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Le muscle
INTRODUCTION
Comparaison des trois types de muscles
Muscles squelettiques
Muscle cardiaque
Muscles lisses
Muscles striés Muscles non striés
Muscles volontaires
Muscles involontaires
Comparaison des trois types de muscles
Type de muscle SQUELETTIQUE
LISSEmultiunitaire
LISSEunitaire CARDIAQUE
Longueur,
forme
et noyaux
très longues fibres striées et
multinucléées
fibres courtes en fuseau, lisses et mononucléées
fibres courtes en fuseau, lisses et mononucléées
fibres courtes et bifurquées, striées et
mononucléées
Jonctions gap Absentes Peu nombreuses Nombreuses Nombreuses
Sarcomères Oui Non Non Oui
Structure interne
tubules T réticulum bien
développé
pas de tubules Tréticulum peu
développé
pas de tubules Tréticulum peu
développé
tubules T réticulum assez
développé
Muscles striés myofilaments organisés en sarcomère
muscles à contraction rapide et de courte durée
Muscles lisses myofilaments non organisés en sarcomères muscles à contraction lente et maintenue ou cyclique
Contraction phasique contraction tonique
I. Les muscles squelettiques
Fibres de type I
• Fibres lentes, dites fibres toniques, richement vascularisées• Métabolisme aérobie• Rôle dans le contrôle postural et dans la résistance à l’étirement
– Fibres de type II
• Fibres rapides ou phasiques, peu vascularisées• Métabolisme anaérobie• Rôle dans la régulation des mouvements actifs
1. Structure
1.1 au microscope photonique
tendon
os
vaisseau sanguin
faisceau de fibres
enveloppe conjonctive
fibre (cellule)
Deux fibres en vue longitudinale
Fibres en coupe transversale d’après Benjamin Cummings (2001)
muscle
faisceau
fibre(cellule
)
myofibrille
sarcomères
myofilaments fins
(actine)
myofilaments épais
(myosine)
1.2 au microscopie électronique
Il est constitué de deux colliers de perles enroulés l'un autour de l'autre.
Les perles sont des monomères d'actine G (globulaire et soluble).Après polymérisation, on obtient de l'actine F( fibreuse).
Dans chacune des deux gorges formées par l'enroulement des perles, on trouve de la tropomyosine, allongée et filamenteuse.
a. Filament fin d'actine= bande I
La molécule de myosine est une très grosse molécule, c'est un hexamère= 6 sous unités
deux chaînes lourdes: queue de la myosine,
> la tête de la myosine (au bout d'une chaine lourde); chaque tête possédant deux chaîneslégères: LC1 et LC2 (cette dernière est phosphorylable, rôle majeur pour les muscleslisses mais pas pour les striés
b. Filament épais de myosine= bande A
c. Les molécules de troponines
transducteur
muscle
nerf moteur
stimulateur 1
1 Réponse électrique du nerf moteur
2
2 Réponse électrique musculaire
3
3 Contraction musculaire
2. Réponse musculaire à une contraction
Quand le muscle se contracte :- la longueur du sarcomère diminue-la longueur de la bande claire (I) diminue-la longueur de la bande sombre (A) ne change pas
muscle au repos
muscle contracté
sarcomere
muscle au repos
muscle contracté
Quand le muscle se contracte :- la longueur des filaments fins (en bleu) ne change pas-la longueur des filaments épais (en rouge) ne change pas
Þ la contraction s’explique par un glissement des
filaments fins entre les filaments épais
dans le RS, à tout moment: [Ca2+]= 10 - 3 M
dans le cytosol, au pic de calcium, lors de la contraction: [Ca2+]= 10 - 6 M
dans le cytosol, au repos: [Ca2+]= 10 - 7 M
3. Le contrôle ionique de la contraction
(couplage excitation-contraction)
3.1 la propagation de l’excitation
stimulationélectrique
fibre musculairegéante chargéed’aequorine
photo-multipli-cateur
transducteur
Vm
[Ca2+]i
contraction
courantappliqué
canule de remplissage
d’après M.Rieutort, Physiologie animale, tome 1, Masson
3.2 le couplage électro-calcique
+ + + + + + + + +- - - - - - - - -
--
--
1 - repos
2 - excitation et contraction
3 - relaxation
+- - - - - - - - -+ + + + + + + +
++
++
-
+ + + + + + + + +- - - - - - - - -
---
réticulum sarcoplasmique
potentiel d’action
Ca
Ca CaCICR
d’après JP Truchot, Biologie et physiologie animale, Dunod
La ryanodine n'est pas un ligand endogène de la protéine. Il s'agit d'un alcaloïde toxique sécrété par Ryania speciosa (une plante tropicale)
strie Z
actine
myosine
tête de myosine
ions Ca2+
filament épais (myosine)
filament fin (actine en bleu)
CaTMC T
I
La troponine se compose de 3 sous-unités : I, C et T
d’après Benjamin Cummings (2003)
troponine
tropomyosineactine
sites de liaison actine-myosine
d’après A. Calas et coll., Précis de Physiologie, Doin
contraction
3.3 Relaxation
SERCA,
est une ATPase, a un rôle majeur dans la relaxation. C'est une pompe à calcium située sur la membrane du RS. Elle n'a pas besoin de développer une force, elle a juste besoin de repomper le calcium contre son gradient.
Cette ATPase est régulée par une petite protéine: le phospholamban (PL ou PLP)
II. LE Muscle lisse
Le calcium qui afflue dans la fibre musculaire lisse se lie à la calmoduline, une protéine de liaison du calcium (calcium-binding protein).
Le complexe calcium-calmoduline qui s’est formé active une enzyme, la kinase des chaînes légères de myosine. Cette kinase permet la phosphorylation d’une des deux chaînes de myosine légères de chaque tête de myosine par l’utilisation de l’ATP.
Cette phosphorylation permet de démasquer le site de liaison de l’actine sur la tête de myosine lourde.
La liaison de l’actine avec la myosine induit la contraction de la fibre musculaire lisse.
La myopathie regroupe un ensemble de maladies neuromusculaires qui se caractérisent par une dégénérescence du tissu musculaire.
Origine
génétique (comme la myopathie de Duchenne, due à une dégénérescence du chromosome X)
métabolique (liée à un déficit d’enzymes).
acquise (due à une intoxication ou à une inflammation)
congénitale (présente dès la naissance).
L'hyperthermie maligne
Il s'agit d'un problème uniquement liée à l'anesthésie générale qui comporte une crise d'hyper métabolisme musculaire très importante
déclenchée par l'exposition aux agents anesthésiques halogénés volatiles et la succinylcholine
L'HM est une maladie musculaire transmise selon un mode autosomique dominant non lié au sexe
