Chapitre 5 : Le système musculaire

Question 1

Quels sont les 3 types de muscles ?

Answer 1

Cardiaques, lisses et squelettiques.

Question 2

Comment appelle-t-on les cellules spécialisées du tissu musculaire ?

Answer 2

Les fibres musculaires ou myocytes.

Question 3

Quelles cellules du corps sont excitables ?

Answer 3

Les cellules nerveuses et musculaires sont excitables, stimulées par les neurones du système nerveux.

Question 4

Par quoi est produit le mouvement ?

Answer 4

Par la contraction musculaire de ces cellules, myocytes.

Question 5

Quelles sont les caractéristiques des muscles cardiaques ?

Answer 5

Les muscles du coeur : myocarde, dont les contractions permettent de pomper le sang dans le corps. Leur contraction est involontaire : se fait indépendamment de notre volonté.

Question 6

Quelles sont les caractéristiques des muscles lisses ?

Answer 6

Ce sont les muscles de la paroi des viscères : intestin, estomac, utérus, vaisseaux sanguins dont les contractions (involontaires) permettent de propulser les substances dans des organes (intestin → sang ; sang → organes ; estomac → sang (nutriments) / intestin).

Question 7

Quelles sont les caractéristiques des muscles squelettiques ?

Answer 7

Ce sont plus de 600 muscles dans le corps, attachés au système osseux. Leur contraction est volontaire (contrôle conscient).

Question 8

Quels sont les 4 roles principaux des muscles squelettiques ?

Answer 8

1. Mouvement du corps
2. Maintien de la posture
3. Protection et soutien
4. Production de chaleur

Question 9

De quelle manière les muscles provoquent le mouvement ?

Answer 9

Les muscles sont attachés à deux os, et en se contractant les tire l’un vers l’autre ce qui résulte en un mouvement.

Question 10

De quelle manière les muscles provoquent le maintien de la posture ?

Answer 10

Ils stabilisent les articulations par la contraction des muscles du dos, du cou et posturaux pour éviter l’affaissement du corps.

Question 11

De quelle manière les muscles provoquent la protection et le soutien des organes du corps ?

Answer 11

Les muscles qui constituent les parois de la cavité abdominale et le plancher pelvien protègent les organes internes et leur permettent de rester en place.

Question 12

De quelle manière les muscles provoquent la production de chaleur ?

Answer 12

La contraction musculaire est due a la conversion d’énergie chimique en énergie mécanique. Or, toute cette énergie n’est pas convertie et reste sous forme de chaleur pour maintenir la température du corps chez les endodermes (37°C chez l’Homme).

Question 13

De quelle manière le muscle est-t-il présent par rapport au système osseux ?

Answer 13

Le muscle est attaché aux os (2)par le tendon, un prolongement de l’épimysium (tissu conjonctif qui entoure le muscle).

Question 14

Quelles sont les 4 structures d’un muscle ?

Answer 14

Les myofibrilles qui forment les cellules musculaires dites myocytes, celles-ci rassemblées en faisceaux, ceux-ci rassemblés en muscle.

Question 15

Quels sont les 3 tissus conjonctifs qui séparent les structures musculaires ?

Answer 15

Autour des myocytes : endomysium
Autour des faisceaux musculaires : périmysium
Autour des muscles : épimysium

Question 16

Quel est le role des tissus conjonctifs ?

Answer 16

Ils séparent les différentes composantes et assurent leur soutien.

Question 17

Comment le muscle est-il alimenté ?

Answer 17

Les muscles ont chacun des liaisons nerveuses, et sanguines via les nerfs (contrôle du muscle), artères (sang apporte nutriments et O2) et veines (sang évacue les déchets et le CO2).

Question 18

Comment est l’anatomie de la fibre musculaire ?

Answer 18

Les fibres musculaires sont composées de myofibrilles, celles-ci composées de myofilaments (= faisceaux des protéines contractiles) organisés en sarcomères. Les fibres musculaires sont entourées d’un sarcolemme (MP) avec des tubules T (trous/invaginations) et contiennent un sarcoplasme, des mitochondries, plusieurs noyaux et un réticulum sarcoplasmique.

Question 19

Quelles sont les structures du sarcomère ?

Answer 19

Les myofilaments d’actine et de myosine (protéines) composent le sarcomère. Les filaments de myosine sont de chaque côté de la ligne M (centre). Les lignes Z sont le lieu de liaison des actines entre elles (foncées), les myosines y sont reliées par la titine (autre protéine). La zone H est la zone claire composée uniquement par des filaments de myosine autour de la ligne M. La bande I est une zone composée uniquement des filaments d’actine autour de la ligne Z. La bande A est composée de la zone H et de la partie épaisse sombre ou filaments d’actines et de myosines se chevauchent.

Question 20

Pourquoi appelle-t-on également les muscles squelettiques des muscles “striés” ?

Answer 20

Les sarcomères donnent un aspect strié au muscle au microscope électronique.

Question 21

Comment se passe le processus de contraction volontaire ?

Answer 21

D’un “message” du cerveau, un potentiel d’action PA va propager de la moelle épinière jusqu’aux muscles le long d’un neurone moteur, ou il va arriver à une jonction neuromusculaire (bouton synaptique) et provoquer la contraction du muscles en plusieurs étapes.

Question 22

Quelles sont les étapes de la contraction musculaire ?

Answer 22

1. Arrivé du PA dans la jonction neuromusculaire
2. Entrée de Ca++ dans le bouton synaptique
3. Exocytose de molécules de neurotransmetteurs NT par les vésicules synaptiques
4. Fixation des NT sur leurs récepteurs spécifiques
5. Entrée de Na+ et sortie de K-
6. Potentiel de plaque motrice
7. Libération de Ca++ par le réticulum sarcoplasmique RS
8. Liaison Ca++ troponine et libération des sites de liaison de l’actine
9. Liaison de l’actine et de la myosine

Question 23

Que provoque l’arrivée du PA dans la jonction neuromusculaire ?

Answer 23

L’activation des canaux ioniques de Ca++ voltage dépendants (PA), et donc l’entrée de Ca++ dans le bouton synaptique du neurone, ce qui provoque la libération synaptique de molécules de neurotransmetteur (ici acétylcholine Ach) par les vésicules dans la fente synaptique (Ca++ se lient aux protéines de la membrane des vésicules).

Question 24

Que fait ensuite l’Ach dans la fente synaptique ?

Answer 24

Elle se diffuse dans la fente synaptique puis se lie à ses récepteurs spécifiques ligands dépendants de la membrane de la fibre musculaire. Cette liaison provoque l’entrée rapide d’ions Na+ (dépolarisation) dans la cellule musculaire puis la lente sortie d’ions K+ (repolarisation) qui crée un PA musculaire ou potentiel de plaque motrice PPM (différence de charge électrique s’inverse ; l’intérieur de la fibre musculaire négatif devient positif).

Question 25

Quelle région appelle-t-on la plaque motrice ?

Answer 25

La plaque motrice est composée du bouton synaptique du neurone moteur, de la fente synaptique et de la membrane plasmique de la fibre musculaire.

Question 26

Que se passe-t-il lors du PA musculaire ?

Answer 26

Le PA musculaire se répand le long du sarcolemme et des tubules T jusqu’au RS, et provoque l'activation des canaux Ca++ voltage dépendants des citernes terminales du RS qui libèrent alors des ions Ca++ dans le sarcoplasme. Ces ions vont se liés à la troponine de l'actine et déplacer tout le complexe troponine-tropomyosine enroulé autour de l'actine et par conséquent libérer les sites de liaisons de l'actine.

Question 27

Comment y a-t-il liaison de l'actine et de la myosine ?

Answer 27

Grâce à d'hydrolyse de l'ATP en ADP et Pi, les têtes de myosines reçoivent de l'énergie pour se lier à l'actine. Avec le départ d'ADP et Pi, la myosine "tire" l'actine vers l'intérieur (vers la ligne M), raccourcissant le sarcomère et par conséquent le muscle. L'hydrolyse d'une nouvelle molécule d'ATP permet la séparation des têtes de myosine et de l'actine, et le départ d'ADP et Pi, le retour à leur position initiale (têtes de myosines). Tant qu'il y aura un message nerveux, donc un PA, donc un PPM et donc du Ca++, ce processus appelé "cycle des ponts d'unions" va continuer, provoquant la contraction musculaire.

Question 28

Quelle est l'importance de l'ATP dans la contraction musculaire ?

Answer 28

Les muscles ont besoin d'énormément d'ATP pour la contraction musculaire : 2500 molécules d’ATP par filament de myosine par seconde.

Question 29

D'où provient l'ATP de la contraction musculaire ?

Answer 29

L'ATP de la contraction musculaire peut provenir de 3 sources : 1. La phosphorylation directe d’ADP 2. La glycolyse anaérobie 3. La respiration cellulaire aérobie

Question 30

Qu'est-ce que la phosphorylation directe d’ADP ?

Answer 30

La phosphorylation directe se fait à partir d'une molécule de phosphocréatine et d'une d'ADP pour produire de l'ATP (et de la créatine) grâce à l'enzyme créatine kinase (réaction réversible, si au repos). La myokinase peut aussi synthétiser de l'ATP (et AMP) à partir de 2 ADP. L'ATP produit par cette source est produit en quantité limitée, tout comme la phosphocréatine, mais approvisionne rapidement le muscle et n'a pas besoin d'oxygène. 5 à 15 secondes.

Question 31

Qu'est-ce que la glycolyse anaérobie ?

Answer 31

La glycolyse produit 2 molécules d'ATP en transformant du glucose (du sang, peut provenir du glycogène du foie grâce à la glycogénolyse) en acide pyruvique. Cette technique ne nécessite pas d'oxygène mais est limitée selon les stocks de glucose. Dans des conditions aérobies, l'acide pyruvique produit migre dans les mitochondries et sera utilisé pour la respiration cellulaire (resp. cell.), mais dans des conditions anaérobies, il sera transformé en acide lactique, toxique. Environ 60 secondes. Source plus rapide mais moins grande d'ATP que la glycolyse aérobie (resp. cell.)

Question 32

Qu'est-ce que la respiration cellulaire aérobie ?

Answer 32

La dernière source d'ATP à la contraction musculaire peut être la respiration cellulaire qui nécessite alors de l'oxygène et se sert de molécules telles que l'acide pyruvique, des acides gras AG, des acides aminés AA sans NH2. Cette source est beaucoup plus lente mais produit de l'ATP en beaucoup plus grandes quantités.

Question 33

Quelle méthode est privilégiée selon le type d'exercice physique ?

Answer 33

La phosphorylation directe est une source d'énergie immédiate mais de très courte durée, tout comme la glycolyse anaérobie. Pour des efforts longs et intense, la source privilégiée sera la resp. cell.

Question 34

Qu'est ce que la période de latence dans la contraction musculaire ?

Answer 34

Le temps nécessaire aux processus de contraction des plaques motrices et sarcomères de se produire après un stimulus.

Question 35

Qu'est ce que la période de contraction dans la contraction musculaire ?

Answer 35

La période où les sarcomères se contractent.

Question 36

Qu'est ce que la période de relâchement dans la contraction musculaire ?

Answer 36

La période de relâchement du muscle après la contraction, commence au pic de contraction.

Question 37

Quels sont les facteurs qui influencent la contraction musculaire ?

Answer 37

L'intensité et la fréquence du stimulus.

Question 38

Que se passe-t-il lorsque l'on augmente graduellement l'intensité du stimulus ?

Answer 38

La sommation spatiale.

Question 39

Qu'est ce que la sommation spatiale ?

Answer 39

La tension musculaire augmente aussi (proportionnelle à l'intensité) et de plus en plus d’unités motrices sont recrutées et stimulées dans le muscle. Quand toutes les cellules musculaires sont stimulées, les muscles atteignent leur tension maximale et ne peuvent plus augmenter, même si l’intensité continue d’augmenter.

Question 40

Que se passe-t-il lorsqu'un muscle est stimulé à une même fréquence ?

Answer 40

La secousse musculaire : si la fréquence est inférieure à 10 stimuli par seconde, le muscle a le temps de se contracter et de se relâcher avant le début du stimulus suivant. La tension musculaire induite est la même à chaque stimulus de même intensité.

Question 41

Que se passe-t-il lorsque l'on augmente graduellement la fréquence des stimuli ?

Answer 41

Le muscle passe par les phases de sommation temporelle, tétanos incomplet puis complet.

Question 42

Qu'est ce que sont la sommation temporelle, le tétanos incomplet et complet ?

Answer 42

Lorsque nous augmentons graduellement la fréquence du stimulus (jusqu’à entre 20 à 50 stimuli par seconde), le muscle n’a plus le temps de se relâcher avant le début du stimulus suivant. Il attend d'abord une période avec une fréquence suffisamment basse pour permettre un certain relâchement, puis une période avec une fréquence qui induit un temps de relâchement moindre et finalement nul. Si les stimulations sont maintenues, le muscle va atteindre un état de fatigue et la tension musculaire diminuera.

Question 43

Qu'est ce que rigor mortis ?

Answer 43

C'est la rigidité du corps à la mort, se passe environ 10h après un décès, raidissement du corps.

Question 44

À quoi est du le rigor mortis ?

Answer 44

Après la mort, le RS se dégrade et des ions calcium s’échappent dans le sarcomère ce qui libère les sites de liaison de l’actine et provoque la liaison et contraction des myofilaments et donc des muscles. Après 10h, les cellules musculaires ne peuvent plus produire d’ATP et il devient impossible de délier les têtes de myosine et d’actine. En revanche, après 48h, il y a décomposition des fibres musculaires, le corps se relâche à nouveau.