Physiologie Les muscles

Chloé Gaillard Juin 2011
Physiologie
Les muscles
3 types de muscles différenciés selon :
• la structure
• la propriété contractile
• le mécanisme de régulation
Et 2 distinctions selon:
• leur apparence au microscope : strié ou non strié
• leur innervation et leur contrôle : muscles volontaires et muscles involontaires
1) les muscles squelettiques
• s’insèrent sur des os, permettent de déplacer ces os pour rendre possible les
activités motrices
• 40% du poids chez l’homme et 30% chez la femme
• strié et volontaire
2) les muscles lisses
• partis de la paroi des organes creux et des tuyaux, permet de déplacer les
substances (ex : sang, aliments, urine, …)
• non-strié et involontaire
• la réponse contractile d’un muscle lisse est lente (jusqu’à 3 secondes), le
relâchement est plus lent également. Ce muscle utilise moins d’énergie pour
générer une force donnée et il est capable de maintenir cette force pendant une
longue période (30% des ponts actifs suffisent à produire une force maximale).
On ne connaît pas très bien le fonctionnement
• le muscle lisse a une faible consommation d’oxygène mais peut maintenir des
contractions longtemps dans se fatiguer
• le muscle lisse conserve une activité contractile même en cas d’étirement
considérable (2,5x la longueur de repos). Ce type de muscle est capable de
fonctionner de 0,5 à 2,5x sa longueur de repos
• la contraction d’un muscle lisse est donc économique : elle dure longtemps,
elle consomme peu d’énergie et se fatigue peu
• le muscle lisse, par opposition au muscle squelettique est engagé dans des
activités de longue durée et s’occupe de situations qui évoluent lentement
• le muscle lisse joue un rôle important dans le maintient de l’homéostasie
On connaît moins le muscle lisse car :
• il en existe 6 variétés chez l’homme : vasculaire, gastro, urinaire, respiratoire,
reproducteur, oculaire)
• Son anatomie rend son étude fonctionnelle difficile : les couche de muscles peuvent
être disposées dans plusieurs directions
• Son activité peut être commandée par l’acétylcholine, la noradrénaline ainsi que par
différents neurotransmetteurs, hormones ou substances endocrines
• Ses propriétés électriques sont variables : il peut se dépolariser ou s’hyperpolariser et
il peut se dépolariser sans potentiel d’action
• De multiples voies influencent sa contraction et son relâchement en envoyant des
signaux simultanés, de nombreuses substances peuvent inhiber ou stimuler sa

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contraction, ce muscle doit donc intégrer ces signaux qui se superposent et donner une
réponse appropriée.
Il existe 2 catégories de muscle lisse.
• Le muscle lisse unitaire : représente la majorité du muscle lisse, ce sont les muscles
viscéraux (tube digestif, voies génito-urinaires, petits vaisseaux). Les fibres qui le
constituent forment une unité fonctionnelle et se contractent toutes ensemble. Les
cellules sont réunies électriquement par des jonctions communicantes. Une telle unité
est appelée un syncitium fonctionnel
Les fibres se contractent toutes à chaque fois, il n’est pas possible de recruter des unité
supplémentaires pour augmenter la force de contraction. C’est la quantité de Ca+2
entrant dans la cellule qui va déterminer la force de contraction.
• Le muscle lisse multi-unitaire : entre le muscle strié et le muscle cardiaque, ce muscle
est constitué de sous-unités indépendantes qui doivent être stimulée individuellement
par un nerf (SN autonome) pour se contracter. On en trouve dans la paroi des gros
vaisseaux, les grosses voies aériennes, les muscles de l’œil (accommodation du
cristallin), les muscles ciliaires de l’iris (contrôlent le diamètre de la pupille), les
muscles des follicules pileux.
Les fibres ne sont pas connectées électriquement donc chaque cellule musculaire doit
être en contact avec une partie du SN autonome et elle sera stimulée individuellement.
Ce système permet un contrôle très fin des contractions, et comme le muscle
squelettique, l’augmentation de la force se fait par recrutement de fibres
supplémentaires.
Similitudes
Muscles lisses
Muscles squelettiques
Des ponts actine/myosine
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√
Du réticulum sarcoplasmique
√
√
Signal Ca+2 qui déclenche le processus
√
√
Mais contrairement au muscles squelettiques :
• Les filaments d’actine et de myosine sont plus longs
• L’isforme de la myosine est différente
• L’activité ATPasique de la myosine est plus lente
• L’une des petites chaînes protéiques dans la tête de myosine joue un rôle régulateur en
commandant la contraction et la relaxation
• La tropomyosine est présente mais pas la troponine
• Le rapport actine-myosine est de 10 à 15 fois pour 1 (2 à 4 pour un muscle
squelettique)
3) le muscle cardiaque
• responsable des mouvements du sang dans tout le système respiratoire
• strié et involontaire
• bifurcations dans la structure du muscle cardiaque qu’on ne retrouve pas dans
la structure du muscle squelettique.
Niveaux de contrôle :

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Muscles squelettiques se contractent en réponse au signal venant d’un neurone somatomoteur.
Ne peuvent pas déclencher leur propre contraction et la contraction n’est pas influencée par
les hormones.
Muscles cardiaques et lisses peuvent se contracter spontanément sans signaux provenant du
SNC, leur activité et modulable par le système endocrinien.

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Anatomie d’un muscle squelettique :
Réticulum sacroplasmique :
• Entoure les myofibrilles, il recouvre tout le sarcomère.
• Réservoire de K+ (le potassium permet la contraction du muscle)
Sarcolème :
• C’est la membrane musculaire
• Endroit où va arriver l’influx nerveux, l’influx nerveux passe tout le long de la
membrane
Tubules-T :
• Propagation de l’influx éléctrique de la fibre à la membrane. Le muscle se contracte de
manière coordonnée.

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Origine de la nomenclature :
• Disque Z : vient de « zwischen », entre
• Bande I : vient de « isotropique », diffusion homogène de la lumière (ACTINE)
• Bande A : vient de « anisotropique », diffusion inégale de la lumière
• Zone H : vient de « helles », plus claires (MYOSINE)
• Ligne M : vient de « mittel », milieu
Sur le filament d’actine :
Titine :
• Maintient les filaments entre eux
• Grâce à son élasticité, le muscle revient à sa longueur initiale après sa contraction.
Troponine :
• Lie le calcium et fait bouger la tropomyosine lors des contractions
Nebuline :
• Garde la forme torsadée du filament d’actine
Tropomyosine :
• Torsadée autour des filaments d’actine
• Masque les sites de liaisons lorsqu’il n’y a pas de contractions
Protéines accessoires :
La titine :
• plus longue protéine connue >25 000 aa.
• Très élastique, s’étend d’une ligne Z à une ligne M
• Stabilise la position des filaments de myosine et son élasticité permet aux muscles de
reprendre leur longueur de repos après étirement
La nébuline :
• Protéine courte et non élastique
• Se trouve tout le long des filaments fins et s’attache sur la ligne Z
• Permet aux filaments d’actine de s’aligner correctement
La titine et la nébuline sont responsables de la tridimensionnalité du muscle squelettique
Contraction musculaire : (voir polycopié p.13-18 pour les schémas)
• Lors d’une contraction musculaire, l’actine glisse sur la myosine, les filaments ne
changent donc pas de longueur mais glissent les uns sur les autres
• Les têtes de myosine lient les molécules d’ATP
• La myosine scinde l’ATP → ADP+Pi
• L’actine et la myosine se lient
• Après un signal calcique (Ca+2), la tête de myosine bascule de droite à gauche,
l’actine est donc tirée