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PTH 1203: Muscu > Notions de base en physiologie musculaire > Flashcards

Notions de base en physiologie musculaire Flashcards

1
Q

Quelles sont les fonctions du muscle?

A
  • Générer un mvt des membres et du tronc
  • Maintien et contrôle de la posture
  • Proprioception (récepteurs sensoriels spécifiques) –> Mvt, position relative des segments corporels et force produite
  • Régulation du taux de sucre dans le sang (DB) –> Besoin de glucose pour contraction
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Q

L’interaction entre quels systèmes est nécessaire pour produire une contraction musculaire?

A

Composantes de la boucle sensori-motrice:

  • Mécanique (musculaire): Production et transmission de la force
  • Neurologique (nerveux): Commande volontaire (déclenchement de contraction et retour sensoriel)
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3
Q

Quel est l’unité fonctionnel du muscle?

A

Sarcomère

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4
Q

De quoi est composée la myofibrille?

A

Plusieurs sarcomères disposés en série.

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5
Q

Quelles structures permettent au muscle de générer de la force?

A

Myofilaments d’actine et de myosine (capables de générer de l’énergie mécanique)

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6
Q

De quoi est formé un sarcomères? Composition des différentes bandes?

A

Composé de filaments d’actine, de myosine et de titine.
Bandes:
- Bande A (Bande sombre): Toute la longueur de la myosine (comprend actine + myosine) –> Têtes des myosines à l’extrémité des bandes A
- Bande I (Bande claire): Seulement l’actine (entre fin de myosine et ligne Z)
- Bande H: Seulement la myosine
- Ligne Z: Centre de la bande I (limite du sarcomère)
- Ligne M: Ce qui maintien les protéines de myosine ensemble

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7
Q

De quoi sont composés des filaments de myosine (filaments épais)?

A

Composée de molécules de myosine:

  • Têtes positionnés à chaque bouts (peuvent pivoter)
  • Sont reliées au centre par leur queue (ligne M)
  • Ont la capacité d’hydrolyser l’ATP (en ADP + pi) pour produire la contraction = Propriétés hydrolytiques
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8
Q

Qu’est-ce qu’est la titine? Rôles?

A
  • Protéine élastique qui relie la myosine à la ligne Z

Rôles:

  • Protéger les éléments contractiles du muscle (absorber les ∆ de charges très rapides)
  • Mécanisme passif de production de la force (quand elle est reliée)
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9
Q

De quoi sont composés les filaments d’actine (filaments minces)?

A

Composés de différentes molécules:

  • Actine –> Sites de liaison avec les têtes de myosine
  • Tropomyosine –> Cache les sites de liaison sur l’actine
  • Troponine –> Sensible au Ca2+ (sa forme est modifiéem ce qui déplace les molécules de tropomyosine et libère les sites de liaison)
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10
Q

De quoi est composé une fibre musculaire?

A
  • Faisceau de myofobrilles
  • Réticulum sarcoplasmique
  • Nombreux noyaux
  • Mitochondries
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11
Q

Qu’est-ce qu’un réticulum sarcoplasmique? Comment sont-ils disposés dans le fibre musculaire? Quel est son rôle?

A
  • Système de citerne (réservoir) de Ca2+
  • Disposés autour des myofibrilles

Rôle:
- Permet la libération d’ions de Ca2+ dans la myofobrille –> Déclencher et maintenir une contraction (Contrôle de la concentration intracellulaire de Ca2+)

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12
Q

Comment est faite l’organisation du muscle strié? Quelles sont les différentes membranes (tissus conjonctif) qui enveloppent les différents éléments?

A
  • Myofibrilles –> Faisceau de myofibrilles
  • Faisceaux de myofibrilles –> Fibre musculaire (sarcolemme = membrane dont le RS est issu et endomysium)
  • Fibres musculaires –> Fascicule / Faisceau de fibres (périmysium)
  • Fascicules / faisceaux de fibres –> Muscle (épimysium, fascias)
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13
Q

Quelles structures se retrouvent dans les fascicules / périmysium?

A
  • Vaisseaux sanguins

- Nerfs

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14
Q

De quoi est formé le tendon?

A
  • De la réunion de l’endomysium, du périmysium et de l’épimysium.
  • Fibres d’élastine et de collagène
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15
Q

Quelles sont les différentes formes possible du muscle strié?

A
  • Fusiforme = M. simple en forme de fuseau avec 1 corps musculaire
  • Unipenne: M. qui s’insère le long d’une lame tendineuse ou sur un os(ex: m. intrinsèque de la main)
  • Bipenne: M. qui s’insère de chaque côté d’une lame tendineuse (ex: lombricaux)
  • Segments: Enchainement de plusieurs corps musculaires en série (ex: droit de l’abdomen)
  • Dentelé: Plusieurs corps musculaires qui s’insèrent directement sur l’os (ex: dentelé antérieur)
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16
Q

Que représente la section transversale du muscle?

A

Coupe perpendiculaire au sens du muscle (± perpendiculaire à la droite entre les 2 insertions)

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17
Q

Que représente la section physiologique du muscle? Indique quoi?

A

Coupe perpendiculaire aux fibres musculaires

- Indique le niveau de force (30-40N/cm² de section physiologique) –> En lien avec le nb de myofibrilles impliquées

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18
Q

À quel moment est-ce que la section transversale = la section physiologique? Quel effet est-ce que ça a sur le muscle?

A

Lorsque l’angle de pennation = 0

La course du muscle sera plus longue:
- Lors du raccourcissement du muscle, tout le raccourcissement va dans le sens du déplacement

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19
Q

Qu’est-ce que l’angle de pennation? Quel effet l’angle de pennation a sur la force et la capacité de déplacement (course du muscle)?

A

Angle formé entre la direction des fibres musculaires et la direction générale du muscle.

Pour une même section transversale, plus on augmente l’angle de pennation:

  • Plus la force du muscle sera grande. –> En lien avec la section physiolgique
  • Moins le déplacement sera important pour un même raccourcissement –> Un partie du mvt est perdue en translation
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20
Q

Quels sont les 2 types de motoneurones présents a/n du muscle?

A
  • Motoneurone alpha

- Motoneurone gamma

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21
Q

Quelles fibres musculaires sont innervées par le motoneurone alpha?

A

Innervation des fibres musculaires extrafusales (fibres musculaires normales)

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22
Q

Quel est le trajet des motoneurones alpha?

A
  • Corps cellulaire a/n de la corne antérieure de la ME
  • Les axones sortent du canal rachidien par la racine ventrale vers le muscle (via un nerf mixte en général)
  • Se divise en plusieurs branches pour faire synapse avec un certain nb de fibres musculaires un peu partout dans le muscle (a/n de la plaque motrice)
  • -> 1 seul motoneurone par fibre musculaire
  • -> Nb de fibres connectées à un motoneurone dépend du muscle (selon la précision)
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23
Q

Que représente 1 unité motrice?

A

1 motoneurone avec toutes les fibres musculaires qui sont connectées (active toutes les fibres connectées en même temps)

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24
Q

Quelles fibres musculaires sont innervées par le motoneurone gamma?

A

Innervation des fibres musculaires intrafusales (dans le fuseau neuro-musculaire)

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25
Q

Quels sont les 2 types de récepteurs sensoriel a/n du muscle?

A
  • Fuseau neuro-musculaire (FNM)

- Organe tendineux de Golgi (OTG)

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26
Q

Où se trouve le fuseau neuromusculaire (FNM)?

A
  • Récepteur sensoriel inséré dans le muscle en // avec les fibres musculaires
27
Q

Que permet de détecter le FNM?

A

Sensible à l’étirement du muscle:

  • Longueur du muscle (position des segments corporels) (Sensibilité tonique)
  • Changements de longueur du muscle (mvt) (Sensibilité phasique)
  • Vibrations
28
Q

Quelles sont les 2 types de fibres sensorielles contenues dans le FNM (fibres afférentes)? Que détectent-elles?

A
  • Fibres Ia (primaire): Changement de longueur (vitesse de changement de position des segments)
  • Fibres II (secondaire): Phase de stabilisation du muscle (position statique des segments corporels)
29
Q

Le FNM est à l’origine de quel réflexe? Quel est son rôle? Étapes du réflexe?

A
  • Réflexe myotatique / réflexe d’étirement (Ex: réflexe rotulien)
  • Rôle = Maintien de la longueur du muscle (maintient de la posture)

Étapes:

  • FNM activés par l’étirement du muscle
  • Influx via voies afférentes (fibres Ia et II) jusqu’à la ME (corne postérieure)
  • Synapse directement avec motoneurone alpha pour provoquer contraction du l’agoniste (muscle étiré) et inhibe muscle antagoniste
30
Q

À quoi servent les fibres musculaires intrafusales?

A

Servent à maintenir la sensibilité du FNM:
- Réajuste la longueur du FNM suite à une contraction (raccourcissement) –> Si non serait détendu, donc insensible et ne détectera pas l’allongement jusqu’à la longueur initiale (Doit suivre la longueur du muscle)

31
Q

Par quel neurone est-ce que les fibres musculaires intrafusales sont innervées?

A

Motoneurone gamma

32
Q

À quoi servent les fibres musculaires extrafusales?

A

Servent à produire de la force

33
Q

Par quel motoneurone est-ce que les fibres musculaires extrafusales sont innervées?

A

Motoneurone alpha

34
Q

Comment se déroule l’ajustement du FNM suite à une contraction musculaire produite suite à un étirement?

A

1) Étirement du muscle (Étirement du FNM)
2) Transmission de l’influx sensitif via les fibres Ia et II
3) Synapse entre neurone afférent et motoneurone alpha
4a) Contraction des fibres extrafusales (motoneurone alpha)(raccourcissement des fibres intra et extrafusales) = Perte de sensibilité du fuseau
4b) Contraction des fibres musculaires intrafusales (motoneurone gamma) = Tension maintenue dans le fuseau = Sensibilité maintenue
4c) Inhibition du muscle antagoniste

35
Q

Où est situé l’organe tendineux de Golgi (OTG)?

A

RÉcepteurs sensoriels insérés dans le tendon (en série)

36
Q

Que permet de détecter l’organe tendineux de Golgi?

A

Détecte:

- La tension dans le tendon (Perception de la force produite par le muscle)

37
Q

Quelles sont les fibres sensorielles du l’OTG (fibres afférentes)?

A

Fibres Ib

38
Q

L’OTG est à l’origine de quel réflexe? Quel est son rôle? Étapes du réflexe?

A
  • Réflexe de protection / Réflexe tendineux
  • Peut être inhibiteur ou facilitateur
  • Rôle: Protège le tendon contre les tensions trop importantes

Étapes:

1) Contraction du muscle agoniste (activation de l’OTG)
2) Transmission de l’influx via fibres Ib jusqu’à la ME (corne postérieure)
3) Synapse à un un interneurone, puis au motoneurone alpha
4a) Inhibition du muscle agoniste
4b) Activation du muscle antagoniste

39
Q

Qu’est-ce que la théorie des filaments glissants?

A

Processus par lequel les filaments d’actine glissent entre les filaments de myosine (mécanisme couplage-traction-découplage)

40
Q

Quel est le potentiel de repos de la fibre musculaire? Maintenu comment?

A

-80 à -90mV

Maintenu par l’équilibre entre les ions Na+, K+ et Cl-

41
Q

Quelles sont les étapes menant à une contraction musculaire (De la commande motrice à la contraction)?

A

1) Commande motrice à partir du SNC (Motoneurone supérieur (MNS) du cortex ad ME)
2) Synapse entre MNS et MNI = dépolarisation du MNI
3) Propagation du potentiel d’action jusqu’à la plaque motrice
- Entrée de Ca2+ dans le bouton pré-synaptique
- Formation de vésicules remplis d’Ach, qui fusionnent avec la membrane
- Relâchement d’Ach dans la fente synaptique et fixation sur le récepteur post-synaptique
4) Dépolarisation de la fibre musculaire:
- Ouverture des canaux Na+ (ligand-dépendants)
- Entrée massive de Na+ (changement de polarité)
- Ouverture des canaux Ca2+ voltage dépendants a/n du réticulum sarcoplasmique (Libération de Ca2+ dans la fibre musculaire)
- Fixation du Ca2+ à le troponine
- Déformation de la troponine qui fait pivoter la tropomyosine
5) Contraction musculaire:
- Formation de pont actine-myosine (tête de myosine se fixe sur l’actine) –> Déformation de la têre
- Déformation de la tête (pivot) –> Détachement de l’ADP et du pi
- Fixation d’un ATP sur la tête de myosine –> Détachement de la tête de myosine de l’actine
- Hydrolyse de l’ATP et ADP + pi –> Recharge la tête de myosine (retour à la position initiale)
- Liaison au prochain site se liaison sur l’actine
- Continue tant que la concentration en Ca2+ est suffisante (présence d’un potentiel d’action)

42
Q

Quelles sont les étapes lors de l’arrêt de la contraction musculaire?

A

1) Arrêt de l’influx
2) Acétylcholinestérase (enzyme) dégrade l’Ach pour libérer les récepteurs post-synaptiques (et permettre une nouvelle fixation rapide d’Ach ou l’arrêt de la contraction)
3) Le Ca2+ est repompé dans le RS par transport actif
- Diminution de la concentration de Ca2+
- Sites de liaison sur l’actine masqués par la tropomyosine

43
Q

Quels médicaments peuvent être donnés pour inhiber la contraction musculaire?

A
  • Curare: Drogue qui était utilisée pour bloquer les récepteurs d’Ach (empêche contraction musculaire) –> Pour limiter l’activité motrice lors d’une chx
  • Botox: Limite la libération de l’Ach a/n de la plaque motrice dans la fente synaptique (diminue les tensions musculaires)
44
Q

Qu’est-ce que la loi du tout ou rien?

A

En-dessous du seuil de dépolarisation, il ne se passe rien, au-dessus du seuil, il y a potentiel d’action (message envoyé de la même façon peu importe l’intensité de la stimulation):

  • Toutes les myofibrilles d’un fibre musculaire se contractent en même temps
  • Toutes les fibres musculaires d’une même UM se contractent de façon synchrone (Les UM se contractent de façon asynchrone)
45
Q

Quel phénomène provoque la rigidité cadavérique?

A

Quand il n’y a plus de production d’ATP, le tête de myosine reste fixé à l’actine (contraction maintenue)

46
Q

Qu’est-ce que l’insuffisance fonctionnelle active?

A

Quand il n’y a plus de zone I (actine seule, filaments de myosine sont accotés a/n des lignez z) –> Le muscle ne peut plus se raccourcir plus = muscle à son plus court

47
Q

Que se produit-il lors a/n des filaments d’actine et de myosine lors d’une contraction excentrique (F muscle < Résistance)?

A

Allongement des sarcomères:

  • Les filaments d’actine ne se rapprochent plus de la bande H, ils s’éloignent
  • La tête de myosine n’a pas besoin de pivoter, elle s’accroche aux sites actifs de l’actine en glissant (en s’éloignant)
  • Il n’y a pas de détachement de la tête de myosine (elles essaient de rester accrochées pour limiter la sortie de l’actine)
  • Peut créer des dommages aux fibres
48
Q

Qu’est-ce que l’activité électromyographiques (EMG)?

A
  • Activité électrique produite lors du recrutement de plusieurs UM (lors d’un mvt volontaire) captée à la surface de la peau. = Somme des potentiels d’action produits par les UM lors d’une contraction
  • Contractions asynchrones (Fq différentes)
  • Peut être utilisé pour faire du biofeedback
49
Q

Quelle est la principale source d’énergie utilisée par les muscles pour produire la contraction? Comment est-ce que l’énergie est utilisée et renouvelée?

A

Adénosine tri-phosphate (ATP)

  • L’hydrolyse de l’ATP en ADP + pi dégage de l’énergie utilisable par le muscle (recharge la tête de myosine)
  • L’ATP doit être reconstituée par la suite
50
Q

De quelles façons est-ce que l’ATP peut être reconstituée (Global)? Quels facteurs déterminent la voie métabolique utilisée préférentiellement / prédominante?

A

Selon les différentes voies métaboliques (selon différentes réactions):

  • En fct du substrat (source d’énergie) utilisé et disponible
  • En fct de la demande énergétique (durée et intensité de l’effort)
51
Q

Quelles sont les différentes voies métaboliques qui permettent de reconstituer l’ATP?

A
  • Voie anaérobie alactique (non-glycolytique)
  • Voie anaérobie lactique (glycolytique)
  • Voie aérobie (oxydative)
52
Q

Décrire la voie anaérobie alactique (non-glycolytique).

  • Substrat utilisé
  • Mode de production de l’ATP
  • Délai d’activation
  • Durée et puissance disponible
A

Substrat utilisé: Créatine phosphate

Fonctionnement:

  • Dès qu’il y a de l’ADP.
  • ADP + Créatine phosphate –> 1 ATP + Créatine
  • Stick de CP recréé par phosphorylation de la créatine à partir d’ATP produite par la respiration cellulaire dans les mitochondries

Délai d’activation:

  • Très courte, débute dès que le stock d’ATP du muscle diminue (dès l’apparition d’ADP)
  • Essentielle pour débuter l’activité musculaire peu importe l’intensité

Puissance et longévité:

  • Puissance pouvant être développée est très élevée, mais de très courte durée (± 5 sec à puissance max -> Dure un peu plus longtemps si effort moins important)
  • Dominant dans les 10 premières secondes
53
Q

Décrire la voie anaérobie lactique (glycolytique / glycolyse anaérobie).

  • Substrat utilisé
  • Lieu de la réaction
  • Mode de production de l’ATP
  • Délai d’activation
  • Durée et puissance disponible
A

Substrat utilisé: Glucose (glycogène stocké dans le foie et les muscles) en absence d’O2 = Cycle de Krebs partiel

Lieu: Dans le sarcoplasme

Fonctionnement:
Glucose –> acide lactique + 2 ATP + H+
- Le glucose est transformé en acide pyruvique, puis en acide lactique (Lactate + H+)
- Des ions H+ libérés acidifient le muscle

Délai d’activation:
- Débute quand le stock de CP diminue (dans les 5 secondes suivant le début de l’effort)

Puissance et longévité:
- Puissance pouvant être développée est plus faible qu’avec la CP, mais de durée plus longue (30 - ± 120sec selon l’intensité)

54
Q

BONUS: Que se passe-t-il avec l’acide lactique produite lors de la glycolyse anaérobie (voie anaérobie lactique)? Si exercice d’intensité légère?
Si exercice intense plus prolongé? Quels sont les effets des ions H+?

A

Exercice d’intensité légère:
- Acide pyruvique est utilisée dans le cycle de krebs dès que l’O2 est disponible (voie aérobie)

Exercice intense:

  • Utilisation simultanée des voies anaérobie (glycolyse anaérobie) et aérobie –> Manque d’O2 pour que la voie aérobie fournisse toute l’énergie
  • Production d’acides lactiques (acide pyruvique se transforme en acide lactique) Acide lactique = Lactate + H+
  • Les lactates sont réutilisés par la cellule pour produire du glucose
  • Accumulation d’ions H+

Effets des ions H+ = acidifient le muscle:

  • Perturbent le mvt du Ca2+ -> Diminue la force de contraction
  • Inhibe l’enzyme responsable de la glyolyse –> Chute de production d’ATP = Fatigue musculaire
55
Q

Décrire la voie aérobie (oxydative).

  • Substrat utilisé
  • Lieu de la réaction
  • Étapes de production de l’ATP
  • Formule
  • Délai d’activation
  • Durée et puissance disponible
A

Substrat utilisé: Glucose, acides gras (lipides), acides aminés (protéines)

Lieu: Dans le mitochondrie

Comprend 4 étapes :

1) Glycolyse
2) Oxydation des pyruviques
3) Cycle de Krebs
4) Chaine respiratoire (Transport d’électrons et phospohrylation de l’ADT en ATP par le flux de protons)

Formule:
Glucose (en présence d’O2) –> CO2 + H2O + 36 ATP
- Produit du CO2, de l’eau et une grande qt d’ATP

Délai d’activation:
- Lent à démarrer (latence de ± 2min)

Puissance et longévité:

  • Durée limitée par les substrats disponibles (souvent limité par le système cardio-vasculaire)
  • Puissance développée peut être mesurée par VO2max
56
Q

Qu’est-ce que la dette d’oxygène?

A
  • Dette d’oxygène causée par la latence de la voie aérobie (Ne peut être évitée)
  • À l’arrêt de l’exercice, les fonctions organiques ne reprennent pas tout de suite leur valeur de repos (la consommation d’O2 reste supérieure pour reformer les réserves de CP et transformer l’acide lactique produit par la voie anaérobie lactique)
  • À l’origine de l’essoufflement une fois d’Xs terminé (Augmentation du débit respiratoire pour amener plus d’O2)
57
Q

Que représente le chevauchement des voies métaboliques?

A
  • Lors d’un effort, les 3 voies sont utilisées, mais dans des proportions différentes
  • Utilisation des voies anaérobie et aérobie en proportions différentes selon l’intensité et la durée de l’effort
  • Plus l’activité dure longtemps, moins on peut fournir un effort intense
  • Si on n’utilise pas le puissance max au début, on va commencer à reproduire le CP durant l’effort –> Peut utiliser la voie anaérobie plus longtemps
58
Q

Que représente le type d’unité motrice? Quels sont les types d’UM (+ les différents noms)? Que détermine la couleur d’une UM? Que détermine la capacité à libérer bcp d’ATP?

A
  • Représente une spécialisation de l’UM (toutes les fibres peuvent tout faire, mais moins efficaces) –> Capacité oxydative différente (adaptation des composantes cellulaires)

Types d’UM / type de fibres:

  • Type 1 / lentes / lentes oxydatives / tonique / slow twitch / ST
  • Type IIa / Rapide oxydative glycolytique / phasique / Fast-fatigable résistant (FR) / FTa
  • Type IIb / Rapides glycolytiques / phasiques / Fast-fatigable (FF) / Fast twitch FTb

Coloration des fibres:
- Détermine la capacité à utiliser l’O2 (Type 1 = rouges = Meilleure capacité oxydative)

Capacité à libérer de l’ATP:
- Détermine la force musculaire (Type IIb = spécialisées dans l’utilisation de la CP = Bcp d’ATP, mais pas longtemps)

59
Q

La proportion de chaque type d’UM dans un muscle varie en fct de quoi? Ce qui peut modifier ces proportions?

A

Selon le groupe de muscles (Selon leur fonction):

  • Muscle avec une grande proportion de fibres de type 1 = muscle tonique (capable de maintenir une contraction sur une longue période) Ex: Soléaire
  • Muscle avec une grande proportion de fibres de type II = muscle phasique. Ex: Deltoïde

Peut être modifié par:

  • L’inactivité ou l’entrainement
  • L’obésité et le DB II –> Entraine Une augmentation de la proportion d’UM de type II
  • L’âge et le manque d’activité entrainent une transformation du type de fibres, une diminution es capacités oxydatives et une diminution de la sensibilité à l’insuline
60
Q

Pourquoi est-ce que l’obésité et le DB2 entrainent une augmentation de la proportion des UM de type II?

A

Lié à la résistance à l’insuline (non-fonctionnalité des récepteurs membranaires à l’action de l’insuline):
- Moins d’O2 disponible et plus de glucose dans le sang –> Utilisation préférentielle du glucose

61
Q

D’où provient la commande motrice?

A
  • Cortex sensorimoteurs primaires collatéraux
  • Aire motrice supplémentaire bilatérale
  • Cervelet homolatéral
62
Q

Quels récepteurs permettent de coordonner les mouvements?

A

Afférences sensorielles (FNM, OTG..)

63
Q

Que veut-on dire lorsqu’on dit que la commande motrice est intégrée par le motoneurone alpha?

A

Le motoneurone alpha prend en compte les activités excitatrices et inhibitrices

64
Q

Qu’est-ce qui peut affecter la transmission de l’influx et de la production de la force (atteintes)?

A
  • Atteintes corticales, cervelet, NGC (AVC, PK)
  • Atteinte de la ME
  • Atteinte au nerf périphérique (Trauma, Guillain barré, DB, névrite)
  • Atteintes psychologiques (dépression, peur, motivation, dlr)
  • Atteinte articulaire (inhibition réflexe –> Atrophie rapide)
  • Atteinte musculaire (Dystrophie, blessure traumatique, myosite ossifiante)
  • Maladies systémiques (Pb rénaux)

PTH 1203: Muscu (10 decks)

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