Physiologie musculaire à l`exercice
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CM1 physiologie musculaire Le 8 sept 2006 Physiologie musculaire à l'exercice I- Les tissus musculaires: caractéristiques générales Le tissu musculaire possède des propriétés qui lui permettent de remplir ses fonctions. Ces propriétés sont: - excitabilité: c'est la faculté de percevoir un stimulus et d'y répondre, en ce qui concerne le muscle, le stimulus est de nature chimique et la réponse est la production et la propagation d'un courant électrique qu'on appel aussi potentiel d'action qui est à l'origine de la contraction musculaire - contractilité: c'est la capacité de se contracté avec force en présence de la stimulation appropriée - extensibilité: c'est la faculté d'étirement, c’est-à-dire que les fibres musculaire peuvent lorsqu'elles sont détendues être étirées au delà de leur longueur de repos - élasticité: c'est la possibilité pour les fibres musculaires de se raccourcir ou de s'allonger et de reprendre leur longueur de repos lorsqu'on les relâche Il existe 3 types de tissus musculaires: - fibres squelettiques - cardiaque - lisses Ces 3 types de tissus musculaires se distinguent par la structure de leur cellule, leur situation dans le corps et enfin le déclenchement de la contraction. 1. le tissu musculaire lisse Ce sont les muscles des parois des organes viscéraux (estomac, intestins, vessie et utérus) et ce sont aussi des organes des voies respiratoires et des vaisseaux sanguins. Ils assurent au niveau du système digestif la progression du bol alimentaire, au niveau des vaisseaux sanguins et de l'arbre bronchique ils assurent la modulation du diamètre des vaisseaux et des voies aériennes. Ces muscles ne sont pas striés, c’est-à-dire que les cellules les constituant n'ont pas une grande organisation des myofibrilles contractiles. On dit de ces cellules qu'elles sont fusiformes et mononucléées, leur mise en route est involontaire et leur contraction est lente et continue. 2. le tissu musculaire cardiaque Comme son nom l'indique il représente la plus grande partie de la masse des parois du cœur, il assure la propulsion du sang à travers le réseau des vaisseaux sanguins et donne au cœur son rôle de pompe, c'est un muscle strié, les cellules musculaire cardiaque appelées aussi cardiomyocites ont un appareil contractile organisé en stries. Leur force varie selon les régions du cœur, elles sont mono ou binucléées. La contraction du tissus musculaire cardiaque est involontaire, elle est rythmée par un centre de régulation intrinsèque situé dans l'oreillette droite qu'on appel le nœud sinusal. 3. le tissu musculaire squelettique Ce sont les muscles squelettiques qui recouvrent le squelette osseux et qui s'y attache, leur rôle est le mouvement, le maintien de la posture et la stabilité des articulations. Les fibres musculaires squelettiques sont très allongées, cylindriques et multinucléées. Le muscle squelettique est strié. Même si ils sont parfois activés par des systèmes réflexes leur contraction est généralement volontaire. II. Structure macroscopique du muscle squelettique 1. Organisation anatomique musculaire Chaque fibre musculaire, qui correspond à une cellule musculaire et un myocyte, est entourée de tissu conjonctif qu'on appel l'endomysium. Ces fibres sont associées en faisceau et chaque faisceau est entouré de perimysium, les faisceaux sont à leur tour recoupé et entouré d'un tissu encore plus dense appelé l'epimysium, il entoure le corps musculaire, il se poursuit par un tendon qui permet son insertion sur l'os. Parfois le muscle est inséré directement sur l'os par l'epimysium 2. Inervation motrice et inervation sensitive a. Les unités motrices Contrairement aux cardiomyocites et aux cellules musculaires lisses qui peuvent se contracter en absence de toute stimulation nerveuse, chaque fibre musculaire squelettique reçoit une terminaison nerveuse qui commence la contraction. L'unité motrice est la plus petite unité fonctionnelle du système neuromoteur. Une unité motrice est un ensemble fonctionnel constitué d'un motoneurone et de l'ensemble des fibres musculaires qui l'innervent. Les cellules nerveuse de la moelle épinière qui innervent les muscles sont des motoneurone alpha, chaque neurone obéit à la loi du tout ou rien, c’est-à-dire que les fibres musculaires se contractent au maximum de leur capacité ou ne se contractent pas du tout. Ce type de fonctionnement provoque une contraction synchronisée de toute les fibres musculaire innervées par un seul motoneurone alpha et donc d'une unité motrice. La taille des unités motrices varient fonction de la taille du motoneurone alpha et du nombre de fibres musculaires qu'il innerve, plus le motoneurone est de grande taille avec un corps cellulaire gros, plus le nombre de cellule musculaire qu'il innerve est important. Le nombre de fibres musculaires par unité motrices varie de 10 à plus de 1000, il sera d'une dizaine de fibres musculaires pour les muscles contrôlant les mouvements oculaires à plus de 1000 pour le contrôle de la posture. Ceci permet des mouvements plus ou moins fins, posséder peu de fibres par unité motrice permet un contrôle fin. b. Innervation sensitive: les récepteurs Les récepteurs sont des cellules spécialisées qui modifient leurs propriétés en réponse à des stimuli. Il existe 3 grands groupes de récepteurs : - les intérocepteurs, qui vont traduire les infos qui proviennent de l'intérieur du corps, ils sont souvent situés dans les viscères et dans les vaisseaux. Ils vont être sensibles aux changements chimiques (chémorécepteurs), ils vont aussi être sensibles à l'étirement des tissus et à la température, ils peuvent provoquer la douleur, la soif, la faim, le malaise. - les extérocepteurs, qui vont traduire les infos qui proviennent de l'extérieur du corps, principalement les organes des sens, ils vont être sensibles à la température - les propriocepteurs, qui vont traduire les infos qui proviennent de la configuration relative des segments du corps. Ils se situent au niveau des muscles et des tendons. La fonction motrice est très dépendante des propriocepteurs dont nous allons voir les principaux représentants. Les fuseaux neuromusculaires : ces récepteurs très sophistiqués permettent de transmettre aux autres neurones du système nerveux la longueur et la vitesse d'étirement des fibres musculaires, ces propriocepteurs sont fusiformes dispersés en grande quantité parmi les fibres musculaires. Chaque fuseau contient des fibres musculaires spécialisées qu'on appel des fibres intrafusales qui sont orientées parallèlement aux fibres musculaires responsables de la contraction appelées les fibres extrafusales. Les fibres intrafusales sont connectées soit à des fibres extrafusales soit aux attaches tendineuses, si les fibres extrafusales modifient leur longueur, les fibres intrafusales sont allongées, étirées ou raccourcies selon le cas. L’organe tendineux de Golgi Ce sont aussi des propriocepteurs qui sont localisés près des jonctions entre tendons et fibres musculaires, ces récepteurs sont sensibles aux déformations mécaniques, la déformation mécanique du tendon augmentera avec la force musculaire, de ce fait les organes tendineux de golgi apparaissent comme des détecteurs de force et ils vont prévenir des dommages liés à une production de force excessive.- L'activité des propriocepteurs a 3 effets importants : - ils induisent des changements involontaires voire inconscient de l'activité musculaire - ils nous renseignent sur la position de nos bras et de nos jambes dans l'espace et nous permettent de savoir si les objets que nous manipulons sont lourds et léger ou aussi rugueux ou doux - ils jouent un rôle important dans la création d'un référentiel interne utilisé par le cerveau pour planifier et exécuter les mouvements. 2. Irrigation sanguine Chaque muscle est irrigué par une ou plusieurs artères, les membres possèdent un réseau veineux profond et un réseau veineux superficiel. Le réseau veineux profond est constitué de veine qui suivent les artères et porte le même nom, les artères les plus grosse ne comporte qu'une seule veine satellite, c'est la veine axillaire pour les membres sup et la veine fémorale et poplité pour les membres inf. Les vaisseaux sanguins et les neurofibres pénètrent le muscle en son milieu et se divisent en différentes branches au niveau des cloisons de tissus conjonctif, ils rejoignent ensuite l'endomysium. III. Ultra structure du muscle squelettique 1. Anatomie microscopique Les fibres musculaires squelettiques sont de longues cellules cylindriques dont la longueur peut aller de 1mm à 30cm, elles sont délimitées par leur membrane plasmique leur sarcolemme. Ces cellules musculaires sont polynucléées et les noyaux sont situés juste en dessous du sarcolemme. Sarcoplasme=cytoplasme Le sarcoplasme possède des réserves de glycogène importantes et une protéine spécifique des cellules musculaires appelée la mioglobine qui va fixer l'oxygène dans les muscles. Le sarcoplasme est la partie fluide.
