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Physiologie de la contraction musculaire

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Par   •  26 Novembre 2014  •  Analyse sectorielle  •  1 743 Mots (7 Pages)  •  1 078 Vues

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Physiologie de la contraction musculaire

I) Structure et fonctionnement du muscle strie squelettique

A) Tissu musculaire

Le tissu musculaire est formé de tissus spécialisés dans la contraction. On parle de contraction phasique ou ponctuelle, que l’on fait naturellement dans les mouvements, ou de contraction tonique qui elle est continue et qui intervient dans le maintien des postures.

La contraction musculaire est due à l’interaction de molécules spécifiques contractives.

Il existe deux grands types de cellules musculaires :

les cellules musculaires lisses que l’on retrouve dans certains viscères, dans les parois des vaisseaux sanguins.

Les cellules musculaires striées qui proviennent de myoblastes par fusion cellulaire

1) La cellule musculaire striée

Cellule allongée, cylindrique, de dimension très variable. C’est souvent la même cellule qui va d’une extrémité à l’autre du muscle. Son diamètre est constant pour une même cellule mais variable d’une cellule à l’autre. Globalement elle possède les mêmes caractéristiques que les autres cellules avec tout de même quelques particularités. Elle possède une membrane plasmique qui est semi-perméable et polarisée au repos. C’est un lieu d’échange constant surtout pour les ions, les glucides, etc. Elle forme de nombreux replis et chaque cellule musculaire reçoit une seule terminaison nerveuse au niveau d’une synapse particulière que l’on appelle la jonction neuromusculaire ou la plaque motrice. Cette membrane est doublée sur sa face externe par une membrane basale qui contient des fibres de collagène. Cette cellule, contrairement aux cellules classiques, comporte plusieurs noyaux (jusqu’à une centaine) qui sont disposés en périphérie de la cellule. Les noyaux ont une forme ovale et sont disposés suivant l’axe de la cellule. Le cytoplasme a pour particularité de contenir des faisceaux de myofibrilles qui sont le support de la contraction musculaire. Ces myofibrilles donnent leur aspect strié aux cellules lorsqu’on les regarde au microscope électronique. Ces myofibrilles sont elles même formées de myofilaments.

On retrouve également les constituants habituels, les mitochondries, un appareil de Golgi, des ribosomes, peu de REG, mais beaucoup de REL avec de nombreuses vésicules qui viennent jusqu’au contact de la membrane plasmique. Le RE forme un réseau de petits canaux reliés entre eux qui entourent les paquets de myofibrilles. Il est très dense et forme des dilatations au niveau de la MP que l’on appelle des citernes terminales. Le cytoplasme contient une fraction minérale sous forme ionique, des ions sodiums, potassiums, magnésium, calcium, grain de glycogène, protéines.

On trouve également des lipides, des phospholipides, du cholestérol et de nombreux enzymes.

Celle musculaire striée + coupe

2) Faisceaux de myofilaments

Une myofibrille présente une alternance de bandes sombres et de bandes claires. La bandes sombres est également appelée bande A pour anisotrope, cad, qu’elle dévie la lumière c’est pour cela qu’elle paraît plus sombre.

La bande claire est aussi appelée I pour isotrope, ce qui veut dire qu’il laisse passer la lumière. Au milieu de la bande claire, il existe un élément fin, que l’on appelle strie Z.

Entre deux stries Z on définit l’unité fonctionnelle de la cellule musculaire et on l’appelle sarcomère. La croissance de la myofibrille se fait par ajout de sarcomères les uns au bout des autres.

Myofibrille

En allant vers un grossissement plus important on trouve au milieu de la bande A une zone plus claire qu’on appelle bande H. Au microscope électronique, la structure moléculaire peut être mise en évidence. Entre deux stries Z, il existe des filaments fins et des filaments épais qui sont intercalés. Les filaments fins s’attachent d’un seul côté sur la strie Z, ils sont intercalés avec des filaments épais que l’on retrouve dans la bande A. Donc la bande claire ne contient que des filaments fins, la bande sombre à la fois des filaments fins et épais avec dans la zone centrale seulement des filaments épais.

Sarcomère en microscope optique

Sarcomère en microscope électronique

3) Filament épais

Son organisation est la plus simple. Il correspond à un faisceau de grosses protéines filamenteuses groupées au centre sur une protéine globulaire, la protéine M.

Il est constitué essentiellement de myosine, sur chaque élément de myosine, on peut définir une partie « tête » qui possède un site capable d’utiliser l’ATP et une partie « queue ».

Filament de myosine

4) Filament fin

Il a une forme d’hélice torsadé et est composé de trois sortes de protéines : de l’actine, de la tropomyosine, et de troponine.

L’actine est une petite protéine moléculaire qui se polymérise en filament.

Le filament fin contient deux filaments d’actines torsadés. Et l’actine possède un site de liaison avec la myosine.

La tropomyosine, c’est une petite protéine filamenteuse qui relie les éléments troponines entre eux.

La Troporine est une protéine globulaire qui s’intercale entre les éléments d’actine. On trouve une troponine pour 7 éléments d’actine et elle possède un site de liaison avec les ions calcium. La tropomyosine et la troponine sont appelés des protéines régulatrices qui permettent de contrôler la contraction musculaire.

5) Fonctionnement moléculaire de la contraction musculaire

C’est le complexe actine-myosine qui a une activité contractive. Au repos, l’agencement moléculaire fait que le site actif

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