Neuromusculaire Flashcards
Quels sont les 4 types de contraction musculaire et décrivez les.
Isométrique
– Aucune variation le la longueur du muscle lors de
la contraction
* Force maximale
Excentrique
– Le muscle s’allonge lors de la contraction
* Descente d’escaliers
Concentrique
– La longueur du muscle rétrécit lors de la
contraction
* Flexion biceps (Curl)
Isocinétique?
Vitesse de la contraction toujours identique
Fonctions du tissu msuculaire
- 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
corporell
Muscle squelettique
Nombreux noyaux en périphérie
Volontaire
Strié
Muscle cardiaque
Strié
1 ou 2 noyaux
Disques intercalaires
Involontaire
Muscle lisse
Fusiformes
Épais au centre
Non striés
Un noyau central
Involontaire
Tissu conjonctif (4 éléments)
Fascia profond: Enveloppe plus d’un muscle ayant des
fonctions similaires
Épimysium (épi = sur) :
Enveloppe le muscle entier
Périmysium (péri = autour):
Enveloppe les faisceaux contenant de 10 à 100 fibres
musculaires
Endomysium : (endo = en dedans)
Enveloppe chaque fibre musculaire
Cellule multinucléé: cellule satellite
- présentes dans le tissu squelettique adulte;
– peuvent se différencier en cas de lésion
Anatomie du muscle: Faisceau
- Petits paquets de fibres musculaires enveloppées par du tissus
conjonctif (périmysium)
– Visible sur dissection (Bœuf braisé)
Anatomie du muscle: Fibre musculaire
- Cellule musculaire
– Composés de diverses structures : sarcolemme, sarcoplasme,
tubules transverses, etc
…
– 10 000 à 1 M / muscle
– Plus longues peuvent mesurer 12 cm
Anatomie muscle: Myofibrilles
- Quelques centaines, voir milliers, de myofibrilles par fibre
musculaire
– Éléments contractiles du muscle
– Longs fils fait de plus petites sous
-unités, les sarcomères
– Elles sont striées - Pourquoi? On y viendra
Anatomie muscle: Myofilaments
– Filaments fins – actine (3000 / myofibrilles)
– Filaments épais – myosine (1500 / myofibrilles)
– Ce sont ces protéines qui effectuent la contraction musculaire
Développement et structure d’une cellule: Cellules satellites
- Conservent leur capacité de division
– Peuvent contribuer à la régénération des
cellules musculaires endommagées
Développement et structure d’une cellule:
Sarcolemme
Équivalant de la membrane plasmatique
Développement et structure d’une cellule: Sarcoplasme
Équivalant du cytosol
Qu’Est-ce qui se trouve sous le sarcolemme?
Le noyau
Réticulum endoplasmique: Triade
Structure importante dans la propagation du
potentiel d’action. Elle est constituée de :
– 1 tubule T
…et…
– 2 citernes terminales (1 de chaque
côté d’une tubule T)
Myofilaments épais
– 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
– Tête de myosine contient une activité myosine ATPase à l’origine
de la contraction du sarcomère
– Queues de myosine forment la tige du myofilament épais et sont
dirigées vers la ligne M (centre du sarcomère)
Myofilaments fins
– Deux brins d’actine tressés ensemble
– Actine contient un site de liaison avec la myosine
– Site caché au repos
Nommes les 2 protéines régulatrices
Troponine (protéine complexe) Tropomyosine (protéine fibrillaire)
Structure d’un 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)
Protéines contractiles
- Myofilaments fins : Actine qui est ancrée dans le disque Z
– Myofilaments épais: formés d’environ 300 molécules de myosine
Protéine structurale
– Ligne M : formée de protéine appelée myomésine. Elle est liée aux myofilaments épais, ce qui les stabilisent.
– Disque Z : Zone étroite en forme de lame faite de protéine dense, délimite le sarcomère.
– Dystrophine: La dystrophine appartient à un complexe de protéines qui arrime les myofibrilles aux protéines du sarcolemme. Ces protéines du
sarcolemme pénètrent aussi dans tissus conjonctif de l’endomysium. Par conséquent, la dystrophine relie les protéines internes des myofilaments d
de la fibre musculaire aux protéines externes…”
– Titine : moitié du sarcomère de la ligne M au disque Z, confère la propriété élastique au muscle (ressemble à un
ressort)
Définition: 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
Définition: Unité motrice
Ensemble structural constitué d’un motoneurone alpha et des fibres musculaires squelettiques qu’il innerve.
Unité motrice caractéristiques
Le neurone moteur, ou motoneurone alpha, est une cellule nerveuse qui :
– transmet les influx nerveux émis par le cerveau ou la moelle épinière;
– a un axone se ramifiant;
– innerve de nombreuses fibres musculaires squelettiques.
Un neurone moteur + les fibres qu’il gouverne = une unité motrice.
Effet du recrutement d’une seule unité motrice sur le contenu en glycogène
• Stimulations électriques répétées d’un seul motoneurone
• Les fibres (tibialis antérieur) qui ont été recrutées sont déplétées de leur contenu en glycogène.
• Elles apparaissent blanches sur la micrographie.
Définition de la jonction neuromusculaire (JNM)
Synapse entre un neurone moteur somatique et une fibre musculaire squelettique
La libération d’acétylcholine va déclencher un potentiel d’action:
Lieu, événement, effet
Lieu: Jonction neuromusculaire = Synapse entre un neurone moteur somatique et une fibre musculaire squelettique
Évènement : libération d’un neurotransmetteur et liaison au récepteur = Acétylcholine
Effet: Déclenchement d’un potentiel d’action
Botox (Toxine botulique ; bloque la libération d’Ach) et Curare (bloque le récepteur de l’Ach )
Couplage excitation-contraction
…Une décharge électrique sur le muscle déclenche la séquence de phénomènes chimiques à la
surface des fibres qui aboutissent à la libération de calcium puis à la contraction.
• La liaison de l’acétylcholine à son récepteur a déclenché un potentiel d’action
• Il en résulte une libération du calcium du réticulum sarcoplasmique (RS)
• Découvrement du site de liaison de la myosine sur l’actine
– « Muscle est excité »
• Interaction entre actine et myosine
cause la contraction
Action du calcium sur l’actine, la troponine, la tropomyosine et la myosine
• Site de liaison de la myosine sur le filament d’actine est caché au repos
– Caché par les filaments de tropomyosine
• La tropomyosine est déplacée lors du processus
d’excitation
– Permet la liaison de la myosine à l’actine
• La libération de calcium est responsable de ce mouvement
– Calcium se lie à la troponine (protéine complexe)
– Provoque une modification 3D de la structure du complexe qui écarte le complexe du site de liaison permettant la liaison actine-myosine fondamentale à la contraction
• Mais d’où vient ce calcium?
Résumé des phases de contraction et de relâchement
1.Libération acétylcholine
2.Potentiel d’action
3.Destruction de l’acétylcholine par acétylcholinestérase
4.Propagation du potentiel d’action et libération du Calcium du RS
5.Calcium se lie à la troponine et expose les sites de liaison de la myosine sur le filament d’actine
6.Contraction: l’hydrolyse de l’ATP provoque le mouvement de la tête de myosine. L’actine glisse le long du filament de myosine
7.Calcium est pompé à l’intérieur du RS
8.Le complexe troponine- tropomyosine recouvre les sites de liaisons de l’actine
9.La contraction est terminée
Quels sont les 3 types de fibres
- Fibres oxydatives lentes
- Fibres oxydatives-glycolitiques rapides
- Fibres glycolitiques rapides
Aiguille à biopsie et histochimie
• Caractéristiques des fibres rapides (II ou FT):
– Transmission rapide des potentiels d’action
– Libération et séquestration rapide du calcium : RS efficace
– Activité élevée de la myosine-ATPase
– Taux de renouvellement des ponts d’union élevé
Aiguille à biopsie et histochimie
• Caractéristiques des fibres lentes (I ou SO):
– Libération et séquestration lente du calcium
– Activité basse de la myosine-ATPase
– Taux de renouvellement des ponts d’union faible
– Capacité glycolytique plus basse
– Mitochondries nombreuses et volumineuses
La distribution des types de fibres musculaires
• Variation des types de fibres musculaires selon les individus
– Coureur de marathon :
• plus grande proportion d’OL dans les jambes.
– Sprinteur
• plus haut pourcentage de GR.
– Variation principalement déterminée par les gènes;
– Variation partiellement déterminée par l’entraînement.
Baisse du ratio fibres lentes et rapides chez quel type de personne?
Chez des patients atteints de:
* Diabète de type II
* MPOC (COPD ; anglais)
* Insuffisance cardiaque
* Cancer
Secousse musculaire
Le déclenchement d’un seul potentiel d’action provoque une seule secousse musculaire.
La secousse se caractérise en 3 périodes
– Période de latence
– Période de contraction : une montée
progressive de la tension développée.
– Période de relâchement : une diminution
progressive de la tension développée.
Différents types d’unité motrice
Rapide et fatigable
Rapide et résistante à la fatigue
Lente
Vitesse de contraction varie en fonction de quoi?
Type de muscle
Vitesse de la production de la
tension (puissance) d’une unité
motrice varie en fonction du type
de fibres, et conséquemment du
muscle donné
(Fréquence de stimulation et sommation des contractions)
Les 2 types d’évènements?
- Électrochimique : Potentiel d’action , dépolarisation de la cellule musculaire suivi de la libération de calcium, etc… (1-2 msec)
– Mécanique : développement de la tension (20-200 msec)
Fréquence plus rapide de déclenchement de potentiels d’actions vont mener à quoi?
Sommation des secousses, produisant un force plus grande
– Plus de 80-100 stimulus / sec (Hz) cause le tétanos: Force de contraction maximale soutenue et continue
(Intensité du stimulus et ordre de recrutement des unités motrices)
Petite unité motrice définition?
– Petit motoneurone innervant des fibres
musculaires de petits diamètres
* Celles-ci nécessitent une intensité de stimulus plus faible afin d’être recrutées
* Il faut une intensité de stimulus minimale afin de recruter l’unité motrice
– Stimulus liminaire
* En augmentant l’intensité du stimulus, on
recrute de plus grosses unités motrices
– Conséquemment, la force développée est plus grande.
(Relation tension et longueur de la fibre musculaire)
- Il existe une relation étroite entre la
longueur du sarcomère et la force
développée par celui-ci. - La longueur optimale développant la plus
grande force est autour de 2,2 µm.
Le nombre de ponts d’union entre l’actine
et la myosine vont déterminer la tension
développée lors de la contraction
Qualité musculaire: Force musculaire Définition?
La force musculaire représente la force ou la tension
maximale produite par un muscle ou des groupes musculaires connexes.
– Déterminée par un test isométrique ou lors de contractions concentriques à basse
vitesse,
* La force est maximale lors de ce type d’efforts
De quelles manières la force musculaire peut-elle être mesurée?
– Tensiométrie par câble
– Dynamométrie
– Contraction volontaire maximale (1-RM)
– Déterminations de la force et de la puissance dévelopées en utilisant des
appareils spécialisés (Ex: Biodex)
Outils pour mesurer la force
Dynamométrie
* Une force externe est appliquée au
dynamomètre qui comprime un ressort et
déplace un indicateur;
* La force requise pour déplacer la flèche
sur une distance donnée détermine la
force externe appliquée.
Qualité musculaire: Endurance musculaire Définition?
L’endurance musculaire définit la capacité d’un muscle à
maintenir un effort à une intensité exigée sur une période prolongée.
Ex: Si la force maximale (1-RM) développée à la presse est de 100 kg, l’endurance
musculaire pourra être évaluée en comptant le nombre de répétitions que pourra
faire le sujet avec une charge de 75kg (75% de 1RM).
Qualité musculaire: Flexibilité Définition?
L’amplitude disponible à une articulation ou un groupe d’articulations
– Flexibilité statique (ex: grand écart)
– Flexibilité fonctionnelle (dynamique)
* ballerine qui soulève la jambe à 60° lentement et la maintien (flexibilité
dynamique lente);
* ballerine qui performe un saut grand écart (flexibilité dynamique rapide).
Quels sont les déterminants de la force?
- Force musculaire = Habileté à générer une force
– Déterminée par un test isométrique ou lors de contractions
concentriques à basse vitesse, - La force est maximale lors de ce type d’efforts.
- Facteurs déterminants de la force
– Force développée est corrélée à la masse musculaire
– Patron d’excitation - Type de fibres et motoneurone associée
– Surface transversale (ST) du muscle (prochaine diapo)
– Angle de pennation des fibres musculaires d’un muscle - Ratio longueur fibres (LF) / longueur muscle (LM)
– si petit, le muscle est fort (quadriceps et gastrocnémius)
– si grand, le muscle est rapide (ischiojambier)
– ↑ pennation = ↑ surface transversale = ↑ force
La masse d’un muscle est mesurée par quelle de ses surfaces?
Transversale
(Force développée et surface des fibres musculaires)
Pourquoi viser un accroissement de la masse musculaire ?
La force développée est corrélée à la masse musculaire
* …donc, la force développée est corrélée à la surface transversale
du muscle
* Il existe une relation étroite entre la surface transversale des
fibres musculaires et leur habilité à développer une force
– l’aire transversale de la fibre musculaire est augmentée par une
augmentation du nombre de myofilaments d’actine et myofilaments
de myosine …
– …ce qui augmente le nombre de ponts d’unions entre actine et tête de
myosine
Pennation des fibres musculaires et conséquences
pennation = ↑ aire transverse = ↑ force
– On entasse plus de fibres musculaires / unité de surface quand il y a pennation des
fibres dans un muscle
Angle de pennation plus grand = Contraction plus forte, mais moins rapide
Angle de pennation plus grand = contraction plus forte…
On entasse plus de fibres musculaires quand il y a pennation
des fibres dans un muscle
Ratio longueur fibres (LF) / longueur muscle (LM)
- Si le ratio est petit, le muscle est fort (quadriceps et gastrocnémius)
– si le ratio est grand, le muscle est rapide (tibialis antérieur)
Plasticité neuromusculaire
– L’exercice consiste en une perturbation de l’homéostasie
– Lors de l’entraînement, le système neuromusculaire subit des modifications morphologiques et biochimiques que l’on appelle
« adaptations »
– Conséquemment,
* il y a une diminution de la perception de la difficulté de l’effort,
* amélioration de la tolérance à cet effort
* une restauration plus rapide de l’homéostasie
– La capacité du système neuromusculaire à « adapter » ses structures et fonctions spécifiques
constitue la « plasticité »
Entraînement en force: Mécanisme du développement de la force en fonction de la
durée du programme d’entraînement
Activation du système nerveux central
(Au tout début du programme d’entraînement)
– Meilleur recrutement des unités
motrices
* Meilleure synchronisation des unités motrices
– Activation des muscles agonistes
– Inhibition des muscles antagonistes
Hypertrophie musculaire
– Responsable du gain de force après
quelques semaines d’entraînement
Plus grande force développée
après entraînement peut-être expliquée par quoi?
Muscles agonistes
– Augmentation de la fréquence de décharge neuronale
* Plus de potentiel d’action / unité de temps
* …donc, meilleure sommation des secousses
* En d’autres mots, une activation plus persistante de toutes les unités
motrices recrutées
– Diminution du stimulus liminaire (seuil d’excitation) des grosses unités motrices.
* Amplitude de l’intensité électrique nécessaire à déclencher un potentiel
d’action est diminué
Muscles antagonistes
– Diminution de l’activité électrique (EMG)
* La co-activation de ces muscles observée en début de programme
d’entraînement est atténuée après quelques séances, voire quelques
semaines d’entraînement
Hypertrophie du muscle
Accroissement de la masse du muscle entier,
communément mesurée par la surface transversale du
muscle
* Théoriquement, peut s’effectuer par:
1. un accroissement de la surface transversale
(hypertrophie) de chacune des fibres, ou…
2. par une augmentation du nombre de fibres
(hyperplasie).
Hypertrophie myofibrillaire
– Grossissement des myofibrilles qui est dû à:
* Accroissement du nombre de myofilaments d’actines et de
myofilaments de myosine
– Nombre de myofibrilles augmente
- Augmentation du nombre de noyaux (du moins chez l’animal)
– Stimulation de la synthèse d’ADN et prolifération de cellules
satellites situées sous la membrane basale adjacentes aux fibres
musculaires - Augmentation du volume sarcoplasmique
– Cytosol, enzymes énergétiques
Hyperplasie?
Apparition de nouvelles fibres musculaires
*Hypothèse (1); chaque cellules a la possibilité de se diviser en 2
cellules filles.
*Hypothèse (2); des cellules satellites localisées sous la couche
basale du sarcolemme et participant à la myogénèse pourraient
générer de nouvelles fibres musculaires
– Chez l’animal: Semble se produire suite à un stress (exercice), une
maladie neuromusculaire, ou un traumatisme musculaire
– Chez l’humain : Quantitativement peu important
