Sources: Marieb E. Anatomie et physiologie humaines, 2 ème édition, chap.9 McARDEL W. Physiologie de l’activité physique, 4 ème édition, chap. 18 Muscle et tissu musculaire & Contraction musculaire

I.Types de muscles II.Fonctions des muscles III.Caractéristiques fonctionnelles des muscles IV.Anatomie macroscopique d’un muscle squelettique V.Anatomie microscopique d’une fibre musculaire VI.Contraction d’une fibre musculaire squelettique VII.Régulation de la contraction Plan du cours

Origine du mot « muscle »? En latin, « mus » = petite souris!!!

I. Types de muscles

3 types: 1. Tissu musculaire squelettique 2. Tissu musculaire cardiaque 3. Tissu musculaire lisse

SquelettiqueCardiaqueLisse Où ?Recouvre le squelette osseux CoeurDans les parois des organes viscéraux (estomac, vessie) et les organes des voies respiratoires Strié ?Oui Non Volontaire ou involontaire ? VolontaireInvolontaire Contraction …Peut se contracter rapidement mais se fatiguent facilement Se contracte à un rythme relativement constant Contractions lentes et continues (se fatigue pas)

II. Fonctions des muscles

1. Production du mouvement 2. Maintien de la posture 3. Stabilisation des articulations 4. Dégagement de chaleur

III. Caractéristiques fonctionnelles des muscles

1. L’excitabilité 2. La contractilité 3. L’extensibilité 4. L’élasticité

IV. Anatomie macroscopique

Gaines: * Fascia * Épimysium * Périmysium * Endomysium

Les enveloppes de tissu conjonctif Rôle : –Renforcent l’ensemble du muscle –Soutiennent chaque fibre musculaire –Procurent au muscle son élasticité –Représentent des voies d’entrée et de sortie aux vaisseaux sanguins et aux fibres nerveuses qui desservent le muscle

Innervation et irrigation sanguine… Chaque fibre musculaire squelettique est dotée d’une terminaison nerveuse.

Les fibres nerveuses Le MSS ne peut se contracter sans stimulation nerveuse Chaque fibre musculaire reçoit une terminaison axonale qui est à l’origine de son activation

Les fibres nerveuse Fibres nerveuses excitant la fibre musculaire

Innervation et irrigation sanguine…  Chaque muscle est desservie par une artère et une ou plusieurs veines.

Les vaisseaux sanguins L’activité d’un muscle dépend aussi de son irrigation sanguine La contraction musculaire demande : –Un apport énergétique (nutriment, oxygène,..) –Une évacuation des déchets métaboliques (CO2, lactate, …)

V. Anatomie microscopique

* Chaque fibre musculaire (cellule) comporte un grand nombre de myofibrilles (organites).

Les myofibrilles Sont les éléments contractiles de la fibre musculaire Représentent environ 80% de son volume Parcourent toute sa longueur et sont parallèles entre elles

Myofibrille

Le sarcomère Chaque myofibrille est composée d’une chaîne d’unités contractiles adjacentes : les sarcomères Sarcomère : région d’une myofibrille située entre 2 stries Z C’est la plus petite unité contractile de la fibre musculaire Myofibrille : suite continue de sarcomères placés côte à côte

Les myofilaments A l’échelle moléculaire Les stries sont dues à une disposition ordonnée de 2 types de filaments de protéines à l’intérieur du sarcomère : –Les filaments épais : parcourent toutes la longueur de la bande A –Les filaments fins : parcourent toute la bande I et atteignent une partie de la bande A

Filament épais = myosine Filament mince = actine Myofilaments

Actine:  Porte des liaisons sur lesquels les têtes de myosine se fixent Tropomyosine:  Bloque les sites actifs Troponine:  TnI, TnT, TnC Myofilaments

Réticulum sarcoplasmique (RS) et tubules transverses

Rôle : Fonction principale : régler la concentration intracellulaire du Ca ++ Emmagasiner le Ca ++ et le libérer sur demande (stimulation)

Les tubules transverses (tubules T) Sont des invaginations du sarcolemme Pénètrent en profondeur de la fibre musculaire entre les citernes terminales près des jonctions A et I Se faufilent d’une myofibrille à une autre Envoient des ramifications autour de chaque sarcomère  Chaque fibre musculaire contient un réseau formé de milliers de tubules T nommé : système transverse ou système T

Rôle : Acheminer l’influx nerveux profondément dans la cellule Constituer des voies d’entrée qui mettent le liquide interstitiel en contact avec les parties profondes de la fibre musculaire

Triade Tubules T

Niveau d’organisation (2) OrganeMuscle Groupe de cellules Faisceau CelluleFibre musculaire OrganiteMyofibrille Section d’organite Sarcomère Molécule protéique Myofilament

VI. Contraction d’une fibre musculaire squelettique

La théorie de la contraction par glissement des filaments * Durant la contraction, les filaments minces glissent sur les filaments épais de sorte que l’actine et la myosine se chevauchent davantage. Hugh Huxley 1954

D’un point de vue pratique, les évènements qui sous tendent la théorie des filaments glissants et la contraction musculaire se divisent en cinq étapes : 1.Le repos 2.Le couplage « excitation-contraction » 3.La contraction 4.La réactivation 5.Le relâchement

Résumé des évènements de la contraction musculaire selon la théorie des filaments glissants 1.Le repos –Le complexe pont d’union-ATP est désactivé –L’actine et la myosine sont dissociées –Ca 2+ se trouve dans les sacs latéraux 2.Le couplage excitation-contraction –Arrivée de l’influx nerveux au niveau des triades –Ca 2+ libérés des sacs latéraux se lient à la troponine pour démasquer les sites de liaison de l’actine –Mise sous tension des ponts d’union –Formation des complexes actomyosine 3.La contraction - Hydrolyse de l’ATP - L’énergie libérée permet la rotation des ponts d’union - Glissement des filaments fins vers le centre du sarcomère - Le muscle raccourcit

4.La réactivation –Liaison d’une nouvelle ATP avec la tête de myosine –Dissociation du complexe actomyosine –Si Ca 2+ sont toujours présents, le processus se répète 5.Le relâchement –Interruption de l’influx nerveux –Ca 2+ est pompé dans les sacs latéraux –Le muscle se relâche et retrouve sa longueur initiale

TYPOLOGIE DES FIBRES MUSCULAIRES

Nom principalFibre à contraction lente Fibre à contraction rapide Autres terminologies Fibres lentesFibres rapides ST pour slow twitch (= secousse lente) FT pour fast twitch Fibre de type IFibre de type IIa Fibre de type IIb SO pour slow oxidative FOG pour fast oxidative glycolytic FG pour fast glycolytic Fibres rougesFibres intermediaries Fibres blanches Tableau 1: Principales terminologies des fibres musculaires

Fibres ST I Fibres FTa IIa Fibres FTb IIb Diam è tre FaibleImportantImportant Couleur(Myoglobine)Rouge ( é lev é e) Rose (interm é diaire) Blanche(faible) VascularisationImportante Interm é diaire Faible Propri é t é s contractiles Faible et longue Interm é diaire Forte et br è ve Activit é ATPasique Source ATP OxydationglycolyseGlycolyse Enzymes ana é robies Faible Interm é diaire Forte Fatigabilit é Enzymes Krebs Nbre Mitochondries M é tabolisme A é robie Mixte (A + G) Glycolytique Caractéristiques des différents types de fibres musculaires

Nom principalFibre à contraction lente Fibre à contraction rapide Autres terminologies Fibres lentesFibres rapides ST pour slow twitch (= secousse lente) FT pour fast twitch Fibre de type IFibre de type IIa Fibre de type IIb SO pour slow oxidative FOG pour fast oxidative glycolytic FG pour fast glycolytic Fibres rougesFibres intermediaries Fibres blanches Tableau 1: Principales terminologies des fibres musculaires