Physiologie musculaire à l`exercice

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.