Hypoxie et contrôle sensorimoteur

Action des formes réactives de l’oxygène sur la sensibilité musculaire.
Stéphane Delliaux, Rim Belhaouari, Christelle Saby-Brerro, Yves Jammes.
EA 2201, IFR Jean Roche, Faculté de Médecine, Université de la
Méditerranée.
Les formes réactives dérivées de l’oxygène (ROS) ou de l’azote sont
réputées pour leurs implications dans la physiopathologie de nombreux
processus (vieillissement, athérosclérose, Alzheimer) mais beaucoup moins
pour leurs rôles dans les fonctions physiologiques normales. Parmi ces
fonctions, la fonction musculaire a une place particulière car d’une part, les
ROS sont produits en grande quantité au cours de l’exercice musculaire
(dROS/dt=dVO2/dt) [1] et d’autre part les ROS sont nécessaires aux
phases normales de contraction [2] et de relaxation musculaires [3].
L’optimisation de la fonction musculaire en réponse aux contraintes de
l’environnement ne peut se faire que grâce au contrôle sensori-moteur
musculaire. Il est rendu possible par la présence d’une innervation
musculaire sensitive, mécanosensible et métabosensible, informant les
centres nerveux intégrateurs de l’état mécanique et métabolique du muscle,
et d’une innervation motrice. Classiquement, les mécanorécepteurs
musculaires, en particulier les fuseaux neuromusculaires (FNM), sont par
définition sensibles aux stimuli mécaniques (étirement, raccourcissement,
vibration). En fait, ils sont aussi sensibles à certains stimuli chimiques [4],
et la présente étude essaiera d’identifier le rôle des ROS. Nous montrons
chez le Rat que l’injection intramusculaire d’H2O2 augmente la fréquence
de décharge des FNM en réponse aux vibrations mécaniques selon une
composante précoce (<3min), médiée par les canaux calciques et une
composante tardive (3-20min), médiée par les substances proinflammatoires. Ainsi les ROS sensibilisent la boucle , arc réflexe impliqué
dans la motricité volontaire et impliquée dans tout mouvement volontaire.
1) Boveris A. Mitochondrial production of superoxide radical and hydrogen
peroxide. Adv Exp Med Biol. 1977;78:67-82.
2) Darnley GM, Duke AM, Steele DS, MacFarlane NG. Effects of reactive oxygen
species on aspects of excitation-contraction couplin in chemically skinned rabbit
diaphragm muscle fibres. Exp Physiol. 2001 Mar;86(2):161-8.
3) Pozeg ZI. Mitochondria as vascular oxygen sensors: the redox hypothesis of
vascular O2 sensing in Oxygen Sensing: Responses and adaptation to hypoxia.
New York, USA, Marcel Dekker, 2003, p523-532.
4) Jammes Y, Balzamo E. Changes in afferent and efferent phrenic activities with
electrically induced diaphragmatic fatigue. J Appl Physiol. 1992 Sep;73(3):894902.