Histologie (3) Estelle Durand MCU 2IS PériTox 2016-2017 1
PLAN: Introduction Tissu musculaire unicellulaire Tissu musculaire pluricellulaire - Muscle squelettique - Muscle lisse - Muscle cardiaque 2
Introduction: Origine embryonnaire mésodermique: soit directement, soit par différentiation Mouvement vs contraction Tissu musculaire: cellules spécialisées -> contraction Interaction de 2 protéines: actine et myosine Organisation unicellulaire ou pluricellulaire 3
1- Organisation unicellulaire: Cellules myo-épithéliales - Dans certaines glandes: excrétion - Cellules étoilées avec des prolongements: desmosomes - Contraction contrôlée par le SNA, certaines hormones Péricytes - Autour des capillaires, veinules - Régulent la vasomotricité - Cellules souches mésenchymateuses Myofibroblastes - Cellules fusiformes - Sécrètent collagène + capables de se contracter - Si lésion: actif + prolifération 4
2- Organisation pluricellulaire: les muscles Muscle squelettique - Mouvements du squelette - Muscles striés - Contraction volontaire Muscle lisse - Autour des viscères - Non strié - Contraction involontaire Muscle cardiaque - Cœur - Strié - Contraction involontaire 5
2- Organisation pluricellulaire: les muscles Muscle strié Muscle cardiaque Muscle lisse Sobotta, Atlas d'histologie, EMI ed 2002 6
3- Le muscle squelettique: Histogenèse : Myoblastes: migration depuis somites, 3 ème SE Myotubes: fusion, 8 ème SE Myofibrilles Aspect : Cylindrique, large, très longue Noyaux ovales, nombreux, périphériques Sarcolemme, tubules T Myofibrille, glycogène Mitochondries +++ Réticulum sarcoplasmique +++ en réseau de canaux en citernes terminales complexe membranaire avec tubules T 7
3- Le muscle squelettique: Histogenèse : Myoblastes: migration depuis somites, 3 ème SE Myotubes: fusion, 8 ème SE Myofibrilles Phénotype cellulaire : Cylindrique, large, très longue Noyaux ovales, nombreux, périphériques Sarcolemme, tubules T Myofibrille, glycogène Mitochondries +++ Réticulum sarcoplasmique +++ en réseau de canaux en citernes terminales complexe membranaire avec tubules T 8
3- Le muscle squelettique: Histogenèse : Myoblastes: migration depuis somites, 3 ème SE Myotubes: fusion, 8 ème SE Myofibrilles Phénotype cellulaire : Cylindrique, large, très longue Noyaux ovales, nombreux, périphériques Sarcolemme, tubules T Myofibrille, glycogène Mitochondries +++ Réticulum sarcoplasmique +++ en réseau de canaux en citernes terminales complexe membranaire avec tubules T 9
3- Le muscle squelettique: Conduction du signal : La cellule musculaire striée développe un système membranaire original à partir de son sarcolemme et de son RE lisse. Tubules T= invaginations tubulaires de la membrane plasmique Situés entre les myofibrilles Permettent la transmission des phénomènes électriques Le RE se développe en citernes 2 citernes pour un T = Triade C'est dans ces zones privilégiées que l'excitation électrique de la membrane par le nerf moteur entraînera la libération du calcium stocké dans le réticulum sarcoplasmique 10
3- Le muscle squelettique: Conduction du signal : 11
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire : Microscopie optique Myofibrilles: - Bandes sombres (A)± 1,5 m - subdivisées en deux par une bande plus claire (H), - elle-même partagée par la ligne M - Bandes claires (I) ± 0,8 m - subdivisées en deux par la strie Z Microscopie électronique L ensemble (1 bande sombre et 2 demi bandes claires) constitue le sarcomère, unité motrice du muscle strié 12
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire: Aspects microscopiques 13
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire: Aspects microscopiques 14
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire: Les myofilaments Les myofilaments fins: diamètre d'environ 7 nm, constitués de plusieurs types de molécules, l'actine, la tropomyosine et la troponine. Structure d'un filament fin d'actine Les filaments d'actine sont composés de deux chaînes linéaires qui s'enroulent l'une autour de l'autre pour former une double hélice. La tropomyosine est une protéine qui se lie à l'actine et joue un rôle dans la contraction. Une molécule de troponine qui va se lier à la tropomyosine. 15
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire: Les myofilaments La troponine est une molécule composée de 3 chaînes Chaque chaîne possède une fonction différente : la troponine-t est responsable de la liaison troponine-tropomyosine ; la troponine-i possède une activité inhibitrice de l'activité ATPasique de la myosine ; la troponine-c possède 4 sites de fixation pour le calcium qui, lorsqu'ils sont occupés, lèvent l'action de la troponine I. 16
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire: Les myofilaments Les filaments épais: Les filaments épais ont un diamètre d'environ 15 nm et sont essentiellement constitués d'une espèce moléculaire, la myosine II. Centaines de myosine II=> filaments épais Double hélice =>parallèle en état initial Les têtes globulaires dépassent de la fibre => disponibles pour l actine 17
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire: Les myofilaments Les filaments épais: Les filaments épais ont un diamètre d'environ 15 nm et sont essentiellement constitués d'une espèce moléculaire, la myosine II. Centaines de myosine II=> filaments épais Double hélice =>parallèle en état initial Les têtes globulaires dépassent de la fibre => disponibles pour l actine structure de la molécule de myosine II 18
3- Le muscle squelettique: Fibre musculaire: Les myofilaments Les filaments épais: Les filaments épais ont un diamètre d'environ 15 nm et sont essentiellement constitués d'une espèce moléculaire, la myosine II. Centaines de myosine II=> filaments épais Double hélice =>parallèle en état initial Les têtes globulaires dépassent de la fibre => disponibles pour l actine Structure d'un filament épais de myosine 19
3- Le muscle squelettique: Le reflexe myotatique: comprendre la synapse neuromusculaire Le réflexe myotatique met en jeu: Des messages nerveux dont le rôle est de déclencher une contraction musculaire. Les potentiels d action, générés au niveau de la moelle épinière, circulent le long des axones des motoneurones. Ils parviennent jusqu aux boutons synaptiques. La structure qui assure la transmission du message nerveux du neurone à la fibre musculaire est la synapse neuromusculaire. 20
3- Le muscle squelettique: La contraction musculaire: Elle correspond à un raccourcissement des sarcomères dû au glissement relatif des filaments d'actine et de myosine les deux disques Z délimitant un sarcomère se rapprochent l'un de l'autre Phénomène qui se produit simultanément pour tous les sarcomères. Résultat: raccourcissement global de la cellule musculaire 21
3- Le muscle squelettique: La contraction musculaire: 22
3- Les muscles squelettiques: Le relâchement musculaire: La contraction musculaire est provoquée par une augmentation de la concentration en calcium intracellulaire, le relâchement est donc obtenu par un retour à la concentration initiale. Retour à la situation initiale en 3 étapes: Fermeture rapide des canaux calciques Dissociation du calcium lié à la troponine C Rétablissement de l inhibition exercée par la troponine sur la liaison actine-myosine. Le muscle se relâche 23
3- Le muscle squelettique: Les différentes fibres: Fibres rouges, dites de type I, aérobies Fibres blanches, de type II, anaérobies intermédiaires Association avec le TC: Endomysium Périmysium Épimysium Vascularisation Innervation 24
3- Les muscles lisses: Structure Présents dans la paroi des viscères creux: Intestin, Vessie, Utérus Font partie des vaisseaux sanguins et des canaux excréteurs de certains glandes Contractions lentes, rythmiques Contraction involontaire 25
3- Les muscles lisses: Structure Les cellules musculaires ont une taille variable Noyau central et allongé Entouré par une membrane basale Sarcoplasme Sarcolemme des myofibrilles sans bandes claires et sombres Elle se contracte de façon lente et puissante Faible besoin énergétique 26
3- Les muscles lisses: Structure 27
3- Les muscles lisses: La contraction musculaires: Appareil contractile et filamentaire très développé la contraction produit un raccourcissement de la cellule qui prend une forme globulaire Les myofilaments épais sont composés de myosine Les myofilaments fins d'actine sont liés à de la tropomyosine Pas de troponine 28
3- Les muscles lisses: La contraction musculaires: Appareil contractile et filamentaire très développé D autres molécules sont présentes et en particulier la calponine et la caldesmone. La calponine est une molécule apparentée à la troponine (I) La calponine inhibe l activité Mg-ATPasique de la Myosine 29
5- Le muscle cardiaque: Tissu musculaire cardiaque Endocarde Myocarde Péricarde Cardiomyocytes Les plus abondants Rôle dans la contraction Les cellules myoendocrines Rôle endocrine Cellules cardinectrices Rôle dans la coordination de la contraction 30
5- Le muscle cardiaque: Structure Les cellules sont courtes Elles sont mononuclées et le noyau est central Les fibres cardiaques sont anastomosées par leurs extrémités. Ces jonctions cellulaires forment les traits ou stries scalariformes Gap junction ou nexus, facilitent la transmission de l'excitation membranaire et synchronisent la contraction musculaire les cellules cardiaques sont chimiquement et électriquement couplées par les nexus. 31
5- Le muscle cardiaque: Structure 32
5- Le muscle cardiaque: La contraction: La contraction du muscle cardiaque est contrôlée par la concentration en ions Ca++ dans le cytosol, d'une façon pratiquement identique à celle du muscle squelettique. Mais : -le système des tubules transverses (tubules T) du muscle cardiaque est formé d'invaginations beaucoup plus larges de la membrane cellulaire, - le réticulum sarcoplasmique associé aux tubules T n'est ni aussi régulier, ni aussi bien organisé que dans le muscle squelettique, - l'association du réticulum sarcoplasmique cardiaque avec les tubules transverses prend la forme de diades plutôt que de triades et elle se situe dans la région de la strie Z au lieu de la jonction zone A / zone I. 33
Propriétés Muscle squelettique Muscle cardiaque Muscle lisse Caractéristiques cellulaires Cellules très allongées et cylindriques avec de nombreux noyaux Cellules irrégulières en forme de bâtonnet habituellement avec un seul noyau Cellules fusiformes avec un seul noyau Taille maximale des cellules (lg x d) Striations visibles Oui Oui Non Activité myogénique Non Oui Oui 30 cm x 100 µm 100 µm x 15 mm 500 µm x 5 mm Innervation Somatique Autonome (sympathique et parasympathique) Autonome (sympathique et parasympathique) Contractilité Phasique Rythmique Tonique ou phasique Tonus musculaire basique Couplage électrique des cellules Système tubulaire Mécanisme de couplage Force de contraction régulée par les hormones Activité nerveuse Aucune Facteurs intrinsèques et extrinsèques Non Oui Oui Oui Potentiel d action Système T Seulement dans le ventricule Potentiel d action Système T Non Potentiel d action Canaux calciques Seconds messagers Non Oui Oui Tableau I: Caractéristiques des différents types de cellules musculaires. 34