Fiche de révision : Physiologie de l’activité musculaire

📋 Plan du Cours

1. Types de muscles et excitabilité
2. Organisation du muscle squelettique
3. Sarcomère et filaments contractiles
4. Exploration électrique par électromyographie
5. De la commande nerveuse au potentiel musculaire
6. Potentiels des fibres et unités motrices
7. Contraction et cycle des ponts

📖 1. Types de muscles et excitabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule excitable : peut modifier son potentiel de membrane en réponse à certains stimuli

★ À maîtriser

• Le muscle squelettique mobilise le squelette, le muscle cardiaque constitue le cœur et le muscle lisse est soumis à l'influence du système nerveux autonome.

• Les muscles squelettique et cardiaque sont striés par alternance régulière de bandes sombres et claires, tandis que les muscles lisses ne sont pas striés.

• Les muscles squelettiques sont innervés par le système nerveux somatique et peuvent être contrôlés volontairement, tandis que les muscles lisses et cardiaque sont innervés par le système nerveux autonome et indépendants du contrôle volontaire.

Compléments

• Lorsqu'un potentiel d'action se propage dans une cellule musculaire, celle-ci produit une activité contractile.

💡 Astuce mémo

Squelettique volontaire, cardiaque et lisse involontaires

📖 2. Organisation du muscle squelettique

🔑 Notions clés & Définitions

• Fibre musculaire : une grande cellule musculaire multinucléée dont les noyaux sont situés en périphérie et qui peut parfois mesurer plus d'une dizaine de centimètres
• Sarcomère : l'unité fonctionnelle du muscle, délimitée par deux stries Z et située dans les myofibrilles

★ À maîtriser

• 🔄 L'organisation du muscle squelettique suit l'ordre suivant:
  1. Muscle
  2. Faisceaux musculaires
  3. Fibres musculaires
  4. Myofibrilles
  5. Sarcomères

Compléments

• La fibre musculaire est entourée par le sarcolemme, lui-même associé à une lame basale constituant l'endomysium, qui renforce le muscle.

💡 Astuce mémo

Muscle → faisceau → fibre → myofibrille → sarcomère

📖 3. Sarcomère et filaments contractiles

★ À maîtriser

• Les filaments épais du sarcomère sont composés de myosine et les filaments fins, attachés aux stries Z, sont composés d'actine.

• Les molécules d'actine forment une chaîne hélicoïdale associée à la tropomyosine et à la troponine, qui recouvrent les sites de liaison de la myosine au repos.

• Chaque tête de myosine possède un site de liaison à l'actine et un site ATPase capable de cliver l'ATP pour fournir de l'énergie.

Compléments

• Les principales bandes du sarcomère sont:
  • La bande A, sombre et contenant les filaments épais de myosine
  • La bande I, claire et située de part et d'autre de la strie Z
  • La bande H, plus pâle
  • La bande M, située au milieu du sarcomère

💡 Astuce mémo

Deux stries Z encadrent un sarcomère où glissent actine et myosine

📖 4. Exploration électrique par électromyographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Électromyographie : l'enregistrement de l'activité électrique produite par un muscle lorsqu'il est excité, au moyen d'électrodes, d'une amplification, puis d'un traitement du signal

📝 Points essentiels

📌 La réception monopolaire utilise une électrode active et une électrode indifférente éloignée, tandis que la réception bipolaire utilise deux électrodes actives proches et une électrode de référence.

📌 L'électromyographie intramusculaire utilise des électrodes-aiguille ou des électrodes-fil insérées dans le muscle, tandis que l'électromyographie de surface place les électrodes sur la peau et ne détecte que les muscles superficiels.

💡 Astuce mémo

Monopolaire : grand champ ; bipolaire : petit volume et signal complexe

📖 5. De la commande nerveuse au potentiel musculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Motoneurone alpha : contrôle les fibres musculaires striées, appartient au système nerveux somatique et possède un corps cellulaire situé dans la corne ventrale de la moelle épinière
• Unité motrice : associe un motoneurone et l'ensemble des fibres musculaires qu'il innerve

📝 Points essentiels

• À l'arrivée d'un potentiel d'action neuronal dans la terminaison axonale, l'entrée de Ca2+ provoque la libération d'acétylcholine, qui active les récepteurs postsynaptiques et déclenche le potentiel de plaque motrice.

• Le potentiel d'action musculaire naît sur les bords de la plaque motrice puis se propage dans les deux directions vers les extrémités de la fibre musculaire.

💡 Astuce mémo

Motoneurone → acétylcholine → plaque motrice → potentiel musculaire

📖 6. Potentiels des fibres et unités motrices

★ À maîtriser

• Le potentiel de repos intracellulaire d'une fibre musculaire est négatif et se situe entre -65 et -90 mV.

• 🔄 Le potentiel d'action musculaire se déroule ainsi:

  1. Dépolarisation par courant entrant de Na+
  2. Repolarisation par courant sortant de K+
  3. Restauration du potentiel de repos

• Le potentiel d'unité motrice correspond à la somme des potentiels d'action des fibres musculaires d'une même unité motrice et dépend de la position et de la taille des électrodes.

📌 Le nombre de potentiels d'action augmente avec la force développée par le muscle, jusqu'à produire un tracé interférentiel lorsque les unités motrices deviennent difficiles à distinguer.

Compléments

• Sous une électrode monopolaire, la propagation du potentiel d'action extracellulaire produit une onde positive, puis négative, puis positive, appelée aspect triphasique.

💡 Astuce mémo

Plus la force augmente → plus les unités motrices sont recrutées → tracé interférentiel

📖 7. Contraction et cycle des ponts

★ À maîtriser

• Le potentiel d'action se propage dans le sarcolemme et les tubules transverses, ce qui provoque la libération de Ca2+ par le réticulum sarcoplasmique.

• Le Ca2+ se lie à la troponine, démasque les sites de liaison de l'actine et permet la formation de ponts d'union entre l'actine et la myosine.

• 🔄 Le cycle des ponts d'union comprend les étapes suivantes:

  1. Clivage de l'ATP et armement de la myosine
  2. Liaison de la myosine à l'actine en présence de Ca2+
  3. Flexion du pont avec libération d'ADP et de phosphate
  4. Détachement grâce à un nouvel ATP

📌 Lors du raccourcissement du sarcomère, les filaments d'actine se déplacent vers le centre, la bande H se raccourcit et le chevauchement entre actine et myosine augmente.

Compléments

📌 En l'absence d'ATP, les ponts d'union restent attachés à l'actine et provoquent une rigidité cadavérique qui apparaît 3 à 4 heures après la mort.

💡 Astuce mémo

Calcium → liaison → flexion → détachement par ATP

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des types de muscles