Fiche de révision : Physiologie du muscle squelettique

📋 Plan du Cours

1. Rôle et composition du muscle
2. Propriétés et organisation musculaires
3. Sarcomère et filaments contractiles
4. Couplage excitation-contraction
5. Innervation et récepteurs sensoriels
6. Unités motrices et fibres
7. Énergie, croissance et régénération
8. Mécanique et exploration musculaires

📖 1. Rôle et composition du muscle

★ À maîtriser

• La motricité met en jeu les systèmes osseux, musculaire, nerveux et cardio-respiratoire ainsi que des processus biochimiques permettant de mouvoir un ou plusieurs segments du corps.

📌 Les trois types de tissu musculaire sont le tissu squelettique, le tissu cardiaque et le tissu lisse, qui diffèrent par leur structure, leur situation, leur fonction et leur mode de déclenchement de la contraction.

• Le muscle strié squelettique représente environ 40 à 45 % de la masse corporelle et comprend plus de 650 muscles.

• 🔄 La motricité suit quatre étapes:

  1. Informations des récepteurs sensoriels
  2. Intégration centrale
  3. Commande nerveuse
  4. Réponse motrice statique ou dynamique

• Les fonctions du muscle squelettique sont:

  • Production de force pour la locomotion et la respiration
  • Stabilité articulaire
  • Production de chaleur

Compléments

• Les principaux constituants de la masse musculaire sont l’eau à 75 à 80 %, les protéines à 21 %, le glycogène à 1 % et des sels minéraux tels que Na, K, Mg et Ca.

📖 2. Propriétés et organisation musculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Excitabilité : Gowitzke and Milner, 1988 — Faculté du muscle de percevoir un stimulus et d’y répondre
• Contractilité : Gowitzke and Milner, 1988 — Capacité du muscle à se raccourcir après une stimulation et à produire une force
• Plasticité : Gowitzke and Milner, 1988 — Propriété du muscle de modifier sa structure selon le travail effectué et de s’adapter au type d’effort

★ À maîtriser

• 🔄 L’organisation musculaire suit l’ordre:

  1. Muscle
  2. Faisceau
  3. Fibre musculaire ou rhabdomyocyte
  4. Myofibrilles
  5. Sarcomère
  6. Myofilaments

• Les gaines conjonctives du muscle sont l’épimysium autour du muscle, le périmysium autour des faisceaux et l’endomysium autour des fibres.

Compléments

• Le sarcolemme est la membrane plasmique de la fibre musculaire et le sarcoplasme contient les myofibrilles, les sarcomères, le réticulum sarcoplasmique et les tubules transverses.

💡 Astuce mémo

Muscle → faisceau → fibre → myofibrille → sarcomère → myofilaments

📖 3. Sarcomère et filaments contractiles

🔑 Notions clés & Définitions

• Sarcomère : Section d’une myofibrille qui constitue l’unité contractile élémentaire du muscle

📝 Points essentiels

📌 Le filament épais est constitué de myosine, tandis que le filament mince est constitué principalement d’actine, de tropomyosine et de troponine.

• La myosine II comprend deux chaînes lourdes entrelacées et quatre chaînes légères, avec une tête portant les sites de liaison à l’actine et l’activité ATPasique.

• La troponine comprend les sous-unités TnT, TnC et TnI, et l’affinité de TnC pour le Ca++ déplace la tropomyosine et libère le site de liaison de la myosine sur l’actine.

📌 Selon la théorie du glissement de Huxley publiée en 1954, les filaments ne changent pas de longueur pendant la contraction, tandis que les bandes H et I se raccourcissent ou s’étirent.

💡 Astuce mémo

Filament épais = myosine ; filament mince = actine

📖 4. Couplage excitation-contraction

🔑 Notions clés & Définitions

• Triade fonctionnelle : Constituée d’un tubule T encadré par deux citernes terminales du réticulum sarcoplasmique et constituant le site de couplage entre excitation et contraction

★ À maîtriser

• La dépolarisation du tubule T modifie la conformation du récepteur DHP, ouvre le récepteur à la ryanodine RyR1 et provoque la libération de Ca++ par le réticulum sarcoplasmique.

• Le cycle biochimique des ponts actine-myosine transforme un changement de conformation de la tête de myosine en mouvement et en production de force.

Compléments

• Dans le couplage par second messager, la phospholipase C hydrolyse le PIP2 en IP3 et DAG, puis l’IP3 active le récepteur à la ryanodine et entraîne la libération de Ca++.

💡 Astuce mémo

Dépolarisation du tubule T → activation DHP/RyR → libération de Ca++ → contraction

📖 5. Innervation et récepteurs sensoriels

🔑 Notions clés & Définitions

• Fuseau neuromusculaire : Mécanorécepteur formé de fibres intrafusales disposées parallèlement aux fibres extrafusales et sensible à l’allongement musculaire
• Organe tendineux de Golgi : Récepteur sensoriel situé aux jonctions myotendineuses et musculo-aponévrotiques en série, qui renseigne le système nerveux central sur les tensions musculaires

★ À maîtriser

📌 Le motoneurone α innerve les fibres extrafusales responsables de la contraction, tandis que le motoneurone γ innerve les fibres intrafusales du fuseau neuromusculaire.

Compléments

• Les récepteurs articulaires renseignent sur:
  • La position de l’articulation
  • Le sens du mouvement
  • La vitesse du mouvement
  • La pression intra-articulaire
  • La douleur

💡 Astuce mémo

FNM parallèle à la fibre ; OTG en série à la jonction musculo-tendineuse

📖 6. Unités motrices et fibres

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité motrice : Ensemble formé par un motoneurone α et les fibres musculaires qu’il innerve, constituant le plus petit élément contractile mis en jeu par le système nerveux

📝 Points essentiels

• Selon la loi de Henneman publiée en 1965, les unités motrices sont recrutées selon leur taille, d’abord les petites puis les grandes.

• Les unités motrices lentes sont commandées par de petits motoneurones, recrutées en premier et impliquées dans la motricité posturale, tandis que les unités rapides produisent une tension élevée pour les mouvements dynamiques mais sont fatigables.

• Les fibres de type I sont lentes, oxydatives, rouges, très vascularisées et endurantes, tandis que les fibres de type II sont rapides, glycolytiques, moins vascularisées et adaptées aux efforts intenses mais brefs.

💡 Astuce mémo

Selon Henneman : petites unités motrices lentes, puis grandes unités rapides

📖 7. Énergie, croissance et régénération

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule satellite : Cellule souche du muscle squelettique, quiescente au repos et située entre le sarcolemme et la lame basale

📝 Points essentiels

• Les voies énergétiques sont:
  • Voie anaérobie alactique utilisant la phosphocréatine
  • Voie anaérobie lactique glycolytique
  • Voie aérobie nécessitant de l’oxygène

📐 Formule — La voie anaérobie alactique régénère l’ATP selon la réaction $PCr + ADP \rightarrow ATP + Cr$.

• 🔄 La régénération musculaire suit quatre étapes:
  1. Activation des cellules satellites quiescentes
  2. Prolifération en myoblastes
  3. Migration des myoblastes vers la lésion
  4. Fusion avec une fibre musculaire préexistante

💡 Astuce mémo

Activation → prolifération → migration → fusion des cellules satellites

📖 8. Mécanique et exploration musculaires

★ À maîtriser

📌 La contraction isométrique maintient une longueur musculaire constante contre une force, tandis que la contraction isotonique maintient une tension constante et raccourcit ou étire le muscle.

📌 Lors d’une contraction concentrique, le muscle se raccourcit pendant le mouvement, tandis que lors d’une contraction excentrique, il s’étire pendant le mouvement.

• La tension développée par le muscle dépend de la longueur du sarcomère, les tensions les plus importantes apparaissant aux longueurs offrant le plus d’interactions actine-myosine.

Compléments

• Les principaux examens complémentaires sont:

  • Dosage de la créatine kinase et de la LDH
  • EMG ou ENMG
  • Biopsie musculaire
  • Imagerie
  • Génétique moléculaire
  • IRM

• Dans la dystrophie musculaire de Duchenne, un garçon de 7 ans présente une faiblesse progressive des deux jambes, une marche sur la pointe des pieds et une pseudohypertrophie des mollets.

💡 Astuce mémo

Isométrique : longueur constante ; isotonique : tension constante

📊 Tableaux de synthèse

Types de fibres musculaires

Contractions musculaires