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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
LISSE
multiunitaire
LISSE
unitaire
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 T
réticulum peu
développé
pas de tubules T
réticulum 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 chaînes
légères: LC1 et LC2 (cette dernière est phosphorylable, rôle majeur pour les muscles
lisses 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
 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
stimulation
électrique
fibre musculaire
géante chargée
d’aequorine
photo-
multipli-
cateur
transducteur
Vm
[Ca2+]i
contraction
courant
appliqué
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
+
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+ + + + + + + +
+
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+ + + + + + + + +
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-
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réticulum
sarcoplasmique
potentiel d’action
Ca
Ca Ca
CICR
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)
Ca
TM
C T
I
La troponine se compose de 3
sous-unités : I, C et T
d’après Benjamin Cummings (2003)
troponine
tropomyosine
actine
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

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  • 2. Comparaison des trois types de muscles Muscles squelettiques Muscle cardiaque Muscles lisses Muscles striés Muscles non striés Muscles volontaires Muscles involontaires
  • 3. Comparaison des trois types de muscles Type de muscle SQUELETTIQUE LISSE multiunitaire LISSE unitaire 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 T réticulum peu développé pas de tubules T réticulum peu développé tubules T réticulum assez développé
  • 4. 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
  • 5. Contraction phasique contraction tonique I. Les muscles squelettiques
  • 6. 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
  • 7. 1. Structure 1.1 au microscope photonique
  • 8. 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)
  • 10. 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
  • 11. 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 chaînes légères: LC1 et LC2 (cette dernière est phosphorylable, rôle majeur pour les muscles lisses mais pas pour les striés b. Filament épais de myosine= bande A
  • 12. c. Les molécules de troponines
  • 13. 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
  • 14. 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
  • 15. 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  la contraction s’explique par un glissement des filaments fins entre les filaments épais
  • 16. 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
  • 17. stimulation électrique fibre musculaire géante chargée d’aequorine photo- multipli- cateur transducteur Vm [Ca2+]i contraction courant appliqué canule de remplissage d’après M.Rieutort, Physiologie animale, tome 1, Masson 3.2 le couplage électro-calcique
  • 18. + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - 1 - repos 2 - excitation et contraction 3 - relaxation + - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - -
  • 19. réticulum sarcoplasmique potentiel d’action Ca Ca Ca CICR 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)
  • 20.
  • 21.
  • 23. tête de myosine ions Ca2+ filament épais (myosine) filament fin (actine en bleu) Ca TM C T I La troponine se compose de 3 sous-unités : I, C et T d’après Benjamin Cummings (2003)
  • 24. troponine tropomyosine actine sites de liaison actine-myosine d’après A. Calas et coll., Précis de Physiologie, Doin
  • 26. 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)
  • 27.
  • 28. II. LE Muscle lisse
  • 29.
  • 30. 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.
  • 31. 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).
  • 32. 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