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Le muscle
INTRODUCTION
Comparaison des trois types de muscles
Muscles
non striés
Muscles striés
Muscles
squelettiques
Muscles
volontaires
Muscle
cardiaque
Muscles
involontaires
Muscles
lisses
Comparaison des trois types de muscles
SQUELETTIQUE
LISSE
multiunitaire
LISSE
unitaire
CARDIAQUE
très longues fibres
striées et
multinucléées
fibres courtes en
fuseau, lisses et
mononucléées
fibres courtes en
fuseau, lisses et
mononucléées
fibres courtes et
bifurquées, striées et
mononucléées
Jonctions gap
Absentes
Peu nombreuses
Nombreuses
Nombreuses
Sarcomères
Oui
Non
Non
Oui
tubules T
réticulum bien
développé
pas de tubules T
réticulum peu
développé
pas de tubules T
réticulum peu
développé
tubules T
réticulum assez
développé
Type de
muscle
Longueur,
forme
et noyaux
Structure
interne
Muscles striés
myofilaments organisés en
sarcomère
muscles à contraction rapide
et de
courte durée
Muscles lisses
myofilaments non organisés en
sarcomères muscles à
contraction lente et maintenue
ou
cyclique
I. Les
Contraction phasique
muscles
squelettiques
contraction tonique
Fibres de type I
• Fibres lentes, dites fibres toniques, richement vascularisées
• Métabolisme aérobie
• Rôle dans le contrôle postural et dans la résistance à
l’étirement
– Fibres de type II
• Fibres rapides ou phasiques, peu vascularisées
• Métabolisme anaérobie
• Rôle dans la régulation des mouvements actifs
1. Structure
1.1 au microscope photonique
Deux fibres en vue longitudinale
tendon
enveloppe
conjonctive
os
fibre
(cellule)
faisceau
de fibres
d’après Benjamin Cummings (2001)
vaisseau
sanguin
Fibres en coupe transversale
1.2 au microscopie électronique
muscle
myofibrille
faisceau
sarcomères
fibre
(cellule)
myofilaments fins
(actine)
myofilaments épais
(myosine)
a. Filament fin d'actine= bande I
Il est constitué de deux colliers de perles enroulés l'un
autour de l'autre.
Les perles sont des monomères d'actine G (globulaire et
soluble).
Après polymérisation, on obtient de l'actine F( fibreuse).
Dans chacune des deux gorges formées par l'enroulement des
perles, on trouve de la tropomyosine, allongée et
filamenteuse.
b. Filament épais de myosine= bande A
La molécule de myosine est une très grosse molécule, c'est un hexamère= 6 sous unités
deux chaînes lourdes: queue de la myosine,
> la tête de la myosine (au bout d'une chaine lourde); chaque tête possédant deux chaînes
légères: LC1 et LC2 (cette dernière est phosphorylable, rôle majeur pour les muscles
lisses mais pas pour les striés
c. Les molécules de troponines
2. Réponse musculaire à une contraction
stimulateur
1
2
3
nerf moteur
muscle
transducteur
1
Réponse électrique du nerf moteur
2
Réponse électrique musculaire
3
Contraction musculaire
sarcomere
muscle
au repos
muscle
contracté
Quand le muscle se contracte :
- la longueur du sarcomère diminue
-la longueur de la bande claire (I) diminue
-la longueur de la bande sombre (A) ne change pas
muscle
au repos
muscle
contracté
Quand le muscle se contracte :
- la longueur des filaments fins (en bleu) ne change pas
-la longueur des filaments épais (en rouge) ne change pas
 la contraction s’explique par un glissement des filaments
fins entre les filaments épais
3. Le contrôle ionique de la contraction
(couplage excitation-contraction)
3.1 la propagation de l’excitation
dans le RS, à tout moment: [Ca2+]= 10 - 3 M
dans le cytosol, au pic de calcium, lors de la
contraction: [Ca2+]= 10 - 6 M
dans le cytosol, au repos: [Ca2+]= 10 - 7 M
3.2 le couplage électro-calcique
canule de remplissage
Vm
stimulation
électrique
[Ca2+]i
fibre musculaire
géante chargée
d’aequorine
photomultiplicateur
transducteur
d’après M.Rieutort, Physiologie animale, tome 1, Masson
contraction
courant
appliqué
+ +
- -
+
-
- + +
+ +
- -
+
+
+
+
-
+
-
+
+
-
+
-
+
+
-
+
-
+
+
-
+
-
+
+
-
+
+
+
-
+
-
+
+
1 - repos
2 - excitation
et contraction
+
-
+
3 - relaxation
potentiel d’action
Ca
Ca
Ca
CICR
réticulum
sarcoplasmique
d’après JP Truchot, Biologie et physiologie animale, Dunod
La ryanodine n'est pas un ligand endogène de la protéine. Il s'agit d'un alcaloïde toxique
sécrété par Ryania speciosa (une plante tropicale)
strie Z
myosine
actine
La troponine se compose de 3
sous-unités : I, C et T
filament fin (actine en bleu)
I
C
T
TM
tête de myosine
ions Ca2+
filament épais (myosine)
d’après Benjamin Cummings (2003)
Ca
troponine
sites de liaison actine-myosine
d’après A. Calas et coll., Précis de Physiologie, Doin
tropomyosine
actine
contraction
3.3 Relaxation
SERCA,
est une ATPase, a un rôle majeur dans la
relaxation. C'est une pompe à calcium située
sur la membrane du RS. Elle n'a pas besoin de
développer une force, elle a juste besoin de
repomper le calcium contre son gradient.
Cette ATPase est régulée par une petite
protéine: le phospholamban (PL ou PLP)
II. LE Muscle lisse
Le calcium qui afflue dans la fibre musculaire
lisse se lie à la calmoduline, une protéine de
liaison du calcium (calcium-binding protein).
Le complexe calcium-calmoduline qui s’est formé active une enzyme, la kinase des
chaînes légères de myosine. Cette kinase permet la phosphorylation d’une des deux
chaînes de myosine légères de chaque tête de myosine par l’utilisation de l’ATP.
Cette phosphorylation permet de démasquer
le site de liaison de l’actine sur la tête de
myosine lourde.
La liaison de l’actine avec la myosine induit la
contraction de la fibre musculaire lisse.
La myopathie regroupe un ensemble de maladies
neuromusculaires qui se caractérisent par une
dégénérescence du tissu musculaire.
Origine
génétique (comme la myopathie de Duchenne, due à une
dégénérescence du chromosome X)
métabolique (liée à un déficit d’enzymes).
acquise (due à une intoxication ou à une inflammation)
congénitale (présente dès la naissance).
L'hyperthermie maligne
Il s'agit d'un problème uniquement liée à l'anesthésie générale qui
comporte une crise d'hyper métabolisme musculaire très importante
déclenchée par l'exposition aux agents anesthésiques
halogénés volatiles et la succinylcholine
L'HM est une maladie musculaire transmise
selon un mode autosomique dominant non
lié au sexe