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Tissus musculaires

Le tissu musculaire strié du squelette.

C'est l'aspect zébré visible au microscope qui a donné le nom de tissu musculaire strié à ce type de fibre musculaire dont le diamètre est compris entre 10 µm et 100 µm et d'une longueur pouvant atteindre jusqu'à 20 cm. Une fibre musculaire est une cellule musculaire squelettique isolée cylindrique et plurinucléée. Elle est constituée de myoblastes qui fusionnent entre elles. Le raccourcissement en longueur de ces fibres provoque une contraction musculaire.

Sous le microscope optique, la fibre musculaire présente une succession de bandes sombres et claires positionnées perpendiculairement au grand axe de la fibre. Les bandes sont des myofibrilles qui donnent l'aspect strié aux fibres musculaires squelettique. Il s'agit de filaments fins et épais en forme de faisceaux plus ou moins cylindriques dans le cytoplasme qui s'étendent d'une extrémité à l'autre de la cellule.

Ultrastructure du tissu musculaire strié.

Ultrastructure fibre musculaire

Contraction de la fibre musculaire striée.

Lors d'une contraction musculaire, les sarcomères de la fibre musculaire se raccourcissent. Les filaments épais et fins glissent les uns contre les autres, vers le milieu de la bande A, jusqu'à faire disparaître la zone H. Les lignes Z sont entrainées dans leur mouvement et ainsi l'ensemble de la contraction des sarcomères permettent le rapprochement des deux extrémités de la fibre musculaire.

Deux molécules d'actine fibrillaire enroulées l'une autour de l'autre associées à la troponine et le tropomyosine, des protéines régulatrices, forment les myofilaments fins d'actine. La troponine fixe :

  • le calcium par sa sous-unité C
  • l'actine par sa sous-unité I
  • la tropomyosine par sa sous-unité T

  • 200 microfilaments de myosine associés en quinconce forment les filaments épais. Ces microfilaments sont constitués de deux chaines longues avec, à leur extrémité une partie globulaire et quatre chaines courtes associées.

    L'énergie chimique se transforme en énergie mécanique au cours d'une contraction musculaire. Le substrat permettant l'interaction entre la myosine et l'actine est l'ATP (adénosine triphosphate). L'ATP est un nucléotide qui sert au transport, et au stockage, de l'énergie, de tous les organismes vivants connus. Il s'agit d'une réaction cyclique qui passe par quatre états :

    Réactions cyclique Myosine Actine

    L'apparition d'un potentiel d'action musculaire requiert la libération d'acétylcholine par un motoneurone, au niveau d'une plaque motrice Après fixation de l'acétylcholine sur des récepteurs canaux spécifiques, la cellule musculaire est excitée et le potentiel d'action se diffuse par les pont transversaux puis aboutit à la contraction musculaire après un décalage de quelques millisecondes.

    Une contraction musculaire suivi d'nu relâchement n'est possible qu'en présence d'ATP. L'ATP présente dans la cellule musculaire étant épuisée en une seconde, le renouvellement du stock doit être rapide. Ce renouvellement est assuré par un transfert de groupes phosphates par la myokinase. Cette enzyme transfert un groupe phosphate d'un ADP à un autre ADP, pour former un ATP et un AMP. La phosphocréatine kinase fait passer le phosphate de la créatine phosphate vers un ADP, ce qui conduit à la formation d'une nouvelle molécule d'ATP. La régénération de l'ATP est assurée par la dégradation du glycogène en glucose phosphate. La dégradation du glucose phosphate en condition d'anaérobiose fournit 2 ATP et un acide pyruvique.qui subira une fermentation alcoolique pour donner de l'acide lactique. En revanche, en condition d'aérobiose, l'acide pyruvique qui provient de la glycolyse est converti par la respiration cellulaire au niveau des mitochondries et forment 38 ATP.

    Types de fibres musculaires dans l'organisme.

    Le tissu musculaire lisse.

    Fibres longues et fuselées d'un diamètre de 2 à 10 µm, les fibres musculaires lisses ne sont pas sous le contrôle conscient du cerveau mais leur contraction a lieu au cours de divers processus comme : le péristaltisme au niveau des intestins qui permet la progression des aliments.

    Sur le plan histologique, la fibre musculaire lisse est mononucléée et comprend deux types de filament dans son cytoplasme. Ces filaments de protéines contractiles d'actine et de myosine sont ancrés, dans les plaques d'ancrage parsemés dans la membrane plasmiqiue, ou au niveau des corps denses (structure cytoplasmique). Les microfilaments fins d'actine sont les seuls visibles au ME (microscope électronique). Ils sont placés en faisceaux irréguliers et leur orientation suit le grand axe de la cellule de façon plus ou moins oblique. Les filaments d'actine du muscle lisse sont associés à la tropomyosine comme pour le muscle strié, mais sont exempts de troponine. Les filaments épais de myosine nécessitent des techniques particulières pour être mis en évidence.

    Au cours d'une contraction musculaire, il se produit un afflux de Ca++ au niveau du cytoplasme. Le calcium est fournit soit par le REL (Réticulum Endoplasmique Lisse) ou provient de l'espace extra-cellulaire. Le calcium traverse, dans ce dernier cas, les canaux calciques, du domaine cavéolaire de la membrane plasmique. Le calcium va se lier à la calmoduline et l'ensemble va se fixer à la protéine kinase de la chaine légère de la myosine qui sera alors activée. Il se produit ensuite une phosphorylation de la myosine avec l'ATP à l'aide de la protéine kinase.

    On distingue deux groupes de fibres musculaires lisses, en fonction des propriétés d'excitabilité de la membrane plasmique et la transmission du signal électrique entre les fibres :

    Le tissu musculaire cardiaque.

    Le tissu musculaire cardiaque ressemble au tissu musculaire strié. La différence concerne la densité des fibres qui sont ramassées et épaisses et constituent un réseau dense.

    Le tissu musculaire cardiaque est une combinaison des propriétés des tissus du muscle squelettique et des tissus du muscle lisse. La répartition des filaments de myosine et des filaments d'actine montre un réseau de cellules striées. En revanche, les cellules musculaires cardiaques sont nettement plus courtes que les fibres musculaires squelettiques. En outre, elles possèdent plusieurs prolongements qui font la liaison entre les cellules, au niveau des pièces ou disques intercalaires. La partie longitudinale des disques intercalaires des cellules, équipées de jonctions communicantes transmettent la dépolarisation d'une cellule à l'autre. Au niveau de la partie transversale des disques intercalaire se trouve des desmosomes qui permettent de retenir les cellules ensemble et auxquels se fixent les myofibrilles.

    La contraction des muscles cardiaques débute par la diffusion d'un potentiel d'action vers la membrane sarcolemmique et se propage à l'intérieur des cellules cardiaques par les tubules transverses engendre l'entrée du calcium par les canaux voltage-dépendants. L'augmentation de la concentration de calcium intracellulaire stimule la libération du calcium stocké dans le réticulum sarcoplasmique du cardiomyocyte.


    Tissus musculaires

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