules T, s invaginant entre les disques A et I au niveau des rhabdomyocytes (2 tubules par sarcomère), vont au niveau des myocardes se situer au niveau des stries Z (Donc un seul tubule T par sarcomère). 2. Les mitochondries Elles fournissent l ATP nécessaire à la contraction du muscle. Elles sont présentes entre tous les myofilaments, accompagnées d une quantité importante de grains de glycogène, plus nombreux que dans les Rhabdomyocytes. 3. Les jonctions neuromusculaires Il n existe pas de jonctions neuromusculaires (Plaque motrice) au niveau des cardiomyocytes. Tutorat PACES Amiens 2

3 4. Les stries scalariformes La partie transversale (Perpendiculaire aux myofilaments) Elles se développent au niveau de la jonction entre deux cardiomyocytes. Cela implique que deux membranes basales vont s affronter en permutant entre des parties transversales et longitudinales. La partie transversale est perpendiculaire par rapport aux myofibrilles, et est toujours en regard d une strie Z, ce qui veut dire également que la partie longitudinale regarde un voire deux sarcomère. Dans ces régions, les myofibrilles s alignent et permettent de rendre la contraction harmonieuse. Des moyens de jonctions entre les deux cellules, des desmosomes, permettent de maintenir la cohésion des cellules, mais surtout le couplage mécanique. La partie longitudinale (Dans le sens des myofilaments, l axe le plus long de la cellule) Elle possède la hauteur de 1 ou 2 sarcomères très exactement. La partie longitudinale, en regardant plus attentivement, possède des jonctions communicantes caractérisées par des connexines, c'est-à-dire des canaux qui se disposent en regard de leur conjoint sur l autre cellule. Elles permettent un couplage électrique entre les différentes cellules, ce qui veut dire qu une dépolarisation d une cellule va avoir un effet sur toutes les autres cellules. Ainsi, le phénomène de contraction repose sur les filaments d actine et de myosines et sur un principe de dépolarisation, tout comme les rhabdomyocytes. III- Les cardiomyocytes atriaux Ils diffèrent des cardiomyocytes ventriculaires par trois points : Ils ont une taille un peu moins importante que les cardiomyocytes ventriculaires (40-50 µm). Les tubules T sont moins développés. L appareil contractile est un peu moins développé. IV- Les cardiomyocytes endocrines A. Localisation et fonctions Au niveau des oreillettes, on trouve également les cardiomyocytes myoendocrines. Ils sont localisés préférentiellement au niveau de l oreillette droite. Ces cellules modifiées sont relativement pauvres en matériel contractile. En revanche, le REG est très développé, tout comme le Golgi. Synthèse protéique. Au sein du sarcoplasme, des grains de sécrétion de µm de diamètre contiennent l hormone cardiaque : Le facteur (Ou peptide) natri-urétique atrial, également appelée cardiodilatine ou cardionatrine. Ce peptide peut être détecté via l immunohistochimie (Via des anticorps). Tutorat PACES Amiens 3

4 B. Le peptide natri-urétique atrial Cette hormone est impliquée dans la régulation du volume sanguin : Lorsque le volume sanguin est trop important, les cavités cardiaques vont s étirer. Les cellules myoendocrines vont être stimulées par l étirement et libèrent alors leurs peptides dans le sang. Il provoque une diminution de la pression artérielle, via deux mécanismes : Il va entrainer du sodium dans l urine, ce qui va impliquer de l augmentation de la diurèse, le volume sanguin diminue. Il va stimuler les cellules musculaires lisses dans les parois vasculaires qui vont alors se relâcher et augmenter le calibre artériel. Diminution de pression. Les œstrogènes pourraient jouer un rôle de sécrétion de ce peptide. V- La vascularisation Il y a peu ou pas d anastomoses dans cette vascularisation de type terminale. Par conséquent, lorsqu une région se bouche, la région qui en dépend va rapidement se nécroser, c est ce qu on appelle l infarctus du myocarde. Dans le myocarde, il n y a pas d équivalents des cellules satellites comme dans les CMSS. Les tissus nécrosés vont alors être remplacés par du tissu cicatriciel et non par de nouvelles cellules fonctionnelles. La médecine régénérative permet d intégrer des cellules souches au niveau des zones nécrosées afin de la régénérer. VI- L innervation La contraction cardiaque n est pas liée aux afférences végétatives mais à un système interne. L innervation végétative ne fait que moduler le rythme cardiaque, intrinsèque au cœur, et reposant sur les cellules cardionectrices, ou tissu nodal, possédant des capacités de dépolarisation spontanée. Elles sont de plusieurs types : A. Localisation du système cardionecteur 1. Le nœud sino-atrial Les cellules cardionectrices sont retrouvées au niveau de l oreillette droite formant le nœud sinoatrial ou nœud sinusal. C est une petite zone (1cm de long, 1mm de large et de profondeur) responsable de la contraction cardiaque, via une dépolarisation spontanée qui va se transmettre à l ensemble des cellules des oreillettes. Ce nœud possède le rythme cardiaque le plus rapide. 2. Le nœud atrio-ventriculaire Le nœud atrio-ventriculaire se situe à la jonction des oreillettes et des ventricules, il possède un rythme de dépolarisation un peu inférieur au nœud sino-atrial. Tutorat PACES Amiens 4

5 3. Le faisceau de His (Tronc + branches) Le nœud atrio-ventriculaire se poursuit par un faisceau qui est le tronc du faisceau de His qui se termine par un réseau de cellules de Purkinje (Situées dans les branches du faisceau de His) courant dans les parois ventriculaires. B. Les cellules nodales Les cellules nodales (Nœuds sino-atrial et atrio-ventriculaire, ainsi que le Tronc du faisceau de His), très petites, possèdent un diamètre d une dizaine de µm max. Elles sont très pauvres en myofibrilles, ont un air un peu arrondie et possède un noyau central, et riche en glycogène. Elles sont dépourvues de tubules T et possèdent des stries scalariformes simplifiées afin de former les jonctions intercellulaires. Ces cellules nodales sont entourées d un tissu conjonctif particulier, très riche en Collagène présentant un aspect tourbillonnant, ainsi qu une abondante vascularisation. Au centre du nœud sino-atrial, une artériole plus volumineuse constitue l artère nodale. C. Les cellules de Purkinje Retrouvées dans les branches du faisceau de His, elles sont un peu plus volumineuses que les cardiomyocytes ventriculaires, et possèdent un ou deux noyaux, un cytoplasme riche en glycogène et en mitochondries, pauvre en myofibrilles. Les jonctions communicantes sont abondantes, ainsi que les stries scalariformes. La première contraction cardiaque sera celle des atriums. Après dépolarisation des cellules nodales, l arrivée de l influx nerveux au nœud atrio-ventriculaire se continue par le faisceau de His et permet la contraction des ventricules. Tutorat PACES Amiens 5