UE 2 UE Définition. LES CELLULES EXCITABLES: La cellule musculaire Septembre Types de muscles. 3.Fonctions des muscles

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1 UE 2 UE Définition Le muscle est un tissu spécialisé qui permet les mouvements du corps grâce au caractère contractile de la cellule musculaire. LES CELLULES EXCITABLES: La cellule musculaire Septembre 2014 Institut de Formation Interhospitalier Théodore Simon Tous droits réservés 2014/ Types de muscles Les muscles striés: Ils sont reliés aux squelette Ils sont à l origine des mouvements volontaires. Les muscles lisses Ils permettent la mobilité des structures internes telles : Le tractus digestif, la vessie, les bronches, les vaisseaux sanguins. Leur contraction est involontaire. Le muscle cardiaque Comporte à la fois des propriétés du muscle strié et des propriétés du muscle lisse. Sa contraction est indépendante de la volonté, le cœur étant un muscle autonome. 3.Fonctions des muscles Mouvement Production de chaleur Posture et soutien du corps La régulation du volume des organes Le déplacement de substances dans l organisme 4. Morphologie du muscle strié Le corps : La partie moyenne Faite des fibres striés qui assurent le contraction Les tendons aux extrémités: Les parties tendineuses faites de tissu fibreux Attachent le muscle à l os ou à la peau 1

2 5. Les insertions Les muscles sont fixés (insérés) soit: Sur un relief osseux Soit à la face profonde de la peau La fixation se fait soit par Un tendon Une aponévrose Directe sur l os 6.Types de muscles striés selon leur forme M longs: biceps M plats: diaphragme M courts : masséter M annulaires: orbiculaire 7. Caractéristiques microscopiques muscles stries Le muscle strié est formé par des cellules musculaires appelées aussi fibres musculaires ou myocytes Forme de cylindre Longueur variable Disposition parallèle Au microscope elles présentent des bandes transversales sombres alternant avec des bandes claires Appellation de mm strié. Le muscle squelettique et ses couches de tissu conjonctif Un muscle squelettique est entouré de plusieurs couches de tissu conjonctif : L'endomysium entoure chaque fibre musculaire; Le périmysium assemble les différentes fibres musculaires en faisceau de fibres musculaires; L'épimysium recouvre l'ensemble du muscle. Le muscle squelettique et ses couches de tissu conjonctif 8. Organisation microscopique et moléculaire d un muscle squelettique La membrane plasmique entoure la cellule et est doublée d'une lame basale : l'ensemble forme le sarcolemme. Les noyaux Plusieurs centaines de noyaux sont disposés en périphérie de la cellule contre la membrane plasmique. Ils sont ovoïdes allongés dans le sens de la fibre. 2

3 Suite Le sarcoplasme Il est caractérisé notamment par les myofibrilles ainsi que par l'abondance des mitochondries, Les myofibrilles occupent la majeure partie du cytoplasme. Entre les myofibrilles, des bandes étroites de sarcoplasme contiennent les organites de la cellule. Les myofibrilles sont constituées par deux types de myofilaments 1. Les myofilaments épais contiennent de la myosine. Les queues de la myosine forment la tige d un filament épais et pointent toutes vers le centre du sarcomère, les têtes de la myosine pointent vers l extérieur en direction des filaments fins voisins. 2. Les myofilaments fins contiennent de l actine, de la troponine et de la tropomyosine. Structure d un filament épais de myosine Le complexe troponine/ tropomyosine peut masquer ou démasquer le site de liaison actine/myosine. En absence de Ca 2+ la tropomyosine empêche la tête de myosine d'interagir avec les filaments d'actine Structure d'un filament fin d'actine Les myofibrilles présentent une structure alternée de bandes sombres et de bandes claires Au niveau de la bande claire on trouve la strie Z La région située entre deux stries Z est appelée sarcomère. C est la plus petite unité fonctionnelle du muscle. L étude des protéines qui composent le sarcomère montre une alternance de filaments d actine ancrés dans une strie Z, et des filaments de myosine. 9. Le sarcomère 3

4 Ultrastructure De la strie Z partent les filaments d actine constituant la bande claire. Lorsque les filament d actine chevauchent les filament de myosine, on obtient la bande sombre. Le centre de la bande sombre, la strie H, ne contient pas d actine. 10. Propriétés physiologiques du muscle L excitabilité C est la capacité de percevoir un stimulus et d y répondre. La contractilité C est la faculté de se contracter avec force en présence de la stimulation appropriée. L élasticité C est la propriété du muscle à revenir à sa position initiale après une contraction La tonicité C est la propriété du muscle à demeurer dans un état de légère contraction permanente involontaire. La tonicité est essentielle pour maintenir la posture. 11. Innervation des muscles striés Assurée par le système nerveux central par l intermédiaire des neurones moteurs ou motoneurones Le neurone Le neurone moteur Le corps cellulaire: dans la corne antérieure de la moelle épinière. Les axones se ramifient en nombreuses branches terminales. Chacune des branches est destinée à une fibre musculaire Elle forme une synapse avec la fibre musculaire. 4

5 11.3. L unité motrice Un neurone innerve plusieurs fibres musculaires. L ensemble fonctionnel formé par un neurone et les fibres musculaires innervées par son axone s appelle unité motrice La plaque motrice (Synapse neurone/muscle) La portion de sarcolemme située en contact approché avec la partie terminale de l axone est appelée la plaque motrice. L influx nerveux arrivé par l axone à la plaque motrice provoque le libération d un substance chimique appelé l acétylcholine qui est un neurotransmetteur. L acétylcholine produit par l intermédiaire de modifications électriques, l excitation de la fibre musculaire. 12. Le couplage excitation-contraction La contraction musculaire L excitation de la fibre musculaire permet l augmentation des ions de calcium dans le sarcoplasme. Les ions de calcium se lient à la troponine sur le myofilament fin, ce qui découvre les sites de liaison de la myosine sur l actine. Les têtes de myosine se fixent à l actine,ensuite pivotent et font glisser la myosine sur l actine puis se détachent; Le processus se répète plusieurs fois. L énergie nécessaire au fonctionnement de ce cycle est fournie par l ATP Les myofilaments fins sont tirés vers le centre du sarcomère Le sarcomère est raccourci Le sarcomère comme unité de contraction 5

6 Les sources d énergie Toute contraction musculaire requiert de l énergie sous forme d ATP. Pour synthétiser l ATP, les cellules musculaires doivent disposer d un apport suffisant ; D oxygène De glucose D autre nutriments utilisables Le sang assure l apport permanent de ces substances. De plus, les cellules musculaires disposent d un stock énergétique: La myoglobine: stocke de l oxygène Le glycogène: stocke du glucose La créatinine phosphate stocke de l énergie. Les types de contraction musculaire Les contraction isotoniques: Le tonus du muscle reste constant mais le muscle se raccourcie, engendrant un mouvement, c est à dire il produit de travail. La contraction isométrique Il n y a pas des variations de longueur du muscle, mais on augmente la tension dans le muscle. La mécanique du mouvement Le muscle s ancre à l os par ses extrémités Une extrémité s attache à une partie du squelette relativement stable: Elle est appelée origine. La deuxième s attache sur une partie mobile. Elle est appelée insertion. Quand le muscle se contracte, il tire sur ces deux points d ancrage, rapprochant l insertion la plus mobile de l origine et mobilisant la partie concernée. Les muscles fonctionnent par paires: Un muscle effectue le mouvement L antagoniste effectue un mouvement opposé. Quand le premier est contacté, le deuxième se relaxe. 6