Cours sur les Tissus Musculaires (PDF)

Bases moléculaires de la contraction musculaire Dr. Stéphane König  Le tissu musculaire La fonction principale des muscles est de générer une force ou un mouvement en réponse à un stimu...

Bases moléculaires de la contraction musculaire Dr. Stéphane König  Le tissu musculaire La fonction principale des muscles est de générer une force ou un mouvement en réponse à un stimulus. From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb  Le tissu musculaire Muscle squelettique Muscle cardiaque Muscle lisse Muscles striés Vanders  Plan Muscle squelettique: – Structure / fonction – Bases moléculaires de la contraction – Couplage excitation-contraction – Unité motrice – Fibres lentes / rapides – Comprendre le reflexe myotatique Muscle cardiaque: – Bases moléculaires de la contraction Muscle lisse: – Bases moléculaires de la contraction – Contrôle de la contraction – Contrôle de la relaxation  Pourquoi étudier le muscle squelettique? Enseignement « Muscle Squelettique» 1 BA 3 BA Mon cours: Bases moléculaires de la contraction Cours S. Armand: Unité Introduction Système Nerveux Production du mouvement Cours I. Neto Silva: Energie du mouvement  Le muscle strié squelettique + de 600 muscles, ~40% du poids total Mouvement volontaire Cours S. Armand  Fonctions des muscles Production du mouvement – Locomotion et manipulation Maintien de la posture – Ajustement permanent des muscles Stabilisation des articulations – Collaboration avec les ligaments et tendon Régulation de la température corporelle – Produisent de la chaleur et participent à la thermogenèse Protection des organes Cours S. Armand Autres Fonctions des Muscles Squelettiques Fonctions des muscles: Produire du mouvement Maintenir la posture Respirer Langue Stabiliser les articulations Produire de la chaleur Myokines …  Muscles Squelettiques :Résumé Les muscles squelettiques striés: Sont constitués de fibres musculaires striées Recouvrent le squelette osseux Constituent environ 40% de la masse corporelle Plus de 600 muscles Peuvent être maitrisés volontairement  Muscles Squelettiques Caractéristiques fonctionnelles: – Excitabilité: C’est la faculté de percevoir un stimulus (neurotransmetteur) et d’y répondre. – Contractilité: C’est la capacité de se contracter en réaction à un stimulus adéquat. – Elasticité: L’élasticité est une propriété physique du muscle. C’est la capacité qu’ont les muscles squelettiques de se contracter et de reprendre leur longueur de repos. – Extensibilité: C’est la capacité de s’étirer au-delà de sa longueur de repos. – Plasticité: Selon le type d’utilisation le muscle s’adapte au type d’effort. Muscles Squelettiques : fibres musculaires Cours Priscilla Soulié 1 cellule: plusieurs noyaux (cellules multi-nucléée) = très grande cellule Microscopie Virtuelle Université de Genève: http://vslwww.unige.ch/  Formation des muscles squelettiques 1 - Fusion de précurseurs musculaires (myoblastes) 2 - Mise en place de la matrice extracellulaire - Innervation / Formation de la jonction neuromusculaire 3 - Spécialisation des fibres musculaires (Type1 / Type 2) - Mise en place des cellules souches du muscles (cellules satellites) Organisation générale du muscle squelettique: faisceaux Coupe transversale d’un muscle squelettique Chaque muscle est organisé en plusieurs faisceaux E: Epimysium entoure les muscles P: Périmysium entoure les faisceaux (F) En: Endomysium entoure les fibres Organisation générale du muscle squelettique: cellules Coupe transversale d’un muscle squelettique c : capillaires Chaque faisceau comporte plusieurs fibres musculaires Chaque fibre musculaire est une cellule multinucléée! Organisation générale du muscle squelettique: Les myofibrilles Organisation générale du muscle squelettique: myofibrilles Coupe longitudinale d’un muscle squelettique Myofibrille Myofibre Organisation générale du muscle squelettique: myofibrilles Les Myofibrilles sont toutes alignées en parallèle dans une cellule des muscles squelettiques Organisation générale du muscle squelettique: Le sarcomère Organisation générale du muscle squelettique: sarcomère Répétitions en série Myofibrille Organisation générale du muscle squelettique: sarcomère Sarcomère Sarcomère Sarcomère Myofibrille Organisation générale du muscle squelettique: sarcomère 1 sarcomère Sarcomère: Unité minimale de contraction située entre 2 disques Z Myofibrille Organisation générale du muscle squelettique: sarcomère 1 sarcomère Filaments fins: actine + autres Filaments épais: myosines Organisation générale du muscle squelettique: sarcomère 1 sarcomère Filaments fins: actine + autres Filaments épais: myosines 3D !!  Organisation générale du muscle squelettique: Résumé 1 – Le sarcomère est l’unité minimale de contraction située entre 2 disques Z Filaments épais: myosines Disque Z Filaments fins: actine Disque Z 2 – Chaque myofibrille est composé d’un alignement en série de sarcomères 3 – Les Myofibrilles sont toutes alignées en parallèle dans une cellule des muscles squelettiques Structure du muscle : Résumé Anatomie et physiologie humaines, Elaine Marieb, Katja Hoehn, 2019 27 Organisation moléculaire des sarcomères: Les myofilaments Filaments fins Filaments épais Organisation moléculaire des sarcomères: Les myofilaments Filaments fins Filaments épais Filaments épais: myosines Disque Z Filaments fins: actine Disque Z  Zoom Filaments épais: myosines Disque Z Filaments fins: actine Disque Z Organisation moléculaire des sarcomères: Les myofilaments Filaments fins Organisation des Filaments Fins: Actine A savoir: Filaments d’actine Troponines (I, T,C) Tropomyosines Nebuline Muscle squelettique: alpha-actine L’alpha-actinine se localise au niveau des lignes Z Organisation moléculaire des sarcomères: Les myofilaments Filaments épais Organisation des Filaments Epais : Myosines Environ 200 molécules par filament épais Myosine II: 2 Chaines lourdes de myosines (Myosin Heavy Chain) 4 Chaines légères: 2 chaines légères pour chaque chaine lourde Rôle régulateur Organisation des Filaments Epais : Myosines Chaines lourdes, deux parties: Une queue entrelacée (structure) 2 têtes globulaires formées par chacune des molécules de chaine lourde de myosines Organisation des Filaments Epais : Myosines Chaines lourdes, deux parties: Une queue entrelacée (structure) 2 têtes globulaires formées par chacune des molécules de chaine lourde de myosines Têtes globulaires des chaines lourde des myosines: Constituées par les chaines lourdes des myosines Site de liaison à l’ATP Activité ATPase Site interaction avec actine  Glissement des filaments Les filaments fins et épais ne changent pas de taille lors d’une contraction.  Glissement des filaments Les filaments fins et épais ne changent pas de taille lors d’une contraction.  Glissement des filaments Les filaments fins et épais ne changent pas de taille lors d’une contraction.  Les myofilaments Myosine: filaments épais (16 nm) Actine: filaments minces (7-8 nm) Titine: la plus longue protéine (25000 aa), filament élastique permet de maintenir les filaments de myosine centrés Nébuline: très grande protéine non élastique définit longueur du filament d’actine Contrôle des connaissances Quels sont les principaux constituants de la fibre musculaire? - Sarcomère/ myofibrilles ? - Protéines constituant les filaments fins - Protéines constituant les filaments épais  Comment les muscles squelettiques se contractent?  Interaction Actine-Myosine: Contraction Induit par la libération de Ca2+ Absence d’ATP: Rigor mortis From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb  Interaction Actine-Myosine: Contraction 1. Augmentation de la concentration de calcium cytoplasmique Interaction Actine-Myosine: Rôle du Calcium  Résumé Tropomyosine - Troponine Tropomyosine: – Protéines fibreuses, double brins – Entourent l’actine – 1 Tropomyosine pour 7 actines – Masquent les sites de fixation des myosines sur l’actines Troponine: – Troponin I: sous-unité inhibitrice qui se lie à l’actine – Troponin T: se lie à la tropomyosine – Troponin C: se lie aux ions calcium From: Human Physiology – Vander’s 12E  Interaction Actine-Myosine: Contraction 1. Augmentation de la concentration de calcium cytoplasmique 2. Fixation du calcium sur les troponines C, induit un changement de conformation du complexe Troponines-Tropomyosines  Interaction Actine-Myosine: Contraction Induit par la libération de Ca2+ Absence d’ATP: Rigor mortis From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb  Interaction Actine-Myosine: Contraction 1. Augmentation de la concentration de calcium cytoplasmique 2. Fixation du calcium sur les troponines C, induit un changement de conformation du complexe Troponines-Tropomyosines 3. Interaction des têtes de myosines avec les filaments fin d’actine 4. Contraction: 1. Pivotement de la tete de myosine 2. Libération ADP et Pi 3. Fixation d’1 ATP 4. Décrochement des têtes de myosines de l’actine 5. L’hydrolyse de l’ATP en ADP et Pi fourni l’énergie pour remettre la tête de myosine en position haute  Interaction Actine-Myosine: Contraction Induit par la libération de Ca2+ Absence d’ATP: Rigor mortis From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb  Interaction Actine-Myosine: Contraction 1. Augmentation de la concentration de calcium cytoplasmique 2. Fixation du calcium sur les troponines C, induit un changement de conformation du complexe Troponines-Tropomyosines 3. Interaction des têtes de myosines avec les filaments fin d’actine 4. Contraction 5. Diminution de la concentration de calcium cytoplasmique induit l’arrêt de la contraction D’où vient le calcium? Couplage Excitation-Contraction Libération de calcium dans le cytoplasme fait suite à un potentiel d’action. (Où?) Le calcium est libéré du réticulum sarcoplasmique. Cette libération de calcium est rapide et son repompage est plus lent. La libération de calcium dans le cytoplasme provoque une contraction musculaire. Couplage Excitation-Contraction From: Human Physiology – Vander’s 12E  Organisation du réticulum sarcoplasmique DHPR RyR “Dihydropyridine Receptor” “Ryanodine Receptor” Canal calcique voltage dépendant de type L Canal calcique Présent sur la membrane plasmique Présent à la membrane du reticulum sarcoplasmique Change de conformation lors d’un potential d’action (dépolarisation) S’ouvre quand DHPR change de conformation Interagit avrc RyR Interagit avrc DHPR https://www.coursehero.com/study-guides/cuny-csi-ap-1/neuromuscular-junctions-and-muscle-contract ions/  Couplage excitation-contraction Sur les tubules T (membrane plasmique): Canaux Ca2+ L-type appelés aussi récepteurs à la dihydropyridine DHPR (senseur du voltage) Sur la membrane du RS: Récepteurs à la ryanodine (RyR) qui est un canal Ca2+ (Ca2+-release channel) La protéine SERCA est une pompe (ATPase) qui permet de re-pomper le calcium cytoplasmique dans le reticulum sarcoplasmique. Organisation du réticulum sarcoplasmique Tubule transverse (tubule T): entre deux citernes du RS, repli de la membrane plasmique Triade: à la jonction entre les stries A et I Organisation du réticulum sarcoplasmique Tubule transverse (T tubule): Repli de la membrane plasmique entre deux citernes du RS Triade: à la jonction entre les stries A et I https://www.coursehero.com/study-guides/cuny-csi-ap-1/neuromuscular-junctions-and-muscle-contract ions/ Organisation du réticulum sarcoplasmique https://www.coursehero.com/study-guides/cuny-csi-ap-1/neuromuscular-junctions-and-muscle-contract ions/ Organisation du réticulum sarcoplasmique https://www.coursehero.com/study-guides/cuny-csi-ap-1/neuromuscular-junctions-and-muscle-contract ions/ Couplage excitation-contraction Dépolarisation induit un changement de conformation des canaux Ca2+ voltage-dépendants « L-type » ou DHPR Changement de conformation des canaux DHPR est « transmis » aux canaux RyR du RS Le Ca2+ sort du RS par les canaux RyR et va déclencher la contraction Le Ca2+ est re-pompé dans le RS par les pompes SERCA  Conclusions 1. Dépolarisation cellule musculaire (= Potentiel d’Action: PA) 2. Au niveau des Tubules T, suite au PA, l’interaction DHPR-RyR active le RyR 3. Libération du calcium du réticulum sarcoplasmique par le RyR 4. Fixation calcium à la Troponine C 5. Interaction Actine-Myosine 6. Contraction 7. ATP: 1. Chaine lourde des myosines (=décrochage des têtes de myosines de l’actine) 2. SERCA (=repompage calcium dans les réticulum sarcoplasmique) 3. PMCA (=expulse calcium dans milieu extracellulaire) 8. Fin de la contraction Contrôle des connaissances Contrôle de la contraction musculaire Couplage excitation - contraction Protéines impliquées dans le couplage excitation - contraction ? Rôle / origine calcium dans la contraction musculaire Senseur calcique  Stabilisation des myofibrilles From: Human Physiology – Vander’s 12E Costamère: complexe dystrophine-glycoprotéine Pour en savoir plus! Myopathies Pour en savoir plus! From: Human Physiology – Vander’s 12E Mutation de Laminin-2: Myopathie Congénitales Mutation des sarcoglycans: Myopathie des Ceintures Mutation de Dystrophine: Myopathie de Duchenne Mais aussi mutations de Desmin, -Crystallin, …  Organisation du complexe dystrophine- glycoprotéine du muscle squelettique Pour en savoir plus! Myopathie Congénitales Myopathie des Ceintures Myopathie de Duchenne-Becker  Régénération Musculaire Pour en savoir plus! Rôle essentiel des cellules souches musculaires, les cellules satellites. La lame basale est une partie de l’endomysium. Unité motrice  Unité motrice L’unité motrice: un motoneurone l’ensemble de fibres musculaires innervées par ce motoneurone Toutes les fibres des muscles squelettiques sont innervées par 1 seul motoneurone Tous les motoneurones innervent un grand nombre de fibres musculaires  Unité motrice Chaque fibre musculaire est innervée par un seul motoneurone  Motoneurone α From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb 1 Jonction Neuro-Musculaire! La junction neuromusculaire neurofilament (exprimé par les neurones) synaptophysin (jonction neuromusculaire) Photo: Pre Perrine Castets - Unige Jonction Neuromusculaire  Récepteurs ionotropes / metabotropiques Muscles squelettiques Muscle cardiaque  Jonction Neuro-Musculaire Motoneurone α Jonction Neuro-Musculaire Induit une dépolarise de la cellule musculaire Permet d’atteindre le seuil Ouverture des canaux sodiques voltage-dépendent Potentiel d’action musculaire  Jonction Neuro-Musculaire From: Human Physiology – Vander’s 12E Couplage Excitation-Contraction (1) Le couplage excitation- contraction correspond à la succession d’événements par laquelle le PA transmis le long du sarcolemme provoque le glissement des myofilaments Cours S. Armand Anatomie et physiologie humaines, Elaine Marieb, Katja Hoehn, 2019 Couplage Excitation-Contraction (2) Cours S. Armand Anatomie et physiologie humaines, Elaine Marieb, Katja Hoehn, 2019 Atteintes de la Jonction Neuro-Musculaire Clostridium: pathogènes associés à une paralysie Bactéries Clostridium: Croissance anaérobie Gram positives Produisent des spores 2 types de Clostridium associés à des paralysies: C. tetani Tetanos (paralysie spastique) Toxine: tetanospasmine (TeTX) Inhibition de la libération de neurotransmetteurs Neurones C. botulinium Botulisme (paralysie flasque) Toxine: Toxine Botulique A-G (BoTX) Inhibition de la libération de neurotransmetteurs Jonction Neuro-Musculaire Exocytose des vésicules Neurosciences, 5Ed. Purves  SpeakUp 88279 Sites d’action des toxines botuliniques et tétaniques Botulisme: Inhibition exocytose vésicules au niveau de la jonction neuromusculaire = inhibition libération Ach = paralysie flasque Tétanos: Inhibition exocytose vésicules au niveau d’interneurones inhibiteurs de la moelle = hyperexcitabilité des muscles squelettiques concernés Neurosciences, 5Ed. Purves Contrôle des connaissances Unité motrice Jonction Neuromusculaire: Neurotransmetteur Récepteur postsynaptique Canaux ? Pathologies Synapse spéciale Modulation de la force musculaire? Modulation de la force musculaire? - Taille des fibres (Nombre de myofibrilles / cellules) - Composition du muscle (Fibres lentes / Rapides) - Fréquence de stimulation (Tétanos) - Nombre de fibres qui se contractent (Sommation spatiale)  Modulation de la force Muscle s: Fundamen tal Biolo gy and Mechanisms of Dise ase. A P  Modulation de la force Muscle s: Fundamen tal Biolo gy and Mechanisms of Dise ase. A P  Modulation de la force Muscle s: Fundamen tal Biolo gy and Mechanisms of Dise ase. A P  Sommation temporelle Des stimulations de même intensité sont appliquées successivement, jusqu’à obtenir un tétanos. Le tétanos correspond à une contraction physiologique du muscle. L’augmentation de la force de contraction est due au maintient du Ca2+ cytoplasmique constamment élevée permettant la mise sous tension des éléments élastiques du muscle. Modulation de la force musculaire? - Taille des fibres (Nombre de myofibrilles / cellules) - Composition du muscle (Fibres lentes / Rapides) - Fréquence de stimulation (Tétanos) - Nombre de fibres qui se contractent (Sommation spatiale) Composition des muscles squelettiques: différents types de fibres Photo : S. Koenig (Frieden’s lab Unige) Composition des muscles squelettiques: différents types de fibres Fibre Rapide (Type IIA) Fibre Très Rapide (Type IIB) Fibre Lente (Type I) Photo : S. Koenig (Frieden’s lab Unige) Composition des muscles squelettiques: différents types de fibres Fibre Rapide (Type IIA) Fibre Très Rapide (Type IIB) Fibre Lente (Type I) Photo : S. Koenig (Frieden’s lab Unige) Diamètre Fibres Musculaires :IIB > IIA > I Force : IIB > IIA > I  Composition des muscles squelettiques: différents types de fibres Fibres de type I: – Se contractent plus lentement – Se décontractent plus lentement Fibres de type II: – Se contractent plus rapidement – Se décontractent plus rapidement Ratio Type I/ Type II détermine la: – Vitesse de contraction d’un muscle donné Un muscle qui contient beaucoup de fibres lentes se contracte lentement – Force de contraction Types II ont un plus large diamètre que les type I  Types de fibres Type I (lente) Type IIa (rapide) Type IIb (rapide) Métabolisme Oxydatif Oxydatif + Glycolytique Glycolytique Couleur Rouge Rouge -Rose Blanche Diamètre Petit Moyen Grand Vitesse de contraction Lente Rapide Très rapide Force de contraction Faible Moyenne Elevée Fatigabilité Faible Modérée Elevée Type d’activité Posture Sprints Mouvements Endurance puissants très courts Cours S. Armand Type de fibres: lentes ou rapides Les muscles se contractent et se décontractent rapidement ou lentement selon leur composition en fibres musculaires Soleus: Riche en fibres lentes (type I) Gastrocnemius: Riche en fibres rapides (type II) Toutes les fibres d’une même unité motrice ont le même phénotype (lent ou rapide) Type de fibres: lentes ou rapides Lente (type I) / Rapide (type II): – Contraction: Activité ATPase des tête globulaires des chaines lourdes des Myosines – Décontraction: Activité des SERCA Fibres lentes (type I) sont très présentes dans les muscles permettant le maintien de la posture Type de fibres: fatigables ou résistantes à la fatigue Type I Type II Lentes - oxydatives Rapides oxydatives - glycolytiques Rapides – glycolytiques  Types de fibres Type I (lente) Type IIa (rapide) Type IIb (rapide) Métabolisme Oxydatif Oxydatif + Glycolytique Glycolytique Couleur Rouge Rouge -Rose Blanche Diamètre Petit Moyen Grand Vitesse de contraction Lente Rapide Très rapide Force de contraction Faible Moyenne Elevée Fatigabilité Faible Modérée Elevée Type d’activité Posture Sprints Mouvements Endurance puissants très courts 101 Modulation de la force musculaire? - Fréquence de stimulation (tétanos) - Taille des fibres (nombre de myofibrilles / cellules) - Composition du muscle - Nombre de fibres qui se contractent (Sommation spatiale)  Sommation spatiale Les unités motrices lentes sont recrutées avant les unités motrices rapides Rapides (Type IIB) Glycolytiques Rapides (Type IIA) Oxydatives Lentes (Type I) Oxydatives Neurosciences - Purves Différents types de fibres musculaires SpeakUp 97557 Unité motrice: Type de fibre Chaque fibre musculaire est Toutes les fibres musculaires innervées par un innervée par un seul motoneurone  sont du même type de fibre (lent ou motoneurone  rapide)  L’innervation définit le type de fibres Physiologique Pathologique Type de fibres: resistantes ou sensibles à la fatigue Rôle du métabolisme dans la resistance à la fatigue Lentes - oxydatives Rapides oxydatives - glycolytiques Rapides – glycolytiques Génétiquement programmés… Plasticité des muscles!  Contrôle des connaissances Lentes (type I) Rapides (type II) ? Types de fibres Fatigables Résistantes à la fatigue ? Lien avec la notion d’unité motrice ? Reflexe Myotatique  Arc réflexe : un exemple 1 Récepteur Il faut définir: 1. Récepteur 2. Neurone Sensitif 3. Centre d’intégration 4. Neurone moteur 5. Effecteur : ici la contraction du muscle squelettique From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb Arc réflexe : un exemple Cours Prof Denis Jabaudon Arc réflexe : un exemple Cours Prof Denis Jabaudon Reflexe Myotatique Muscle squelettique? Comment se contracte un muscle squelettique? Qu’est-ce qui contrôle la contraction des muscles squelettiques? Récepteurs sensoriels capables de détecter le stimulus? Fibres nerveuses afférentes? Fibres nerveuses efférentes?  Question de départ Contraction reflexe d’un muscle déclenchée par un stimuli Muscle squelettique? Comment se contracte un muscle squelettique? Qu’est-ce qui contrôle la contraction des muscles squelettiques? Récepteurs sensoriels capables de détecter le stimuli? Fibres nerveuses afférentes? Fibres nerveuses efférentes? Reflexe Myotatique  Circuits réflexes : un exemple 1 Récepteur From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb Circuits réflexes : Reflexe Myotathique Recepteurs? From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb Mécanorécepteurs proprioceptifs Fuseau neuromusculaire: Cellules musculaires (4- 8) modifiées entourés par une capsule conjonctive. Détecte des changements de longueur du muscle. Organe tendineux de Golgi: Terminaisons nerveuses encapsulées à la jonction entre le muscle et le tendon. Détecte des changements de tension. Reflex Myotathique Fuseau neuromusculaire: Fibres intra-fusales Afférences: Fibres Ia, stimulées par le degré d’étirement Efférences: Innervation , qui permet la contraction des éléments contractiles du fuseau neuromusculaire Fuseau neuromusculaire: Fibres intra-fusales Afférences: Fibres Ia, stimulées par le degré d’étirement Efférences: Innervation , qui permet la contraction des éléments contractiles du fuseau neuromusculaire SpeakUp 97557 Fonctionnement du fuseau neuromusculaire From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb Rôle du motoneurone gamma Voies descendantes: Co-stimulation alpha-gamma  Fonctionnement du fuseau neuromusculaire L’étirement du muscle augmente la fréquence de décharge du fuseau neuromusculaire La contraction du muscle diminue la fréquence de décharge du fuseau neuromusculaire From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb Le réflexe d’étirement: reflexe myotatique reflexe mono-synaptique ! Le réflexe tendineux Appareil tendineux de Golgi Ib Le réflexe tendineux Terminaisons encapsulées Associée à une fibre nerveuse sensitive Ib Disposé en série avec le muscle squelettique Sensible aux tensions actives du muscle Fibres Ib en contact avec des interneurones inhibiteurs From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb Étirement passif du muscle Contraction active du muscle  Le réflexe d’étirement: reflexe mono-synaptique From: Anatomie et physiologie humaine, Elaine N. Marieb Muscle Cardiaque Immunostaining of proteins in human myocardium. Vandeput F et al. J. Biol. Chem. 2007;282:32749-32757  Cellule Cardiaque From: Human Physiology – Vander’s 12E Muscle Cardiaque  Période réfractaire From: Human Physiology – Vander’s 12E Troponin Représentation schématique des tubules T dans les cellules cardiaques  Triade/Diade Muscle squelettique: Triade Muscle cardiaque: Diade Tubules T se situent à la jonction des bandes A-I Tubules T se situent au niveau du disque Z  Couplage Excitation-Contraction dans le muscle cardiaque « Excitation » Dépolarisation de la membrane plasmique Ouverture des canaux Ca2+ sensibles au voltage de la membrane plasmique Entrée de Ca2+ dans la cellules L’entrée de calcium (influx) dans le Libérationde Ca2+ par le réticulum cardiomyocytes participe à la contraction. sarcoplasmique Cet influx peut-être modulé! [Ca2+] cytoplasmique Contraction Muscle cardiaque: Calcium-trigger Muscle cardiaque: Calcium-trigger Isoproterenol: Agoniste beta-adrénergique Agonistes β1-adrénergiques Adrénaline Noradrénaline PKA  Agonistes β1-adrénergiques Effets sur le cœur de la stimulation β1-adrénergique: adenylate cyclase AMPc Activités des protéines kinases dépendantes de l’AMPc (Protéine kinase A = PKA) Phosphorylations de Ca2+ cytoplasmique contraction Published in Volume 123, Issue 1 (January 2, 2013) J Clin Invest. 2013;123(1):46–52. doi:10.1172/JCI62834. Copyright © 2013, American Society for Clinical Investigation  Muscle Squelettique/ Muscle Cardiaque Muscle Squelettique Muscle Cardiaque Gradation de la force de contraction: Gradation de la force de contraction Sommation spatiale par la modulation du calcium Sommation temporelle cytoplasmique Muscle Lisse  Le muscle lisse Vaisseaux sanguins, système respiratoire, tube digestif, système urinaire, système génital, œil. Cellule musculaire lisse: - Ne possède qu’un noyau en son centre - Est beaucoup plus petite que la cellule musculaire squelettique - Est innervée par le système nerveux autonome - Présence de jonctions neuromusculaires diffuses - Pas de sarcomères - Pas de tubules transverses - Filaments d’actine et de myosine - Pas de troponine mais de la calmoduline Corps dense 2 types de muscles: Muscles lisses unitaires: les plus nombreux. Les cellules sont couplées électriquement par des jonctions communicantes (gap). Toutes les cellules ne reçoivent pas d’innervation. Muscles lisses multi-unitaires: chaque cellule musculaire reçoit une innervation, peu de gap jonctions. Permet des mouvements plus précis. Reticulum Sarcoplasmique  Contraction des muscles lisses MLCK MLCK inactive active From: Human Physiology – Vander’s 12E From: Human Physiology – Vander’s 12E Induction de la relaxation Induction de la relaxation Basic and Clinical Pharmacology - Katzung Synthèse du NO / Cellules endotheliales Induction de la relaxation: rôle NO Basic and Clinical Pharmacology - Katzung  Induction de la relaxation: rôle NO GTP + + NO Guanylate cyclase Relaxation du cGMP muscle lisse - + Inhibiteurs Phosphodiesterase 5 (Sildenafil…) GMP Régulation de la contraction IP3: contraction cAMP ou cGMP: relaxation  Stimulation α1-adrénergique Muscarinique M3 Angiotensine II Stimulation β-adrénergique Canaux calciques IP3 type-L AMPc Ca2+ MLCK MLCK MLCK-P inactive active inactive Ca2+ MLC MLC-P CONTRACTION GMPc NO Modulation de la contraction du muscle lisse Résumé Muscles (1)  Résumé Muscles (2) From: Human Physiology – Vander’s 12E