Muscle Strié - Chapitre 7 PDF

Muscle strié I -- Structure musculaire 1. Composition Fibre ou cellule musculaire ou myocyte. Cellule musculaire squelettique : rhabdhomyocyte Gaines conjonctives : - Endomysium : recouvre la fibre musculaire (rabdhomyocyte) - Périmysium : recouvre les faisceaux et les fibres - Epimysiu...

Muscle strié I -- Structure musculaire 1. Composition Fibre ou cellule musculaire ou myocyte. Cellule musculaire squelettique : rhabdhomyocyte Gaines conjonctives : - Endomysium : recouvre la fibre musculaire (rabdhomyocyte) - Périmysium : recouvre les faisceaux et les fibres - Epimysium : recoure le muscle Vaisseaux sanguins 2. Innervation Innervation motrice : Motoneurone → neurone moteur Innervation sensorielle : - Fuseau neuro-musculaire : ajustement taille du muscle - Organes tendineux de Golgi : ajustement force musculaire 3. Unité motrice : un motoneurone innerve plusieurs fibres = unité motrice Si on a une augmentation de la force on constate une augmentation du nombre motrice, pour cela on recrute des unités motrice. II -- Structure Fibre musculaire 1. Composition Sarcolemme : membrane Tubule transverse ou Tubule T Mitochondries Réticulum sarcoplasmique : réserve de calcium Citernes terminales Triade : Tubule T + 2 citernes terminales 2000 Myofibrilles -- diamètre : 1 à 2 µm Protéines contractiles : actine et myosine Sarcomère 2. Fibre musculaire Myofibrille : alternance de bandes sombres et claires Bande A (sombre) : filaments épais + fins aux extrémités Bande H : uniquement filaments épais Bande I (clair) : uniquement filaments fins Strie M : protéine de support des filaments épais Strie Z : Centre de la bande I Sarcomère = entre 2 stries Z 3. Sarcomère SARCOMERE = unité fonctionnelle musculaire Sarcomère = bande A + 2 ½ bandes I Les sarcomères sont composés de filaments fins (actine) et de filaments épais (myosine). La titine (connectine) est une protéine élastique. Le sarcomère mesure 2,5 µm. Si diamètre d'une myofibrille = 1 μm : - 450 filaments épais - 900 filaments fins 4. Les myofilaments Filaments épais → myosine : Polymère de 250 molécules de myosines : filament épais Myosine : - 2 sites de liaison - ATP - Actine - Site ATPasique Filaments fins → Actine Actine : site de liaison pour la myosine Tropomyosine : stabilise l'actine Troponine: - Troponine C (TnC) : site de liaison avec le calcium - Troponine T (TnT): liaison avec la tropomyosine - Troponine I (TnI): Inhibition actine-myosine III- Fonctionnement musculaire Régulation par le calcium provenant du réticulum sarcoplasmique. Triades : Citerne terminale + Tubule transverse Tubule transverse : invagination membranaire → propagation du PA Le neurotransmetteur libéré diffuse à travers la fente synaptique et se lie aux récepteurs de l'Acétylcholine situés sur le sarcolemme. 1\. Le PA ainsi produit se propage le long du sarcolemme et dans les tubules transverses. 2\. Le PA déclenche la libération du Ca2+ présent dans les citernes terminales du RS. 3\. Les ions Ca2+ se lient à la troponine C (TnC) : la troponine change sa structure 3D ce qui élimine le masque maintenu par la tropomyosine. Les sites de liaison de l'actine sont exposés. 4\. Contraction : les têtes de myosine s'attachent aux sites de liaison de l'actine en s'en détachent un grand nombre de fois, tirant ainsi les filaments d'actine vers le centre du sarcomère, l'énergie nécessaire au fonctionnement du cycle est fournie par l'hydrolyse de l'ATP. 5\. Après la fin du PA, le calcium est transporté activement dans le RS. 6\. La tropomyosine masque à nouveau le site de liaison de l'actine : la contraction prend fin et la fibre musculaire se détend. 1. Mode de fonctionnement de la sortie du calcium du RS : - Le motoneurone libère de l'Acétylcholine (acétylcholine) au niveau de la plaque motrice. - L'entrée du Na+ à travers le canal récepteur Ach déclenche un PA musculaire. - Le PA dans les tubules Transverses (tubules T) modifie la conformation du récepteur DHP (dihydropyridine, ce récepteur est un canal ionique sensible à la dépolarisation). Lorsque la MP se dépolarise, cette protéine va changer de conformation. Le récepteur DHP est relié par un lien moléculaire à la membrane du RS (lien tubule T = DHP/RS). - Arrivée du PA → dépolarisation → changement de conformation du récepteur DHP → ouverture des canaux Ca2+. - Le récepteur DHP ouvre des canaux calciques (R à la Ryanodine) dans le RS et le calcium est libéré dans le cytoplasme. - Le calcium se lie à la troponine permettant une liaison forte entre actine et la myosine. - Les têtes de myosines déclenchent le « coup de rame » → par la libération du Pi (voir en bas). - Le filament d'actine glisse vers le centre du sarcomère. 2. Fonctionnement musculaire : → Arrivée influx électrique nerveux → Synapse : jonction neuromusculaire → Libération neurotransmetteur : acétylcholine (Ach) → Fixation Ach sur un récepteur musculaire (R.nicotinique) → Génération activité électrique → Hydrolyse de l'Acétylcholine par une enzyme → Propagation activité électrique dans le muscle → Modification conformation canal ionique sarcolemmien (récepteur aux DHP) → Ouverture canal ionique sarcoplasmique → Libération du calcium dans le cytosol → Fixation du calcium sur la troponine C → Changement conformation de la troponine → Déplacement de la tropomyosine Interaction actine -- myosine → Fixation ATP puis hydrolyse de l'ATP → Glissement actine -- Myosine → Contraction musculaire → Détachement de l'actine de la myosine → Reprise du calcium par le réticulum Relâchement musculaire Étape 1 : Le motoneurone libère l'acétylcholine au niveau de la plaque motrice. Étape 2 : L\'entrée de NA+ à travers le canal récepteur acétylcholine déclenche un potentiel d\'action musculaire. Tape 3 : Le potentiel d\'action dans les tubules-T modifie la conformation du récepteur DHP. Étape 4 : Le récepteur DHP ouvre les canaux calcique dans le réticulum sarcoplasmique et le Ca²+ est libéré dans le cytoplasme. Étape 5 l Le Ca²+ se lie à la troponine, permettant une liaison forte entre actine et myosine\ Étape 6 : Les têtes de myosine déclenchent le « coupe de rame » Étape 7 : Les filaments d\'actine glisse vers le centre du sarcomère On a donc une interaction myosine/actine → ponts actine/myosine. On a ainsi un cycle qui se crée : - Interaction actine/myosine. Lien serré à l'état rigide, le pont fait un angle de 45° avec les filaments. - L'ATP se lie sur son site de liaison sur la myosine. La myosine se dissocie ensuite de l'actine. - Activité ATPasique de la myosine qui hydrolyse l'ATP. L'ADP et le Pi restent liés à la myosine. - La tête de la myosine pivote et se lie faiblement à une nouvelle molécule d'actine. Le pont fait maintenant un angle de 90° avec les filaments. - La libération de Pi initie la libération de puissance. La tête de myosine pivote sur sa charnière, poussant avec elle le filament d'actine → le filament d'actine bouge au-delà de la ligne M. - A la fin de la libération de puissance, la tête de myosine libère l'ADP et revient à l'état de lien rigide serré. Si on a encore du calcium, le cycle se reproduit à nouveau. On a donc comme une série de tireur à la corde qui tire les filaments fins vers le centre du sarcomère jusqu'à ce qu'il y ait du calcium. Quand quelqu'un meurt, elle ne produit plus d'ATP, il n'y a plus de détachement de la molécule d'actine avec la molécule de myosine, on a donc une rigidité cadavérique. La rigidité cadavérique correspond au raidissement d\'un cadavre qui intervient assez rapidement 3. Contraction musculaire : → Génération d\'une force → Force = tension musculaire → Charge : force opposée à la contraction → Théorie des filaments glissants → Calcium et ATP Étapes de la contraction : - Lien serré à l\'état rigide. Le pont fait un angle e 45°C avec les filaments - L\'ATP se lie sur son site de liaison sur la myosine. La myosine se dissocie ensuite de l\'actine - L\'activité ATPasique de la myosine hydrolyse l\'ATP. L\'ADP et le pi restent liés à la myosine - La tête de la myosine pivote et se lie faiblement à une nouvelle molécule d\'actine - Le pont fait maintenant un angle de 90° avec les filaments - La libération du Pi initie la libération de puissance. La tête de myosine pivote sur sa charnière, poussant avec elle le filament d\'actine. - A la fin de la libération de puissance, la tête de la myosine libère de l\'ADP et revient à l\'état de lien rigide serré. IV- Énergie 1. Énergie musculaire ATP = Adénosine TriPhosphate → Essence musculaire → Produite dans les mitochondries → Voies de production = filière 2. Filière anaérobie alactique → Pas de consommation d'oxygène (O2) → Pas de production de lactate → Faible durée d'utilisation de 10 à 30 secondes → Reconstitution (récupération) de la Pcréatine = 6 à 8 min → Régénération avec de l'oxygène → Dette alactique 3. Filière anaérobie lactique → Dégradation du glucose → Pas de consommation d'O2 → Production de 2 ATP/ molécule de glucose → Durée d'utilisation de 30 secondes à 1 min en fonction de l'intensité → Production d'acide lactique (lactates) : acidification du muscle → Récupération : resynthèse du glucose à partir du lactate avec de l'oxygène → Dette lactique 4. Le lactate → Élimination par re-synthèse du glucose → Besoin d'oxygène  - Dette en oxygène lactique → Acidification : - Limite l'utilisation du glucose - Bloque la contraction - Engendre une douleur (brûlure) 5. Filière aérobie 2 sources énergétiques : glucose et lipides → Stockage du glucose : glycogène musculaire et hépatique → Dégradation du glucose en présence d'oxygène 1 glucose =\> 38 ATP → Dégradation des lipides (triglycéride) en présence d'oxygène 1 triglycéride =\> 441 ATP → Effort de longue durée et de moyenne intensité → Récupération : recharge des stocks glucidiques - 24h à 48h → Notion de VO2max : consommation maximale en O2 Effort \> à 1 min Glucose : - glycogène musculaire - glycogène hépatique 1 glucose (6 carbones) = 38 ATP Lipides (graisse) : - Triglycérides (TG) = 3 acides Gras (AG) + Glycérol - 1 Glycérol = 22 ATP - 1 AG = 8 ATP par atome de carbone - AG différents suivant nombre atomes de carbones - si 18 atomes ⇒ 18 x 8 = 144 - 1 TG ⇒ 144 x 3 + 22 = 441 Sur la première phase d\'efforts on utilise plus de lipides que de Glucides, puis plus on augmente en puissance plus on va utilisé de glucides et moins on va utiliser de Lipides.