PHYSIOLOGIE DU MULSCLE 1ère Année médecine FACULTE DE MEDECINE

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

Types de tissu musculaire Physiologie du muscle Types de tissu musculaire * Cellules musculaires = myocytes ou fibres musculaires 3 types: 1. Tissu musculaire squelettique 2. Tissu musculaire cardiaque 3. Tissu musculaire lisse

Physiologie du muscle Le muscle représente chez l'homme environ 40% du poids corporel, soit 30 kg pour un individu de 75 kg. Au repos le muscle est responsable du quart de la dépense de fond de l'organisme, celle-ci peut être multipliée part 15 ou 20 lors d'un exercice maximal.

Physiologie du muscle Le muscle squelettique Les muscles squelettiques sont les principaux muscles constituants l'ensemble des muscles striés. Ces muscles sont sous contrôle du système nerveux périphérique sommatique volentaire. Leur corps contient des vaisseaux sanguins, des nerfs, des organes sensoriels, du tissu conjonctif commun, et des cellules musculaires. En microscopie photonique (ou optique), ils présentent une double striation longitudinale et transversale.

Types de tissu musculaire Physiologie du muscle Types de tissu musculaire Squelettique Cardiaque Lisse Apparence Strié Oui Non

Caractéristiques fonctionnelles du tissu musculaire Physiologie du muscle Caractéristiques fonctionnelles du tissu musculaire 1. L’excitabilité 2. La contractilité 3. L’extensibilité 4. L’élasticité

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

Anatomie macroscopique d’un tissu squelettique Physiologie du muscle Anatomie macroscopique d’un tissu squelettique Innervation et irrigation sanguine  Chaque fibre musculaire squelettique est dotée d’une terminaison nerveuse. Chaque muscle est desservie par une artère et une ou plusieurs veines. Les artères acheminent les nutriments et l’oxygène. Les veines évacuent les déchets métaboliques.

Anatomie macroscopique d’un tissu squelettique Physiologie du muscle Anatomie macroscopique d’un tissu squelettique Gaines de tissu conjonctif  Fascia Épimysium Périmysium Endomysium

MUSCLES SQUELETTIQUES Anatomie macroscopique d’un tissu squelettique Attaches Origine du muscle  l’os fixe Insertion du muscle  l ’os mobile

Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique

Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Sarcolemme = la membrane d’une fibre musculaire. - Elle possède des récepteurs de neurotransmetteurs et d’hormones qui régulent les contractions musculaires. Sarcoplasme = le cytoplasme d’une fibre musculaire. - Il abrite des réserves de glycogène ainsi que de la myoglobine, protéine qui se lie à l’oxygène et qui n’existe nul part ailleurs.

Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Myofibrilles Chaque fibre musculaire comporte un grand nombre de myofibrilles (organites).

MUSCLES ET TISSU MUSCULAIRE Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Myofibrilles La ligne Z, les télophragmes, unissent les sarcomères adjacents.

Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Myofibrilles Myofilaments: Myosine = filament épais ; Actine = filament mince

Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Myofilaments Les têtes des molécules de myosine: comportent des sites de liaison de l’actine. contiennent des sites de liaison de l’ATP. contiennent des enzymes ATPases qui dissocient l’ATP.

Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Myofilaments Actine: Porte des liaisons sur lesquels les têtes de myosine se fixent. Tropomyosine: Bloque les sites actifs. Troponine:  TnI, TnT, TnC

Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Anatomie microscopique d’une fibre musculaire squelettique Réticulum sarcoplasmique et tubules transverses

Anatomie d’une fibre musculaire squelettique Niveax d’organisation Physiologie du muscle Anatomie d’une fibre musculaire squelettique Niveax d’organisation Organe Groupe de cellules Cellule Organite Section d’organite Molécule protéique Myofibrille Fibre musculaire Myofilament Muscle Faisceau Sarcomère

Mécanisme de la contraction Modèle du glissement des filaments Physiologie du muscle Mécanisme de la contraction Modèle du 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

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Jonction neuromusculaire et stimulus nerveux

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Jonction neuromusculaire et stimulus nerveux

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Jonction neuromusculaire et stimulus nerveux

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Production d’un potentiel d’action Membrane est dépolarisée Potentiel d’action se propage Repolarisation (période réfractaire) « Loi du tout ou rien »

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Couplage excitation-contraction Potentiel d’action se propage le long des tubules transverses. Lorsqu’il parvient aux triades, les citernes terminales libèrent des ions calcium. Une partie du calcium se lie à la troponine (TnC). Ceci change la position de la tropomyosine et expose les sites de liaison. Têtes de myosine se lient aux filaments d’actine et les tirent. Signal calcique disparaît. Calcium retourne au RS. Tropomyosine va retourner masquer le site de liaison. La fibre musculaire se détend.

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Résumé des rôles du calcium ionique dans la contraction

Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Physiologie du muscle Physiologie d’une fibre musculaire squelettique Résumé des rôles du calcium ionique dans la contraction

Contraction d’un muscle squelettique Physiologie du muscle Contraction d’un muscle squelettique Unité motrice Un neurone et les fibres motrices qu’il excite. - Un neurone peut exciter aussi peu que 3 fibres ou autant que 2 000 fibres! - Le nombre varie selon les besoins; la grosseur du muscle et la précision de mouvement nécessaire.

Métabolisme des muscles Production d’énergie pour la contraction Physiologie du muscle Métabolisme des muscles Production d’énergie pour la contraction L’énergie servant à la contraction est fournie par l’ATP. Il y a très peu d’ATP emmagasinée dans les muscles. Une fois l’ATP hydrolysée en ADP + Pi, sa régénération se fait en une fraction de seconde suivant trois voies.

Métabolisme des muscles Régénération de l’ATP Par l’intéraction de l’ADP avec la créatine phosphate. À partir du glycogène emmagasiné et par une voie anaérobique appelée glycolyse anaérobique. Respiration aérobie.

Métabolisme des muscles Physiologie du muscle Métabolisme des muscles ~ 30 – 60 sec. ~ 15 sec. Plusieurs heures

Métabolisme des muscles Physiologie du muscle Métabolisme des muscles Fatigue musculaire Une incapacité physiologique de se contracter. (Différent de la fatigue psychologique.) Cause: manque relatif d’ATP. L’accumulation d’acide lactique et les déséquilibres ioniques contribuent également à la fatigue musculaire.

Métabolisme des muscles Physiologie du muscle Métabolisme des muscles Dette d’oxygène La quantité d’oxygène supplémentaire qui devra être consommée par l’organisme pour que les processus de rétablissement aient lieu. Ex. Courir le 100m en 12 sec… * Une augementation d’acide lactique stimule indirectement le centre de la respiration dans le bulbe rachidien de l’encéphale.

Effets de l’exercice physique sur les muscles Physiologie du muscle Effets de l’exercice physique sur les muscles Exercices aérobiques ou d’endurance (Natation, course à pieds, marche rapide, cyclisme)  Modifications: -  nombres de capillaires -  nombres de mitochondries -  de myoglobine * Meilleur résistance à la fatigue.

Physiologie du muscle Effets de l’exercice physique sur les muscles Exercices contre résistance (anaérobiques)  Modifications: -  volume musculaire (dilatation des fibres) -  nombres de mitochondries -  nombres de myofilaments et de myofibrilles -  quantité de tissu conjonctif entre les cellules - emmagasine plus de glycogène

Effets de l’exercice physique sur les muscles Physiologie du muscle Effets de l’exercice physique sur les muscles Inactivité Modifications: - atrophie musculaire (diminution de volume) - perte de 5% de la force musculaire par jour

Vitesse et durée de la contraction Types de fibres musculaires Physiologie du muscle Vitesse et durée de la contraction Types de fibres musculaires Fibres oxydatives à contraction lente: Abondance de myoglobine: réserve d’oxygène. Résistantes à la fatigue. Fibres oxydatives à contraction rapide: Grosses cellules musculaires. Réserves de glycogène importantes. Fatiguable : accumulation d’acides. Fibres glycolytiques à contraction rapide: Fatiguables Voir Tableau 9.2

Physiologie du muscle RE La rigidité cadavérique est dûe à un manque d’ATP qui sert à détacher les têtes de myosine…