Cours4

Tendons et ligaments.
Histophysiologie musculaire.
Structure et composition du muscle.
Contraction musculaire.
1
Tendons et ligaments
2
Tendons et ligaments
 Composition et structure :
Composante
Ligament
Tendon
Matériau cellulaire : fibroblaste
20%
20%
Matrice extracellulaire
80%
80%
Eau
60-80%
60-80%
Solides
20-40%
20-40%
70-80%
Légèrement plus élevé
Type I
90%
95-99%
Type II
10%
1-5%
20-30%
Légèrement moins
Collagène
Substance fondamentale
3
Tendons et ligaments
 Collagène :
Tendon
Nordin & Frankel, 2001
Ligament
4
Tendons et ligaments
 Propriétés mécaniques
Élastine
Substance fondamentale : PG
 Consistance de gel
 Ciment
 Résistance mécanique des ligaments
(?) tendons
5
Articulations du rachis
 Articulations des corps vertébraux :
 Disques intervertébraux :


Anneau fibreux périphérique
Nucleus pulposus
 Ligaments périphériques
 Articulation des processus articulaires
 Autres moyens d’union :
 Ligaments jaunes (union au niveau des lames)
 Ligaments interépineux
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Tendons et ligaments
 Structure externe :
Paratenon
Nordin & Frankel, 2001
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Tendons et ligaments
 Insertion à l’os :
 Zone 1 : fin du tendon
 Zone 2 : mélange collagène et
cartilage fibreux
 Zone 3 : cartilage fibreux
minéralisé
Fibres de Sharpey
 Zone 4 : fusion avec os
cortical
Nordin & Frankel, 2001
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Tendons et ligaments
 Propriétés mécaniques :
2-5%
Nordin & Frankel, 2001
9
Tendons et ligaments
 Propriétés mécaniques :
Nordin & Frankel, 2001
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Tendons et ligaments
 Propriétés
viscoélastiques :
Nordin & Frankel, 2001
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Tendons et ligaments
 Rupture et mécanismes de blessures :
 Douleur sans
instabilité
 Douleur intense +
petite instabilité
 Douleur intense +
grande instabilité
 Facteurs tendineux :
 Amplitude de la force
musculaire
 Surface de section du
tendon vs. muscle
Nordin & Frankel, 2001
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Tendons et ligaments - résumé
 Collagène confère la résistance mécanique aux tendons
et ligaments
 Arrangement parallèle dans les tendons et plus
variable dans les ligaments
 Insertion : changement graduel
 Courbe contrainte-déformation
 Mécanisme de rupture du tendon : influencé par la
section et la force du muscle
 Comportement viscoélastique
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Tendons et ligaments - résumé
Nordin & Frankel, 2001
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Tendons et ligaments - résumé
Nordin & Frankel, 2001
15
Tendons et ligaments - résumé
Nordin & Frankel, 2001
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Tendons et ligaments - résumé
Nordin & Frankel, 2001
17
Tendons et ligaments - résumé
Nordin & Frankel, 2001
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Hystophysiologie musculaire
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Introduction
 Trois types de muscles :
 Muscle cardiaque
 Muscles lisses (involontaires)
 Muscles striés (squelettiques – volontaires)
 + de 430 muscles, dont 80 qui produisent les
mouvements vigoureux
 Rôles du muscle
 Travail dynamique et statique
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La cellule : généralités
STAPS, 2002
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La cellule : généralités
 Le noyau :
 Enveloppe nucléaire
 Chromatine = formé d’ADN
 Nucléole = formé d’ARN
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La cellule : généralités
 Cytoplasme :
 Hyaloplasme = phase liquide
 Réticulum endoplasmique = synthèse + stockage de
lipides et de protéines
 Ribosomes = synthèse protéique
 Appareil de Golgi = stockage + sécrétion des protéines
 Mitochondries = production d’énergie
 Lysosomes = digestion de substances + transport
 Squelette cellulaire = maintien + changement de forme +
mouvement des cellules
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La cellule : généralités
 Membrane plasmique :
 Deux couches lipidiques
 Éléments hydrophobes se font face dans la bicouche lipidique
 Protège du milieu extérieur
 Permet les échanges entre la cellule et le milieu extérieur :
 Endocytose - exocytose
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Structure et composition du muscle
STAPS, 2002
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Structure et composition du muscle
 Fibre musculaire : unité fonctionnelle du muscle
 Plusieurs noyaux
 Membrane plasmique : sarcolemme


Système T = Triade
(1 Tubule transverse + 2 Sacs latéraux/citernes)
Jonction neuromusculaire
 Cytoplasme = sarcoplasme :



Faisceaux de fibrilles (myofibrilles) (bandes A, I, H et strie Z)
= sarcomère
Hyaloplasme (particules de glycogène et mitochondries)
Réticulum endoplasmique : « citernes » à Ca2+
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Structure et composition du muscle
STAPS, 2002
Bande A
http://www.snv.jussi
eu.fr/vie/dossiers/m
uscles/muscles.htm
#generalites
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Contraction musculaire
 Bases moléculaires pour la contraction musculaire :
 Les bandes claires, I se raccourcissent
 Les bandes H disparaissent
 Les bandes sombres, A, gardent la même longueur
 Les myofilaments d’actine et de myosine ne changent
pas de longueur
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Contraction musculaire
 La jonction neuro-
musculaire :
Nordin et Frankel, 2001
29
Contraction musculaire
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Potentiel d’action
Relargage d’acetylcholine vers JNM (Jonction Neuro-Musculaire)
Liaison acétycholine + Récepteurs
Augmentation de la perméabilité de la JNM au ions sodium +
potassium : PP (potentiel de plaque)
PP dépolarise la membrane (sarcolemme) : PAM (Potentiel d’Action
Musculaire)
Acétylcholine se transforme en acétylcholinesterase
PAM dépolarise les tubules transverses
Relargage de Ca2+
Liaison Ca2+ avec troponine (qui bloquait liaison actine+myosine) *
A + M-ATP = A-M-ATP
A-M-ATP = A-M + ADP + P
Glissement relatif des filaments
A-M + ATP = A + M-ATP
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Contraction musculaire
9. Liaison Ca2+ avec troponine (qui bloquait liaison
actine+myosine) *
31
Contraction musculaire





Fibres de type I = lentes
Fibres de type II = rapides
Sommation spatiale
Sommation temporelle
Propriétés visco-élastiques des éléments :
 Muscle prêt pour la contraction
 Prévient une élongation trop importante
 Retour à l’état initial
 Absorption et dissipation d’énergie
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Contraction musculaire
 Sommation et tétanisation :
 Secousse musculaire
élémentaire
 Temps de latence, temps de
contraction, temps de
relaxation
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire
 Tétanos :
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire
 Types de contraction musculaires :
 Travail dynamique





Contraction musculaire concentrique
Contraction musculaire excentrique
Contraction isocinétique (vitesse de mvt constante)
Contraction isoinertielle (force contre le mvt constante)
Contraction isotonique (force musc. constante, sans prendre en
compte l’effet du bras de levier de l’articulation)
 Travail statique :
 Contraction isométrique
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Contraction musculaire
 Relation tension – longueur, fibre :
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire
 Relation tension-longueur, muscle :
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire
 Relation force-temps :
 Relation force-vitesse
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire
 Effet de l’architecture du
muscle squelettique :
* PCSA : physiological cross
section area
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire
 Effet de la fatigue :
 ATP, source d’énergie :
 ATP - > ADP + Pi (phosphate inorganique) + énergie
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire

Voies énergétiques de la contraction musculaire :
Voie anaérobie alactique :



PCr + ADP => ATP + Cr
ATP + Cr => PCr + ADP (énergie provient de la dégradation
des aliments par les voies énergétiques)
Voie anaérobie lactique ou glycolyse ou voie glycolique
:



(glucose)n+Pi => (glucose)n-1 + glucose P
Glucose P => 2 acides pyruviques => 2 acides lactiques
Voie aérobie


Nécessite de l’O2
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Contraction musculaire
10-20%
Course de fond
Nordin et Frankel, 2001
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Contraction musculaire
 L’unité structurelle du muscle squelettique est la fibre





musculaire
Les fibres sont composées de myofibrilles arrangées en
sarcomère, qui est l’unité fonctionnelle du système contractile
Les myofibrilles sont composées de fins filaments d’actine et de
filaments plus épais de myosine
Théorie du glissement: mouvement relatif des têtes de myosine
par rapport au filament d’actine (troponine et tropomyosine
régulent les liens)
La clé du mécanisme est le Calcium qui allume et éteint l’activité
contractile
L’unité motrice est la plus petite unité contractile du muscle
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Contraction musculaire
 Les composantes passives s’étirent ou se relâchent avec la





contraction musculaire
La sommation des contractions mène à la tétanisation du muscle
Les muscles se contractent de façon concentrique, excentrique,
isométrique dépendamment de la relation entre la tension
musculaire et la force externe
La force produite dans un muscle dépend de la relation longueur
– tension, force – vitesse et force- temps
L’énergie dont le muscle a besoin vient de l’ATP. Il existe trois
formes de production d’ATP dans le muscle (anaérobie alactique,
anaérobie lactique et aérobie)
Trois types de fibres: type I lentes, oxydatives; Type IIA rapide
oxydatives glycoliques, type IIB rapides glycolytiques
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