Fiche de révision : Histologie des tissus musculaires

Plan du Cours

  1. Caractéristiques des tissus musculaires
  2. Rhabdomyocyte et cellules satellites
  3. Organisation des myofibrilles
  4. Système sarcotubulaire squelettique
  5. Architecture moléculaire du sarcomère
  6. Cytosquelette et ancrage musculaire
  7. Contraction du muscle squelettique
  8. Architecture et types de fibres squelettiques
  9. Jonction neuromusculaire
  10. Cardiomyocytes et tissu myocardique
  11. Variétés de cardiomyocytes
  12. Structure des cellules musculaires lisses
  13. Organisation et variétés des léiomyocytes
  14. Contraction des cellules musculaires lisses

1. Caractéristiques des tissus musculaires

Notions clés & Définitions

  • Tissu musculaire : Tissu qui transforme l’énergie chimique en énergie mécanique par la contraction de ses cellules.

Points essentiels

  • Les myocytes contiennent des myofilaments contractiles regroupés en myofibrilles.

  • Les cellules musculaires se répartissent en trois types :

    • rhabdomyocytes squelettiques
    • cardiomyocytes
    • léiomyocytes lisses

2. Rhabdomyocyte et cellules satellites

★ À maîtriser

  • Le rhabdomyocyte est une cellule cylindrique allongée, multinucléée et post-mitotique, entourée d’une membrane basale et contenant des myofibrilles striées.

  • Après une lésion musculaire, les cellules satellites quiescentes s’activent, prolifèrent et fusionnent pour contribuer à la réparation des myocytes.

Compléments

  • Le rhabdomyocyte mesure de 10 à 100 μm de diamètre et sa longueur excède rarement 10 cm.

  • Les noyaux du rhabdomyocyte sont nombreux et situés en périphérie, contre le sarcolemme.

3. Organisation des myofibrilles

Notions clés & Définitions

  • Sarcomère : Unité élémentaire répétée bout à bout qui constitue une myofibrille.

★ À maîtriser

  • Les filaments épais de myosine occupent le disque A, sont seuls dans le disque H et présentent un apparent renflement médian au disque M.

  • Les filaments fins d’actine sont seuls dans le disque I et chevauchent les filaments épais dans les parties latérales du disque A.

Compléments

  • Au disque Z, les extrémités des filaments fins de deux sarcomères contigus s’interpénètrent et sont reliées par un système quadratique de ponts.

4. Système sarcotubulaire squelettique

Points essentiels

  • Le réticulum sarcoplasmique longitudinal entoure chaque myofibrille et forme une citerne terminale à chaque jonction entre les disques A et I.

  • Le réticulum sarcoplasmique contient une forte concentration de calcium, dont la libération dans le cytosol contribue à déclencher la contraction.

  • Les tubules T sont des invaginations transversales du sarcolemme situées aux jonctions A-I et forment des triades avec les citernes terminales du réticulum sarcoplasmique.

5. Architecture moléculaire du sarcomère

★ À maîtriser

  • La tête de myosine possède un domaine moteur qui fixe l’ATP et interagit avec l’actine, et son activité ATPasique augmente au contact de l’actine.

  • Les filaments fins associent une double hélice d’actine à la tropomyosine et au complexe troponine composé des sous-unités I, C et T.

Compléments

  • Chaque molécule de myosine comprend deux chaînes lourdes identiques et deux paires de chaînes légères.

  • Les disques M contiennent des filaments de myomésine et les disques Z des filaments d’alpha-actinine reliant les extrémités des filaments fins.

6. Cytosquelette et ancrage musculaire

★ À maîtriser

  • La titine relie chaque filament épais à la strie Z, contribue à son alignement et résiste à l’étirement excessif du sarcomère.

  • Le complexe dystrophine-protéines associées relie l’appareil contractile à la matrice extracellulaire, notamment par l’intermédiaire de la laminine-2 de la membrane basale.

Compléments

  • La nébuline, présente dans le muscle strié squelettique mais absente du muscle cardiaque, est supposée guider la polymérisation de l’actine et déterminer la longueur des filaments fins.

  • Dans le myocyte mature, la desmine est le filament intermédiaire qui persiste après l’expression transitoire de la vimentine et de la nestine au cours de l’histogenèse.

  • La mutation du gène de la dystrophine, situé sur le bras court du chromosome X, est responsable de la myopathie de Duchenne, transmise par les filles et touchant les garçons.

7. Contraction du muscle squelettique

Notions clés & Définitions

  • Contraction musculaire : Glissement actif des filaments épais de myosine entre les filaments fins d’actine, qui raccourcit les fibres musculaires.

★ À maîtriser

  • La myosine agit comme un moteur biologique en combinant la fixation de l’actine et de l’ATP avec une activité ATPasique dépendante de l’actine.

  • La contraction musculaire est activée par le calcium et repose sur la modification des ponts d’union entre l’actine et la myosine.

Compléments

  • Des mécanismes moteurs apparentés à la contraction musculaire interviennent dans le déplacement de cellules, le transport intracellulaire, la séparation des chromosomes et le mouvement du flagelle des spermatozoïdes.

Astuce mémo

La libération de calcium déclenche le glissement des filaments et la contraction.

8. Architecture et types de fibres squelettiques

★ À maîtriser

  • Le muscle squelettique est organisé en cellules entourées d’endomysium, en faisceaux entourés de périmysium et en muscle revêtu d’épimysium.

📌 Les fibres de type I ont une contraction lente, une fonction posturale, une glycolyse aérobie et des teneurs élevées en capillaires, myoglobine, mitochondries, lipides et enzymes oxydatives, tandis que les fibres de type II contractent rapidement, ont une fonction phasique, privilégient la glycolyse anaérobie et sont riches en glycogène et en ATPase à pH 9,4.

Compléments

  • Les tendons et les aponévroses assurent les insertions des cellules musculaires au squelette, et les extrémités cellulaires présentent des jonctions myo-tendineuses.

  • La composition d’un muscle en fibres de type I et II est remarquablement fixe pour une espèce donnée, et le motoneurone alpha détermine le type morpho-fonctionnel des fibres qu’il innerve.

Astuce mémo

Type I : lent et oxydatif ; type II : rapide et glycolytique.

9. Jonction neuromusculaire

Notions clés & Définitions

  • Unité motrice : Ensemble constitué d’un motoneurone alpha et des rhabdomyocytes qu’il innerve, lesquels sont tous du même type morpho-fonctionnel.
  • Plaque motrice : Région spécialisée de la membrane musculaire où s’établit la jonction entre l’axone moteur et la fibre musculaire.

★ À maîtriser

  • L’arrivée d’un potentiel d’action ouvre les canaux calciques voltage-dépendants de la terminaison axonale, et l’entrée de calcium déclenche la fusion des vésicules d’acétylcholine avec la membrane neuronale.

  • Le récepteur musculaire à l’acétylcholine comprend cinq sous-unités, dont deux sous-unités alpha capables de fixer l’acétylcholine, et son ouverture permet l’entrée de sodium dans la cellule.

  • À la jonction neuromusculaire, l’excitation se propage le long des tubules T, est transmise au réticulum sarcoplasmique par les triades, provoque la libération de calcium et entraîne la contraction.

Compléments

  • La libération quantale correspond à la libération du contenu d’une vésicule, soit environ 10 000 molécules d’acétylcholine, et produit un potentiel synaptique miniature d’environ 1 mV, insuffisant pour déclencher une contraction.

  • L’acétylcholine est éliminée de la fente synaptique par diffusion passive et par hydrolyse en acétate et choline sous l’action de l’acétylcholinestérase.

Astuce mémo

Calcium axonal → acétylcholine → récepteur → entrée de sodium.

10. Cardiomyocytes et tissu myocardique

★ À maîtriser

  • Le tissu myocardique se contracte spontanément, rythmiquement et harmonieusement, tandis que l’innervation végétative peut modifier le rythme déterminé par l’activité intrinsèque du nœud sino-auriculaire.

  • Les cardiomyocytes sont des cellules cylindriques bifurquées, connectées en réseau tridimensionnel, et possèdent généralement un noyau central unique.

📌 Dans le cardiomyocyte, les tubules T se situent aux disques Z, ont un plus grand diamètre et forment des diades avec les tubules L du réticulum sarcoplasmique, contrairement aux triades squelettiques situées aux jonctions A-I.

Compléments

  • Les traits scalariformes relient les cardiomyocytes et comportent des gap-junctions dans leurs portions longitudinales ainsi que des desmosomes et du matériel de type disque Z dans leurs portions transversales.

Astuce mémo

Le muscle squelettique a des triades aux jonctions A-I ; le myocarde a des diades aux disques Z.

11. Variétés de cardiomyocytes

★ À maîtriser

  • Les cellules myoendocrines atriales, particulièrement nombreuses dans l’oreillette droite, libèrent un facteur natriurétique en réponse à un étirement excessif, ce qui diminue la pression artérielle.

Compléments

  • Les cellules nodales, situées dans les nœuds sino-auriculaire et auriculo-ventriculaire ainsi que dans le tronc du faisceau de His, sont petites, pauvres en myofibrilles et riches en glycogène.

  • Les cellules de Purkinje, situées dans les branches du faisceau de His et le réseau de Purkinje, sont volumineuses, riches en glycogène et en mitochondries, et pauvres en myofibrilles.

12. Structure des cellules musculaires lisses

★ À maîtriser

  • Le léiomyocyte est une cellule fusiforme allongée, à noyau central unique, dont le cytoplasme comprend une zone périnucléaire contenant les organites et une zone riche en myofilaments.

  • Dans le muscle lisse, les filaments d’actine et de myosine sont disposés en faisceaux irréguliers et les corps denses ancrent les filaments fins, sans organisation en sarcomères striés.

Compléments

  • Les caveolae sont des invaginations vésiculaires régulièrement espacées qui augmentent d’environ 60 % la surface cellulaire et participent à la régulation des flux calciques associés à la contraction.

  • Les plaques d’adhérence du sarcolemme lisse relient les filaments d’actine à la matrice extracellulaire par des intégrines et des protéines telles que la vinculine et la taline.

13. Organisation et variétés des léiomyocytes

★ À maîtriser

  • Les léiomyocytes forment des couches musculaires dans les parois des vaisseaux, du tube digestif, des voies respiratoires et des voies uro-génitales, mais peuvent aussi être isolés ou constituer des muscles individualisés.

Compléments

  • Les cellules myoépithéliales entourent les acini de certaines glandes exocrines et leur contraction expulse le produit de sécrétion hors des acini.

  • Les cellules myoépithélioïdes de la paroi artérielle de l’appareil juxta-glomérulaire sécrètent la rénine.

  • Les péricytes sont des cellules contractiles étoilées apposées aux cellules endothéliales, participant à la stabilisation de l’endothélium et représentant une forme immature de myocyte vasculaire.

  • Les myocytes artériels peuvent adopter un phénotype sécrétoire produisant les macromolécules de la matrice extracellulaire ou un phénotype contractile riche en matériel myofilamentaire.

14. Contraction des cellules musculaires lisses

★ À maîtriser

  • La contraction des cellules musculaires lisses est involontaire et peut être spontanée ou dépendre de l’innervation sympathique et/ou parasympathique.

  • La contraction lisse peut être déclenchée par trois catégories de signaux :

    • un influx nerveux associé à l’ouverture de canaux calciques voltage-dépendants
    • une stimulation hormonale associée à l’ouverture de canaux dépendants des récepteurs hormonaux
    • des modifications locales, notamment l’étirement

Compléments

  • Les terminaisons nerveuses des cellules musculaires lisses sont libres et ne forment pas de synapse identifiable.

Tableaux de synthèse

Fibres musculaires de type I et II

CaractéristiqueType IType II
ContractionLenteRapide
FonctionPosturalePhasique
MétabolismeAérobieAnaérobie
Éléments dominantsCapillaires, myoglobine, mitochondries et lipidesGlycogène et ATPase à pH 9,4

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1. Lorsqu’un muscle se contracte, quelle transformation énergétique caractérise le tissu musculaire ?

2. Dans une cellule musculaire, comment les myofilaments contractiles sont-ils organisés ?

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Quelle transformation énergétique le tissu musculaire réalise-t-il par contraction cellulaire ?

Il transforme l’énergie chimique en énergie mécanique.

Que contiennent les myocytes ?

Des myofilaments contractiles regroupés en myofibrilles.

Quels sont les trois types de cellules musculaires ?

Les rhabdomyocytes squelettiques, les cardiomyocytes et les léiomyocytes lisses.

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