Muscle Tissue Lecture Notes PDF

LE TISSU MUSCULAIRE Florent Marguet PASS 14.11.23 3 types de tissu musculaire voir uniquement muscle strié Le tissu musculaire strié squelettique Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et cons...

LE TISSU MUSCULAIRE Florent Marguet PASS 14.11.23 3 types de tissu musculaire voir uniquement muscle strié Le tissu musculaire strié squelettique Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire sensibilité Jonction neuromusculaire mobilité Contraction musculaire Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Organisation d’un muscle strié squelettique Tendon Muscle squelettique Épimysium Artère, veine et nerf paroi Périmysium Faisceau musculaire Endomysium Fibre (cellule) musculaire Sarcoplasme Noyau sont multiple = membrane Sarcolemme plasmique Myofibrille Coupe transversale du muscle squelettique, coloration HE Faisceau musculaire Périmysium Fibre (cellule) musculaire Endomysium Deux rhabdomyocytes coupés longitudinalement dont la striation transversale est bien visible 8 Deux types de fibres musculaires - Fibres de type I, aérobies, contraction lente (effort prolongé) - Fibres de type II, anaérobies, contraction rapide (mouvements brusques), riches en glycogène 50/50 ATP 4.35 PAS Figure 5.10 Aspect des types morphofonctionnels myocytaires en histoenzymologie. (a) À gauche : niveau d’activité ATPase en Révélationle de l’activité fonction du pH et selon typeATPase à pH 4,6. morphofonctionnel. À droite : coupe en congélation d’un muscle strié et révélation de l’activité ATPase à pH 4,6. (b) Activité NADH-TR. (NADH tétrazolium réductase). (c) Activité COX. Activité NADH Activité COX Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Cellule musculaire striée • Caractéristiques générales - long ruban à section +/- circulaire - diamètre 20 à 100 µm - longueur plusieurs mm ou cm • Sarcolemme - membrane plasmique - lame basale - (tubules T) • Noyaux nombreux, aplatis sous le sarcolemme • Sarcoplasme et organites - protéines spécifiques (dystrophine…) - mitochondries++, Golgi, ribosomes - réticulum sarcoplasmique - myofibrilles noyau sarcolemme sarcoplasme Cellules du muscle squelettique (appelées aussi fibres musculaires) Ces immenses cellules multinucléées se forment par fusion de nombreux précurseurs des cellules musculaires, les myoblastes. Ici est représentée une seule cellule musculaire. Chez un homme adulte, une cellule musculaire typique mesure 50 µm de diamètre et peut aller jusqu'à plusieurs centimètres de long Cellules du muscle squelettique (appelées aussi fibres musculaires) Photographie en microscopie à fluorescence d'un muscle de rat, qui montre les noyaux localisés en périphérie (bleu) de ces cellules géantes. Les myofibrilles sont colorées en rouge Mitochondrie Myofibrilles Sarcolemme Fibre (cellule) musculaire Noyau Tubule T Citerne terminale tubule T + citerne = Triade Reticulum Sarcoplasmique Sarcolemme Reticulum Sarcoplasmique Citerne terminale Tubule T Triade Tubules T et réticulum sarcoplasmique Tubules transversaux (T) résultant d’invaginations de la membrane plasmique Réticulum sarcoplasmique Myofibrille Membrane plasmique Schéma des deux systèmes membranaires qui relaient le signal de contraction depuis la membrane plasmique de la cellule musculaire à toutes les myofibrilles de la cellule Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Myofibrille Constituant cytoplasmique de la cellule musculaire responsable de la contraction • Bandes sombres (A) de 1,5 µm de long, subdivisées en deux par une bande plus claire (H), elle-même partagée par la strie M • Bandes claires (I) de 0,8 µm de long, subdivisées en deux par la strie Z • L’ensemble (1 bande sombre et 2 demi bandes claires) constitue le sarcomère, unité motrice du muscle strié • Filaments épais (14 à 16 nm ) tout au long de la bande A • Filaments fins (5 à 7 nm ) de part et d’autre de la strie Z et sur toute la longueur de la bande I Z = sépare les différents sarcomère Myofibrilles du muscle squelettique bande sombre un sarcomère bande claire Détail du muscle squelettique, montrant des portions de deux myofibrilles adjacentes et la définition d'un sarcomère (flèche noire) Ligne Z Bande I La triade (tubule T + les 2 citernes terminales adjacentes du reticulum sarcoplasmique) se situe au niveau de chaque jonction entre les bandes A et I Bande A Bande I Ligne Z Triade Sarcolemme Citerne Tubule T terminale du RS Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Architecture moléculaire • Filaments épais : Myosine (2 chaînes lourdes et 2 paires de chaînes légères) • Filaments fins : Actine, Tropomyosine, Troponine T-C-I Myosine Troponine Myomésine Titine Actine Tropomyosine Filament épais de myosine Une molécule de myosine Figure 5.5 tête et queue de myosine Filament fin d’actine Filament fin d’actine Filament épais de myosine Filament fin d’actine Titine Filament épais de myosine Filaments fins seulement Filaments épais Filaments épais reliés Chevauchement seulement par des protéines filaments épais et fins accessoires Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Cytosquelette • Le cytosquelette endosarcomérique : à l’intérieur des sarcomères • Le cytosquelette exosarcomérique : à l’extérieur des sarcomères • Le cytosquelette sous-sarcolemmique (ou sous-membranaire) Cytosquelette endosarcomérique • Titine (relie chaque filament épais à la strie Z) et Nébuline (associée à chaque filament fin) • Contribuent à l’assemblage et au maintien du sarcomère titine = ciment du sarcomère Vue schématique du cytosquelette endosarcomérique et de certains liens entre la membrane et le sarcomère Cytosquelette exosarcomérique • Situé à l’extérieur des sarcomères • Comprend - Des microtubules - Des filaments intermédiaires de desmine Cytosquelette sous-sarcolemmique • = sous-membranaire 1) Complexe dystrophine et les protéines associées à la dystrophine 2) Complexe taline-intégrine Le cytosquelette soussarcolemmique et les systèmes d’adhérence à la matrice extracellulaire des rhabdomyocytes (MEC) Lame basale = divisé en 2 couches : - lamina lucida (IV) - lamina densa (laminine) 2 1 Coupe transversale d’une myofibrille montrant la position des différentes protéines Tubule T Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Fuseau neuromusculaire Ce sont des récepteurs sensoriels encapsulés dans le muscle, répondant au degré de tension et à la vitesse d’étirement de celui-ci axone efférent = rétrocontrôle Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Jonction neuromusculaire La jonction neuromusculaire est la synapse entre une terminaison axonale d’un motoneurone et une cellule musculaire striée squelettique Synapse neuromusculaire Schéma, inspiré d'un diagramme de Couteaux (1960) Vue en microscopie électronique Tissu musculaire strié : Plan Organisation du muscle strié squelettique Cellule musculaire striée ou rhabdomyocyte Myofibrille Morphologie et constitution Architecture moléculaire Cytosquelette Fuseau neuromusculaire Jonction neuromusculaire Contraction musculaire Le mécanisme moléculaire de la contraction myocytaire Suite à un influx nerveux, la libération de calcium dans le cytosol du rhabdomyocyte entraîne l’exposition du site de fixation de la myosine sur l’actine. 1 tête de myosine Filament fin d’actine Le mécanisme moléculaire de la contraction myocytaire adénosine tri phosphate déjà lié aux têtes de myosines => coup de rame <= hydrolyse de l'ATP en ADP Contraction musculaire - Glissement des filaments fins d’actine sur les filaments épais de myosine - I se raccourcit, A ne se modifie pas Modification du sarcomère au cours de la contraction musculaire Les points clés à retenir • Organisation générale du tissu musculaire en faisceaux musculaires • Aspects morphologiques du rhabdomyocyte : sarcoplasme, sarcolemme, noyaux • Connaître et comprendre le rôle du reticulum sarcoplasmique • La myofibrille = Constituant cytoplasmique de la cellule musculaire responsable de la contraction et son unité ultrastructurale : le sarcomère • Savoir qu’il existe deux constituants : le filament épais de myosine et le filament fin d’actine • Connaître les notions de jonction neuromusculaire et de fuseau neuromusculaire • Comprendre le mécanisme physiologique de la contraction musculaire en fonction des différents constituants du sarcomère Résumé : muscle squelettique NATURE REVIEWS MOLECULAR CELL BIOLOGY Molecular mechanisms of muscular dystrophies: old and new players Kay E Davies and Kristen J Nowak VOLUME 7 OCTOBER 2006 p763 Résumé : muscle squelettique