Physiologie musculaire
I) Généralités
- Les muscles représentent 40 % du poids du corps et comprennent les muscles striés
squelettiques et cardiaque et les muscles lisses.
- Le muscle convertit une énergie chimique en énergie mécanique avec un rendement élevé de
50 à 60 %.
- Ils sont organisés selon des systèmes de levier qui permettent une amplification de la force
développée et du déplacement.
- Le muscle est formé de l'assemblage de faisceaux eux-mêmes rassemblant les fibres
musculaires. Chaque structure est entourée d'un tissu conjonctif.
II) Structure de la cellule musculaire striée
- La cellule musculaire est une cellule géante multinuclée, remplie de myofibrilles; c'est la
cellule qui constitue la fibre musculaire.
- Les myofibrilles comprennent trois types de protéines :
- Les protéines contractiles : actine et myosine.
- Les protéines de soutien : -actinine, titine, vinculine, myomésine.
- Les protéines contrôlant la contraction : tropomyosine et troponines C, I et T.
- Vu en microscopie optique, la fibre musculaire présente un aspect strié, qui lui donne son
nom et est dû à l'organisation des myofibrilles.
Le filament épais :
- Il est constitué de l'assemblage de myosine, protéine de 510 kDa, constituée de :
- Deux chaînes lourdes enroulées en double hélice et terminées par deux renflements
S1 et comprenant le site de liaison avec l'actine et le site de fixation et d'hydrolyse de l'ATP.
- Quatre chaînes légères.
Le filament fin :
- Sa composition est plus complexe ; il est formé de l'assemblage d'actine, de tropomyosine et
de troponines.
- L'actine F est une double hélice d'actine G.
- La tropomyosine recouvre au repos les sites de fixation de la myosine.
- Les troponines sont de trois sortes : la troponine T (30 kDa) liée à la tropomyosine, la
troponine I (30 kDa) qui empêche l'interaction myosine - actine et la troponine C (18 kDa) qui
contient les sites de liaison pour le Ca2+
Cet ensemble de filaments est maintenu par des protéines de soutien et leur agencement se fait
sous forme de l'unité contractile, le sarcomère.
Le sarcomère est un segment de myofibrilles compris entre deux stries Z.
- Zone H : filament épais sans tête de myosine
- Bande A : filament épais sur toute sa longueur
- Bande I : filament fin
- Ligne M : myomésine
- Strie Z : -actinine, limite du sarcomère
- Lien entre -actinine et membrane plasmique : vinculine et dystrophine
- Support de la myosine : titine