Typologie des fibres musculaires PDF

Typologie des fibres musculaires : Classement suivant des critères physiologiques et biochimique: - Vitesse de contraction - Filières énergétiques Type I : - Fibre contraction lente - Riche en mitochondries - Utilisation filière aérobie - Fibre peu fatigable - Activité d'endurance...

Typologie des fibres musculaires : Classement suivant des critères physiologiques et biochimique: - Vitesse de contraction - Filières énergétiques Type I : - Fibre contraction lente - Riche en mitochondries - Utilisation filière aérobie - Fibre peu fatigable - Activité d'endurance à intensité faible Type II : - Fibre contraction rapide - Riche en glucose - Utilisation filière anaérobie - Rapidement fatigables - Activités fortes intensités Fatigue musculaire : Centrale → psychologique Périphérique → physiologique Jonction neuromusculaire : - Diminution des neurotransmetteur - Diminution activité récepteur - Modification activité électrique D\'un point de vu énergétique : - Épuisement ATP, glycogène - Accumulation acide lactique : acidification - Utilisation Phosphocréatine → Formation Phosphate de calcium I- Propriétés mécaniques Secousse musculaire : - Réponse d\'une unité motrice - 3 phases : - Latence - contraction - Relâchement - Réponse graduée : recrutement d\'unité motrice - Sommation temporelle Biomécanique : - Tonus musculaire - contraction isotonique - Force avec mouvement - Concentrique : propulseur du poids du corps dans une direction donnée - Excentrique : Phase d\'amortissement des sauts - Contraction isométrique - Force avec mouvement Contraction isotonique : - une force produite qui est toujours la même. Il existe deux types de contraction isotonique : concentrique et - excentrique. - Contraction concentrique : propulseur du poids du corps dans une direction donnée. → Sarcomères se raccourcissent (force) + réduction de la taille du muscle + mvmt. - Contraction excentrique : phase d'amortissement des sauts. → Sarcomères se raccourcissent (force) + allongement du muscle + mvmt. Dans un muscle, on a des sarcomères (générateur de force) et des élastiques (= fibres de collagènes). Ce sont ces élastiques qui permettent au muscle de s'étirer bien que l'on ait un raccourcissement des sarcomères. Un muscle peut être représenté comme deux éléments : un générateur de force (sarcomères) et en parallèle et en série des élastiques qui vont donner l'élasticité au muscle, lui permettant de s'étirer en générant de la force. Muscle = composante élastique en série + composante élastique en parallèle + composante contractile. Contraction isométrique : - Pas de mouvement - Longueur musculaire constante - Raccourcissement des sarcomères Augmentation de la force : Hypertrophie : - Processus majoritaire - Augmentation diamètre - Synthèse myofilaments Hyperplasie : - Augmentation du nombre - Cellules satellites - IGF-1 (insulin-like growth factor) Types de muscles : - Agoniste : biceps brachial - Antagoniste : triceps brachial - Muscle synergiques : aide les agonistes Agencement des faisceaux musculaires : - Circulaire : sphincter - Parallèle : muscle fusiformes - Penné : - Unipenné - Bipenné - Multipenné Les muscles lisses : Tunique musculaire des organes creux, paroi des vaisseaux : - Vasculaire - Gastro intestinal - Urinaire - Respiratoire - Reproduction - Oculaire Fonction : - mouvements de la paroi des organes (intestin, estomac...) - Contractions lentes et soutenues - Pas de sarcomère : pas d'aspect strié - Faible consommation énergétique (pas de fatigue) - Innervation autonome : contraction involontaire - Contraction contrôlée par les neurotransmetteurs et les hormones Muscles lisses unitaires ou viscéral (paroi des artérioles, veine et viscères creux) - Les plus nombreux - Excitation = contraction global du muscle lisse rythmique - Pas de bouton synaptique - Synapse en passant : contraction globale des cellules musculaires - Couplage par présence de gap-jonctions - Cellules disposées en couches - Muscles lisses multi-unitaires (paroi grosses artères, bronchioles, follicules pileux, iris) fibres musculaires indépendantes les unes des autres - Unités motrices - innervation autonome - Régulation hormonale En général , 2 couches de cellules musculaires : Couche longitudinale : - parallèle à l'axe de l' organe - Contraction = raccourcissement et dilatation de l'organe Couche circulaire : - Cellules musculaires enveloppent l'organe - contraction : diminution de la lumière et allongement de l'organe Alternance de la contraction de ces 2 couches = mobilité du contenu de la lumière = péristaltisme *Structure d\'une cellule musculaire lisse* : Cellule musculaire lisse = fusiforme. - Taille de 50 à 200 µm - diamètre 3 à 6 µm - corps cellulaire renflé et extrémités effilées - Noyau central allongé - Myofilaments orientés dans le grand axe de la cellule - Pas de sarcomère - Faisceaux de protéines contractiles (myofilaments épais et fins) - s'entrecroisent (disposé en obliques) - Fixation sur corps dense Peu de réticulum sarcoplasmique mais cavéole - Présence de filaments d\'actine et de myosine en faisceaux oblique selon l\'axe longitudinal de façon hélicoïdal. - Tropomyosine - Pas de troponine - Filaments intermédiaires non contractiles liés aux corps denses formé de desmine. Cavéole = petite invagination du plasmalemme avec une concentration élevée de calcium Glissement des filaments les uns avec les autres, entre les filaments fins et les filament épais (actine/myosine). Il faut de l'ATP et le calcium va arriver par deux sources : soit par les canaux calciques, soit par du RS via l'effet d'un récepteur membranaire. Processus de contraction : - Libération de calcium du réticulum (faible quantité) - Fixation à la Calmoduline (CaM) du Ca²¨+ - La calmoduline devient active - La calmoduline activée active les kinases (MLCK) - MLCK phosphoryla la myosine qui se lient actine - La myosine se lie à l\'actine D\'où vient le calcium : 2 possibilités : Initiation électromécanique : Ouverture des canaux calciques voltage dépendants qui provoque une hausse de calcium. Cette hausse de calcium va induire 3 événement : - Dépolarisation qui augmente l\'ouverture des canaux calciques voltage dépendants - Contraction - Ouverture de R-ryanodine qui provoquent une hausse de calcium et par conséquent une contraction. Initiation Pharmacomécanique : Activation des R-IP3 qui provoquent une hausse de Ca²+. Cette hausse induire 3 événements : - Dépolarisation qui augmente l\'ouverture des canaux calciques voltage dépendants - Contraction - Ouverture de R-ryanodine qui provoquent une hausse de calcium et par conséquent une contraction. Couplage pharmaco-mécanique : - Fixation d\'un agoniste sur un récepteur - Activation des protéines G - Activation de la phospholipase C - Hydrolyse du Phosphatidylinositol di phosphate (PIP2) en Inositoltriphosphate (IP3) et diacylglycerol (DAG) - IP3 libère le calcium du réticulum - DAG active la protéine kinase C (PKC) Relaxation : Diminution de la concentration de calcium : - Reprise par le réticulum sarcoplasmique par des SERCA (ATPAse calcium dépendante) - Expulsion du calcium à l'extérieur - Modulation des phospholambanes par les protéines kinases (PKA et PKG) Activité phosphatase de la MLCP : Durée de contraction longue: - variations lentes de calcium - Maintien de la contraction après diminution du calcium et déphosphorylation : verrouillage (présence des ponts actino-myosine) II-Contrôle nerveux de la motricité somatique : 1. Innervation motrice : - Motoneurone alpha : production de la force par le muscle - Motoneurone gamma : régulation de la longueur musculaire 4 systèmes neuronaux : - Circuits locaux : arc réflexe - Système descendant : - Cortex - Tronc cérébral - Mouvement et posture - Ganglions de la base - Cervelet 2. Innervation sensorielle Proprioception : - Mécano-récepteur - récepteur articulaire : organe tendineux de Golgi - récepteur musculaire : fuseau neuro-musculaire - Fibres sensitives : - Fibre I myélinisée, vitesse 110-70 m/s, diamètre : 12 à 5(µm) - fuseau neuromusculaire: fibre Ia - Organe tendineux de Golgi : fibre Ib - Fibre II: myélinisée Réflexe : - Involontaire - Rapide - Réponse à un stimulus - Arc réflexe : - Récepteur - Neurone sensitif - Centre intégrateur (ex: synapse) - Neurone moteur-- Effecteur Réflexe extrinsèque et intrinsèque - Réflexe monosynaptique : réflexe myotatique - Réflexe polysynaptique : - protection - réflexe de flexion Réponse monosynaptique : Stimulus → Récepteur → Neurone sensoriel → Intégration → Neurone moteur → muscule squelettique OU Stimulus → Récepteur → Neurone sensoriel → Intégration → Neurone efférent → Cellule effectrice cible → réponse 3. Réflexe myotatique - Réflexe d\'étirement - Réflexe intrinsèque - Contrôle longueur musculaire - Fuseau neuromusculaire  Fuseau neuro-musculaire : - Muscle non étiré : La fréquence des potentiels d\'action est constante dans les neurofibres sensitives de types Ia. - Muscle étiré : L\'étirement du muscle stimule le fuseau neuromusculaire et provoque une augmentation de la fréquence des potentiels d\'action. - Seuls les neurones moteurs alpha sont activés : Seules les myocytes extra fusoriaux se contractent. Le fuseau neuromusculaire se relâche et aucun potentiel d\'action n\'est généré. Il n\'arrive plus à envoyer de l\'information sur la modification de la longueur du muscle. - Coactivation alpha/gamma : les myocytes extra fusoriaux se contractent. La tension est maintenue dans le fuseau neuromusculaire ce qui lui permet d\'envoyer de l\'information sur la modification de la longueur du muscle.  4. Réflexe d\'inhibition auto génique - Réflexe de protection : réflexe myotatique inversé - Réflexe intrinsèque - Contrôle la force musculaire - Organe de Golgi - Inhibition des motoneurones α donc des muscles agonistes - Innervation réciproque (excitation muscle antagoniste) Organe tendineux de Golgi : - Mécanorécepteurs tendineux - Récepteur en série - Fibres sensitives Ib - Sensibles aux variations de force musculaire - Force excessive = Rôle protecteur 5. Réflexe de flexion -- de retrait - Réflexe de retrait - Rôle de protection - Polysynaptique - Stimulus cutané - Flexion d'un membre → Inhibition des muscles extenseurs : inhibition réciproque 6. Mouvement volontaire 3 phases: - Phase préparatoire : cortex sensorie - Phase de programmation - Phase d'exécution du mouvement - Initiation du mouvement : ganglion de la base - Ajustement : cervelet - Préhension 7. Aires motrices - Lobe frontal - Aire motrice primaire (aire 4 de Brodmann) : homonculus moteur - Aire motrice supplémentaire (aire 6 de Brodmann) - Mouvement complexe - Planification du mouvement - Contrôle muscles distaux - Aire prémotrice - Planification du mouvement - Contrôle muscles axiaux Contrôle et coordination de la motricité Noyaux sous le cortex : Noyau caudé + Putamen = striatum Globus Pallidus Noyau Caudé : afférences des aires d'association et motrices du lobe frontal = contrôle des mouvements oculaires Putamen : - Aires somesthésiques du lobe pariétal - Aires visuelles - Cortex moteur et pré-moteur du lobe frontal - Aires auditives du lobe frontal Ganglions de la base : - Programmation motrice - Apprentissage moteur - Mémorisation des geste Altération : mouvement désordonnée Cervelet : - Ajustement du tonus - Coordination des gestes