Système musculaire - NUT1002 PDF

NUT1002 – Anatomie et physiologie en nutrition 1 Système musculaire Raynald Bergeron, Ph.D. Professeur agrégé ÉKSAP 3 septembre 2024  De quoi va-t-on parler aujourd’hui? Système musculaire McKinl...

NUT1002 – Anatomie et physiologie en nutrition 1 Système musculaire Raynald Bergeron, Ph.D. Professeur agrégé ÉKSAP 3 septembre 2024  De quoi va-t-on parler aujourd’hui? Système musculaire McKinley, M.P., O’Loughlin, V.D. et Bidle, T.D. Anatomie et physiologie. Une approche intégrée. 3ème édition. Chenelière Éducation. 2024, 1526 p. Albert Szent-Györgyi Prix Nobel de Médecine de 1938 Réserve bibliothèque ÉKSAP (QS 4 M478a.F 2024). A découvert l’actine et la myosine https://www.cheneliere.ca/fr/anatomie-et-physiologie-3e- edition.html Chapitre 5: p.194-195 Chapitre 10, : p.377-426 2 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  De quoi va-t-on parler aujourd’hui? Système musculaire Marieb, E.N. et Hoehn K. Anatomie et physiologie humaine. Albert Szent-Györgyi 6 e édition. Éditions du Renouveau Pédagogique, Prix Nobel de Médecine de 1938 2019. A découvert l’actine et la myosine (QS 4 M334h.F 2019) Chapitre 4: p.155-157 Chapitre 9, : p.318-366 3 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  De quoi va-t-on parler aujourd’hui? Fonctions et caractéristiques des muscles Les types de muscle Anatomie microscopique Unité motrice Les types de fibres Secousse musculaire Qualités musculaires Cette photo par Auteur inconnu est soumise à la licence CC BY- NC-ND Déterminants de la force Atrophie, sarcopénie et hypertrophie 4 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Système musculaire Fonctions et caractéristiques des muscles Les types de muscle Anatomie microscopique Unité motrice Les types de fibres Secousse musculaire Qualités musculaires Cette photo par Auteur inconnu est soumise à la licence CC BY- NC-ND Déterminants de la force Atrophie, sarcopénie et hypertrophie 5 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Fonctions du tissu musculaire Production de mouvement Sans blague! Stabilisation de la posture soléaire Régulation du volume des organes (muscles lisses) - Sphincters; Estomac, vessie, anus Déplacement des substances dans l’organisme (muscle cardiaque) - Propulsion du sang Production de chaleur Frisson : contractions musculaires involontaires afin d’augmenter la température corporelle Protection des organes - Muscles du plancher pelvien 6 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Fonctions du tissu musculaire Production de mouvement Sans blague! Stabilisation de la posture (type de contraction) soléaire Régulation du volume des organes (muscles lisses) - Sphincters; Estomac, vessie, anus Déplacement des substances dans l’organisme (muscle cardiaque) - Propulsion du sang Production de chaleur - Frisson : contractions musculaires involontaires afin d’augmenter la température corporelle Protection des organes - Muscles du plancher pelvien 7 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Caractéristiques du tissu musculaire Excitabilité électrique Capacité de produire un potentiel d’action (dépolarisation de la membrane plasmique sous l’influence d’un stimulus chimique appelé neurotransmetteur) Contractilité Capacité de se contracter à la suite du déclenchement d’un potentiel d’action; Développement d’une tension (force) sur les points d’ancrage osseux; Il y a plusieurs types de contractions: concentrique, excentrique, isométrique, isocinétique. Extensibilité Capacité du muscle de s’étirer sans se déchirer; Pertinent principalement pour l’estomac et le cœur. Élasticité Capacité du muscle à retrouver sa longueur après une contraction ou un étirement. 8 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Système musculaire Fonctions et caractéristiques des muscles Les types de muscle Anatomie microscopique Unité motrice Les types de fibres Secousse musculaire Qualités musculaires Cette photo par Auteur inconnu est soumise à la licence CC BY- NC-ND Déterminants de la force Atrophie, sarcopénie et hypertrophie 9 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Les types de muscle - Squelettique La cellule musculaire squelettique est striée, tubulaire et plurinucléée Tableau 5.11 de McKinley et al. 10 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Les types de muscle - Cardiaque La cellule musculaire cardiaque est striée, ramifiée et contient 1 à 2 noyaux tableau 5.11 de McKinley et al. 11 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Les types de muscle - Lisse La cellule musculaire lisse est non striée, fusiforme et contient 1 seul noyau. 12 tableau 5.1 de McKinley et al. NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03 Fonction du système digestif Les étapes de la digestion Ingestion Propulsion ; contractions et relâchements des muscles lisses et squelettiques permettant de déplacer les aliments ingérés dans tout le tube digestif (déglutition et péristaltisme) Sécrétion Digestion Absorption Défécation Muscles de la déglutition DÉFINITION: Processus de propulsion assurant le passage des aliments de la cavité orale vers l’estomac Muscles de la mastication Muscles de la déglutition Muscles du pharynx  Les types de muscle Forme Nombre de noyaux Régulation de la contraction Réticulum sarcoplasmique 16 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Système musculaire Fonctions et caractéristiques des muscles Les types de muscle Anatomie microscopique Unité motrice Les types de fibres Secousse musculaire Qualités musculaires Cette photo par Auteur inconnu est soumise à la licence CC BY- NC-ND Déterminants de la force Atrophie, sarcopénie et hypertrophie 17 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Anatomie microscopique du muscle Faisceau Petits paquets de fibres musculaires enveloppées par du tissu conjonctif (périmysium) Fibre musculaire Cellule musculaire Composés de diverses structures : sarcolemme, sarcoplasme, tubules transverses, etc… 10 000 à 1 M / muscle Faisceau Longueur varie entre 100 µm à 35 cm Diamètre varie de 10 à 100 µm Myofibrilles Quelques centaines, voir milliers, de myofibrilles par fibre musculaire Éléments contractiles du muscle Longs fils fait de plus petites sous-unités appelées les sarcomères Elles sont striées - Pourquoi? On y viendra! Myofilaments Filaments fins – actine (3000 / myofibrilles ) Filaments épais – myosine (1500 / myofibrilles) Ce sont ces protéines qui effectuent la contraction musculaire 18 2024-09-03 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron ©  Structures particulières d’une fibre musculaire Sarcolemme Équivalent de la membrane plasmatique Tubules T (ou tubules transverses) Invagination du sarcolemme Sarcoplasme Équivalent du cytosol Noyau Sous le sarcolemme 19 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Structure microscopique d’une fibre musculaire Réticulum sarcoplasmique (RS) Rôle essentiel dans la régulation de la contraction musculaire Triade (région du RS) Structure importante dans la propagation du potentiel d’action 1 tubule T 2 citernes terminales: une de chaque côté du tubule T 20 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Myofilaments fins et épais 60% Myofilaments épais (Protéines contractiles) – 300 brins de myosine tressés deux à deux sur eux même – Tête de myosine, ou pont d’union avec l’actine sont vers l’extérieur – Queues de myosine forment la tige du myofilament épais et sont dirigées vers la ligne M (centre du sarcomère) Myofilaments fins (Protéines contractiles) 25% – Deux brins d’actine tressés ensemble – Actine contient un site de liaison avec la myosine – Ce site est caché au repos 3% – Troponine (protéine complexe) Protéines 5% – Tropomyosine (protéine fibrillaire) régulatrices % de masse de la fibre musculaire 21 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Structure moléculaire des myofilaments épais et des myofilaments fins (fig. 10.5 McKinley) Fibre musculaire Myofibrille Myofilaments Molécule de myosine Têtes Queue Site de liaison de l’actine Site de liaison de l’ATP Reproduction interdite © TC Média Livres Inc. Têtes de myosine A. Filament épais Tropomyosine Troponine Site de liaison du Ca2+ Actine Site de liaison de la myosine 22 B. Filament fin NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Sarcomère : d’une ligne (disques) Z à l’autre Coupe transversale d’une fibre musculaire ; Les lignes Z sont clairement visibles en microscopie. 23 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Structure d’un sarcomère (voir fig. 10.5B de McKinley) Sarcomère = Unité fonctionnelle de la fibre musculaire Dans une fibre musculaire, ils sont juxtaposés l’un à côté de l’autre (jusqu’à 500 000/ fibre) Sarcomère 2,5 µM 24 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Sarcomères et fibre musculaire Cette photo par Auteur inconnu est soumise à la licence CC BY-SA Fibre musculaire -Plus le nombre de sarcomères est grand, plus la fibre musculaire musculaire est longue 25 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Protéines contractiles et structurales Contractiles 85% Myofilaments fins : principalement formé d’actine qui est ancrée dans le disque Z Myofilaments épais: formés d’environ 300 molécules de myosine Protéines structurales Ligne M : Myomésine, lié aux myofilaments épais, ce qui les stabilise Disque Z : Zone étroite en forme de lame faite de protéine dense, délimite le sarcomère Dystrophine : attache myofilaments fins au sarcolemme (non-visible sur l’image) Titine : moitié du sarcomère de la ligne M au disque Z, confère la propriété élastique au muscle (ressemble à un ressort) 26 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Structure d’un sarcomère : Unité fonctionnelle de la fibre musculaire Résumé des éléments essentiels Disque Z = Extrémités de chaque sarcomère Ligne M = Centre du sarcomère Myofilaments épais = Myosine Le mouvement de la tête de myosine constitue le « moteur » de la contraction Myofilaments fins = Actine L’actine est ancrée au disque Z Contraction du sarcomère = glissement de l’actine le long de la myosine 2,5 µM 27 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Glissement des sarcomères lors de la contraction Pont d’union = liaison chimique entre actine et myosine Nombre de ponts d’union varie en fonction de l’état d’étirement du sarcomère Lors de l’allongement ou de l’étirement musculaire maximum, le nombre de ponts d’union diminue (pas sur la figure) Lors du raccourcissement maximum d’un sarcomère, le glissement des filaments d’actine sur les filaments de myosine est freiné par le disque Z (Fig 10.12B page suivante) 28 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Raccourcissement des sarcomères (fig. 10.15 McKinley) Sarcomère au repos Sarcomère au repos Ligne Z Filament épais Ligne Z Titine Filament fin Filament fin Ligne M Ligne Z Ligne Z Ligne M Zone H Zone H Bande I Bande A Bande I Bande I Bande A Bande I A. Muscle squelettique au repos Contraction Contraction Ligne M Ligne Z Ligne Z Ligne Z Ligne Z Ligne M Bande A Bande A Sarcomère Sarcomère complètement contracté complètement contracté B. Muscle squelettique complètement contracté 29 NUT1002-A24 | etRaynald Source : 10.12A Bergeron 10.12B (droite) : Dr. H.©E. Huxley 2024-09-03 Reproduction interdite © TC Média Livres Inc.  Système musculaire Fonctions et caractéristiques des muscles Les types de muscle Anatomie microscopique Unité motrice Les types de fibres Secousse musculaire Qualités musculaires Cette photo par Auteur inconnu est soumise à la licence CC BY- NC-ND Déterminants de la force Atrophie, sarcopénie et hypertrophie 30 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  Unité motrice (fig. 10.7 de McKinley) Moelle épinière Neurone moteur 1 Neurone moteur 2 Fibres musculaires innervées par le neurone moteur 1 Jonctions neuromusculaires -Sur cette figure, il y a deux unités motrices A 31 NUT1002-A24 | Raynald Bergeron © 2024-09-03  L’unité motrice ; Caractéristiques -Un motoneurone innerve plusieurs fibres musculaires Le nombre de fibres contrôlées par une unité motrice varie d’un muscle à l’autre; Plus le ratio # de fibres / unité motrice est grand, moins le niveau de contrôle de la contraction est bon; Exemple: - Muscle contrôlant le mouvement des yeux ;