Cours 10 - Système musculaire Flashcards
Définition des systèmes effecteurs
Les systèmes effecteurs sont tous ceux qui effectuent des actions dont l’ensemble constitue les activités et comportement des organismes
Sur quel système effecteur on focus dans ce cours?
système musculaire
Question non pertinente : le mot muscle signifie quoi?
Petite souris
La principale caractéristique des muscles est de produire une force. Comment ils procèdent ?(de façon très général)
Transforme une énergie chimique en énergie mécanique dirigée
Les muscles sont spécialisés pour les mouvements qui régissent le _____ et certaines ______ ______
- comportement (ex: une moule qui se referme pour se protéger de la dessiccation )
- activités physiologiques (Battements du coeur ou respiration)
Le muscle a 8 fonctions, quelles sont-elles ?
- Production de mouvements
- Maintient de la posture
- Stabilisation des articulations
- Dégagement de chaleur
- Protection des viscères en les enveloppant
- Forment les valves qui régissent le passage de substances par les ouvertures internes de l’organisme
- Dilatation et contraction des pupilles
- Mouvement des poils fixés aux follicules pileux
Il y a 6 types de cellules qui contribuent à la structure et à la fonction du muscle, quelles sont-ils ?
- Myocytes
- Capillaires
- Cellules immunitaires de défense
- Cellules souches pour remplacer les myocytes endommagés
- Fibroblastes
- Neurofibres
Définition myocyte, et c’est unique à qui?
cellule musculaire qui assure la contractilité du tissu et
unique aux animaux
Que fait un fibroblaste ?
Produit le tissu conjonctif et la matrice extracellulaire qui tient le muscle
Quels sont les 3 types de tissus musculaires des vertébrés et leurs caractéristiques ?
1- Tissus musculaires squelettiques : - Ensemble d'organes qui recouvrent le squelette osseux et s'y attachent - Fibres musculaires les plus longues - Souvent appelés muscles volontaires 2- Tissu musculaire cardiaque : - N'est pas volontaire 3- Tissus musculaire lisses : - Paroi des viscères comme l'estomac, vessie, voies respiratoires, utérus, vaisseaux sanguins - Non volontaires
Quel est le muscle :
1- le plus petit
2- Le plus long
3- Le plus fort
1- Muscle associé aux osselets des oreilles
2- Associé à la cuisse
3- Le fessier
Rappel : Quelles sont les 2 branches du système nerveux ?
- SNC : encéphale et moelle épinière
- SNP : ganglions et nerfs
Rappel : quelles sont les 2 branches du SNP et leur rôle ?
- SNA : Fonctions organiques internes vitales INVOLONTAIRE
- SNS : Fonctions avec le monde extérieur –> infos vers le cerveau pour interagir avec le milieu
- VOLONTAIRE via les muscles squelettiques
Quel est le tissu conjonctif qui recouvre les muscles ?
L’épimysium
Vrai ou faux?
Chaque muscle squelettique est desservi par un nerf qui régit son activité.
Vrai !
Au contraire du muscle cardiaque qui se contracte en absence de stimulation nerveuse
Vrai ou faux ?
Le muscle squelettique est peu irrigué.
Faux !
Il est abondamment irrigué (parce qu’il faut efficacement apporter oxygène et nutriments et se débarrasser des déchets )
Définition faisceau de fibre
assemblage de cellules musculaires séparées du reste du muscle par une gaine de tissu conjonctif
Définition fibre musculaire
une cellule multinucléée allongée et recouverte d’une gaine de tissu conjonctif qui la renforce
Associez le tissu conjonctif à la bonne structure :
1) Épimysium
2) Périmysium
3) Endomysium
1) Entoure muscle au complet
2) Entoure un faisceau de fibre
3) Entoure une fibre musculaire
Définition syncytium
Chacune des fibres musculaires en sont un
Résulte de la fusion de centaines de myoblastes (cellules uninucléées)
Comment se nomme la membrane plasmique d’une fibre musculaire ?
Le sarcolemme
Complétez :
Les fibres sont des cellules énormes : environ ___ fois plus ____ qu’une cellule normale
- 10
- grosses
Chaque fibre comporte un grand nombre de quoi (en sont composée à 80%)?
De myofibrilles
La fibre comporte un grand nombre de myofibrilles … (définir)
parallèles regroupées en faisceaux qui parcourent toute la longueur de la cellule (étant la fibre musculaire)
Quels sont les éléments contractiles des myofibrilles
Les sarcomères
Quels sont les microfilaments de protéines contractiles ?
Actine + myosine
Dans un agencement d’actine et de myosine, quel est le filament mince et quel est le filament épais ?
Mince : actine
Épais : myosine
Les filaments d’actine sont composés de quoi?
Deux brins composés de sous-unités d’actine + protéine de régulation = troponine et tropomyosine
Vrai ou faux ?
Les têtes des molécules de myosines comportent un site de liaison de l’ATP.
Vrai !
Vrai ou faux ?
Les fibres musculaires peuvent différer dans une même espèce et entre les espèces par la manière dont les microfilaments sont organisés à l’intérieur de la fibre contractile
Vrai !
Décrire une fibre striée
- Épaisse
- l’alignement de l’actine et de la myosine est transversal
- Multinucléarité par la fusion de plusieurs cellules (syncitium)
- Activée par une innervation OU rythmé de façon myogénique
Quelles sont les 2 types de fibres striées chez les vertébrés ?
Squelettique
Cardiaque
Décrire les fibres lisses
- minces
- Les filaments ne sont pas alignés (pêle-mêle)
- Uninucléarité
- Activées par l’innervation ou rythmicité myogénique
- Muscle des viscères et vaisseaux sanguins
Qui suis-je ?
En plus d’être l’élément contractile des myofibrilles, je suis l’unité fonctionnelle du muscle et la plus petite unité contractile de la fibre musculaire
Le sarcomère
Il y a plusieurs stries sur une fibre musculaire squelettique, quelles sont-elles et comment peut-on les identifier ?
Strie I : strie claire
Strie A : strie foncée
Ligne Z : ligne foncée au milieu d’une strie I
Ligne M : ligne au milieu de la zone plus claire (zone H) au milieu de la strie A
Vrai ou faux ?
Le segment entre deux ligne M forme un sarcomère
FAUX !
C’est le segment entre deux ligne Z, qui comprend donc dans l’ordre : une moitié de strie I, une strie A au complet et une deuxième moitié de strie I
De quoi sont composés :
a) la zone H
b) une strie I
c) une strie A
a) seulement de la myosine
b) seulement de l’actine
c) Chevauchement de l’actine et de la myosine et au milieu c’est la zone H donc juste de la myosine
Quel est la partie active d’une molécule de myosine ?
Les têtes (justement où on trouve le site de liaison à l’ATP)
comment s’appellent les structures qui sont formés lors de la contraction, et ce, par la liaison des têtes de la myosine avec les filaments minces ?
Les ponts d’unions
Nommez les étapes d’une contraction par glissement des filaments (en abordant seulement les filaments) (4) ?
1- Au repos, les filaments épais et minces ne se chevauchent qu’à l’extrémité de la strie A
2- Les cellules musculaires sont stimulées par le système nerveux = les têtes de myosines s’accrochent aux sites de liaison de l’actine et forment les ponts d’union
3- Le filament mince est tiré vers le centre du sarcomère
4- Les filaments d’actine et de myosine se chevauche d’avantage
Lors d’une contraction complète, que ce passe-t-il au niveau des lignes et des zones d’un sarcomère (3 évènements)?
1- Les lignes Z sont tirées vers la ligne M = la distance entre les lignes Z diminue
2- Les zones claires (strie I + zone H) disparaissent
3- Les stries A se rapprochent les une des autres SANS RACCOURCISSEMENT –> La fibre musculaire toute entière raccourcit
Quelles sont les 8 étapes de l’excitation d’une fibre musculaire dans le couplage excitation-contraction ?
1- Génération du PA et celui-ci atteint le corpuscule nerveux terminal d’un neurone moteur
2- Les canaux Ca2+ v-d s’ouvrent et les ions entrent
3- Les vésicules synaptiques relâchent l’Ach qui se lie aux récepteurs du sarcolemme
4- Ça provoque l’ouverture de canaux ionique qui laissent entrer les ions Na+ dans la cellule + ions K+ sortent en moins grand nombre = génération PA (dans le sarcolemme)
5- Le PA atteint un récepteur DHPR via les tubules transverses qui interagit directement avec un canal RyR (Ca2+) du réticulum sarcoplasmique
6- Cette dépolarisation=changement de conformation qui ouvre le canal calcique RyR, laissant ainsi sortir le Ca2+ dans le cytoplasme
7- Le Ca2+ atteint éventuellement les microfilaments = il se lie à la troponine = déplacement de la tropomyosine = expose le site de liaison à la myosine sur le filament d’actine
8- Les têtes de myosines se lient à l’actine = pont d’union
Décrire les étapes d’une contraction (myosine-actine) (6)
1- Au préalable de la formation du pont d’union, les têtes de myosine étaient déjà liées à de l’ATP DONC la myosine ATPase hydrolyse l’ATP en ADP lors de la formation du pont d’union.
2-L’ADP et le Pi reste accrochés à la myosine. Les têtes passent à une position armée et s’accrochent faiblement à la G-actine
3- En présence de Ca2+, le pont d’union s’attache fermement à la G-actine
4- Il y a un relâchement du Pi = les têtes bougent la myosine de 10nm vers le centre du sarcomère
5- L’ADP se détachent de la myosine. La myosine reste attachée à l’actine (rigide)
6- cette rigueur est une phase transitoire jusqu’à ce que l’ATP s’attache de nouveau à la myosine et que celle-ci se détachent de l’actine
Dans le couplage excitation-contraction : le PA transmis le long du sarcolemme provoque le glissement des microfilaments, mais il n’agit pas directement sur ceux-ci. Qu’est-ce qui agit alors sur ces microfilaments ?
L’augmentation de la concentration intracellulaire de calcium provoquée par le PA.
Vrai ou faux ?
Les muscles chez les animaux ont des composantes différentes
FAUX
–> ils sont fait des mêmes composantes : microfilament d’actine et de myosine
Qu’est-ce qui fait différer les fibres musculaires entre les différents animaux ?
L’agencement des microfilaments –> fibres striées et lisses
Quels aspects font que les muscles diffèrent dans le règne animal (5) ?
- La vitesse de contraction
- Leur utilisation de ressources énergétiques
- Leur patron d’influx nerveux ou d’innervation
- L’existence de foyers myogéniques ou de spécialisations pour le maintien de la tension ou pour la génération de mouvements oscillatoires rapides
- Leur modalité de régulation calcique
Entre quelles valeurs varie le temps pour atteindre la tension maximale dans une contraction ?
2 ms (muscle vol insecte) 30 s (intestin tortue et muscles anémones)
Complétez :
Les contractions lentes sous-tendent les fonctions _____ ou les _______ d’animaux primitifs
1- viscérales
2- déplacements
Est-ce que le temps de contraction des muscles peuvent varier de façon intraspécifiques ?
Oui !
Ex : muscle des yeux de l’humain (0.025s) vs le muscle soléaire de ses jambes (0.3s)
Quels sont les facteurs qui affectent la vitesse de contraction (4)?
- Relation entre la charge et la vitesse de contraction : charge lourde = vitesse lente de contraction
- Type de fibres musculaires (lentes ou rapides)
- Activité ATPase de la myosine (lente ou rapide)
- Principales voies de production d’ATP (aérobie ou glycolyse anaérobie
C’est quoi la myoglobine et sa quantité dans l’organisme varie selon quoi?
- Pigment musculaire qui sert à emmagasiner de l’O2 –> se lie à l’O2 et facilite sa diffusion dans la cellule musculaire
- Varie selon le type de fibre musculaire : ++ de myoglobine = fibre rouge
Quel type de fibre est idéal pour l’endurance ?
Fibre oxydative à contractions lentes
Quelles sont les 6 caractéristiques des fibres oxydatives à contractions lentes (I) ?
- Activité de l’ATPase de la myosine = lente
- Voie de synthèse de l’ATP = aérobie
- Richement irriguées de capillaires
- ++ de mitochondries qui utilisent O2
- Haute concentration de myoglobine (fibre rouge)
- Cellules minces = peu de puissance pcq moins de place pour les myofibrilles
9 caractéristiques des fibres oxydatives à contraction rapide (IIA)
- Les moins abondantes
- Type intermédiaire (entre I et IIB)
- Résistance modérée à la fatigue
- Activité ATPase et vitesse de contraction rapide
- Voie de synthèse de l’ATP = aérobie
- Richement irriguées de capillaires
- ++ de mitochondries qui utilisent O2
- Concentration en myoglobine élevée (fibre rouge/rose)
- Diamètre moyen
7 caractéristiques des fibres glycolytiques à contractions rapides (IIB)
- Activité ATPase et vitesse de contraction rapide
- Voie de synthèse de l’ATP = glycolyse anaérobie
- Dépend des réserves de glycogène qui seront transformées en glucose
- Fatigue vite, car réserve s’écoule rapido
- Peu de capillaires
- Faible concentration en myoglobine (fibre blanche)
- Grand diamètre (++ de myofibrilles)
Pour quel type de mouvement les IIB sont elles idéales?
Mouvement rapide, vigoureux et de courte durée
Complétez
Chaque muscle reçoit au moins un ___ moteur qui est constitué des axones de ____ de neurones moteurs
- Nerf
- centaine
Quelle est la définition d’une unité motrice ?
unité constitué d’un neurone moteur et de toutes les fibres musculaires qu’il rejoint
–> quand un neurone moteur déclenche un PA, toutes les fibres qu’il innerve se contractent
Vrai ou faux ?
Le nb de fibres musculaires par unité motrice peut varier
vrai
Vrai ou faux ?
Les gros muscles porteurs dont les mouvements sont peu précis ont de petites unités motrices
FAUX
c’est le contraire, plus l’unité motrice est grosse moins le muscle concerné est précis
Les vertébrés peuvent avoir 2 types de patron d’innervation de leurs fibres musculaires, quels sont-ils ?
- Fibres innervées par un seul axone et un seule terminaison nerveuse = certains muscles squelettiques
- Fibres innervées par un seul axone et plusieurs terminaisons nerveuses : plusieurs muscles striés
Chez qui retrouve-t-on principalement les fibres innervées par plusieurs axones et plusieurs terminaisons nerveuses ?
Les invertébrés (principalement)
Quelle est la première étape dans l’excitation des muscles ?
La dépolarisation (neurones ou cellule elle-même)
Quelle est la grande caractéristique concernant la dépolarisation pour les cellules myogéniques ?
Elle régule la dépolarisation de manière intrinsèque : contraction spontanée
Quels sont les myocytes spécialisés qu’on retrouve dans le coeur des vertébrés ?
Les cellules pacemaker
comment les cellules d’une région du coeur se contractent comme une seule unité grâce aux cellules pacemaker ?
Car celles-ci causent la dépolarisation et la contraction des autres cardiomyocytes –> il y a des jonctions ouvertes (GAP) entre elles qui permettent le passage du PA
Quelles sont les caractéristiques des cellules pacemaker par rapport au potentiel membranaire ?
- Potentiel membranaire instable
- Possède des canaux sodiques funny
- Dépolarisation lente quand funny ouvert
- quand on atteint seuil de -40mv que des canaux Ca2+ v-d s’ouvrent et initie le PA
Pour les cellules myogénique du muscle cardiaque, pourquoi la repolarisation est lente comparée à un muscle squelettique ?
Empêche la stimulation d’un myocyte alors qu’il est en pleine vague de contraction
Pour le cardiomyocyte, complétez :
L’hyperpolarisation qui suit le PA ré-ouvre les canaux ____ et la membrane recommence à se _____lentement
- funny
- dépolariser
Vrai ou faux?
Dans les muscles squelettiques, le PA est généré et ensuite il y a contraction du muscle (il y a décalage)
Vrai
La plupart des cellules des muscles squelettiques des vertébrés sont des cellules neurogéniques, qu’est-ce que ça signifie ?
Elles reçoivent un signal d’un neurone moteur
Quelles sont les caractéristiques des fibres des muscles lisses (4) ?
- Cellules fusiformes avec un noyau au centre
- 20x plus petites et plusieurs millier de fois plus courte que les myocytes squelettiques
- Ont seulement l’endomysium, pas d’épi ni de péri
- Les fibres sont formées de deux couches orientées perpendiculairement l’une p/r à l’autre : couche circulaire et longitudinale
Quelles sont les caractéristiques des microfilaments des muscles lisses (4) ?
- Absence de sarcomères organisés
- Filament épais et minces en groupes pêle-mêle dans le cytoplasme
- Filaments minces sont attachés à des corps denses et à des plaques d’adhésion
- Les filaments minces et épais s’interconnectent les uns avec les autres et forment un réseau
Décrire la contraction d’un muscle lisse (involontaire)
- Filaments intermédiaires non-contractiles et corps dense = réseau
- Les filaments minces et épais sont disposés en biais
- Présence de jonctions ouvertes = l’ensemble des cellules répond à un stimulus (contraction simultanée)
- Contraction lente et d’endurance
(les cellules se contractent = forme de tire-bouchon)
Vrai ou faux ?
Les cellules rythmogènes existent aussi chez les muscles lisses
vrai
–> mais les cellules musculaires lisses peuvent aussi être contrôlées par une innervation
Donnez les 3 exemples de la modification d’un muscle pour en faire un organe producteur de sons
- Organe bruiteur serpent = contraction 100 fois /s
- Buzz de la cigale = région timbale qui vibre 200x/s
- Poisson-crapaud émet sifflement en utilisant muscle qui font vibrer la vessie natatoire 200x /s
Quels mécanismes permettent aux muscles modifiés (p.e. pour faire du son) de se contracter autant rapidement ?
- Meilleur taux de recyclage du Ca2+ ( haute concentration de réticulum sarcoplasmique)
- Grande quantité de parvalbumine = protéine qui permet d’enlever rapidement le Ca2+ pour provoquer la relaxation musculaire
- La myosine se détache en moyenne 6 fois + rapidement que dans les muscles squelettiques
Donnez un exemple d’un muscle qui est spécialisé pour maintenir des contractions longtemps
muscle adducteur des mollusques bivalves
–> ne nettoie pas l’Ach de la synapse, ont besoin d’un autre nt (sérotonine) pour la relaxation musculaire : la relaxation ne dépend donc pas de la [Ca2+] intracellulaire
comment nomme-t-on le fait que certaines cellules musculaires ont un programme de développement modifié pour résulter en un nouveau tissu avec des propriétés nouvelles ?
La trans-différenciation
Donnez un exemple de trans-différenciation (qui ne concerne pas l’anguille)
Chez l’espadon : Organe qui génère de la chaleur au niveau du système visuel = maintient de l’acuité visuelle pendant la poursuite de la proie en eau froide et profonde
- cet organe contient peu de myofibrilles et ++ de mitochondries
- Recyclage du Ca2+ dans RS s’effectue dans cet organe et nécessite hydrolyse de l’ATP = production de chaleur MAIS D’AUCUNE CONTRACTION (à cause pas bcp myofibrille)
Quelles sont les cellules musculaires modifiées qu’on retrouve chez les anguilles ? Quel est leur rôle?
Électrocytes : juste une surface de la cellule innervée et donc juste un côté change de potentiel membranaire = utilisation de cette énergie pour produire décharge électrique
