M2S3 les tissus musculaires

Question 1

Quelle est la principale particularité du tissu musculaire ?

Answer 1

C’est un tissu spécialisé dont la principale particularité est la présence, dans ses cellules, de protéines dites « contractiles », ayant la capacité de se coupler entre elles de manière réversible en faisant varier ainsi leur longueur.

Question 2

Comment sont appelées les cellules musculaires ? Quelles sont les protéines qui la composent ?

Answer 2

Elles sont appelées myocytes et présentent dans leur cytoplasme des filaments de protéines contractiles de type actine et myosine reliés entre eux par des filaments de desmine.

Question 3

Qu’est ce qui génère le travail mécanique?

Answer 3

Le couplage actine-myosine.

Question 4

Où est située la lame basale des cellules musculaires ? Pourquoi ?

Answer 4

Chaque cellule est entourée d’une lame basale à laquelle sont attachés les filaments d’actine, ce qui permet de maintenir l’unité de l’ensemble cellulaire.

Question 5

Quel est la particularité du cytosol des myocytes ?

Answer 5

Le cytosol contient également une grande quantité de myoglobine dont le rôle est de stocker le dioxygène en prévision des besoins énergétiques liés à la contraction musculaire.

Question 6

Quels sont les deux groupes de myocytes selon leur type de regroupement ?

Answer 6

• isolées au sein d’autres tissus, sous forme d’unités contractiles unicellulaires. C’est le cas des péricytes qui entourent les vaisseaux sanguins ou des cellules myoépithéliales qui se trouvent dans la structure des glandes exocrines pour permettre l’expulsion des produits de sécrétion,
• regroupées en unités contractiles pluricellulaires qui constituent les muscles. Ces derniers peuvent être de trois types selon la disposition des filaments d’actine et de myosine :
  muscle strié,
  muscle lisse
  et muscle cardiaque (myocarde)

Question 7

Quel est le principal constituant des muscles squelettiques ?

Answer 7

Le tissu musculaire strié et représente approximativement 40 % du poids de l’organisme chez l’individu normo-pondéral.

Question 8

Comment appelle t-on les cellules du tissu musculaire strié ?

Answer 8

Rhabdomyocytes

Question 9

Quelles sont les particularités structural des rhabdomyocytes ?

Answer 9

Ce sont des cellules de grande taille, résultat de la fusion de plusieurs cellules et contenant plusieurs noyaux (quelques dizaines à quelques centaines) situés en périphérie, proche de la membrane.

Question 10

Comment appelle t-on le cytoplasme dans un rhabdomyocyte ? Que contient il ?

Answer 10

Le sarcoplasme
Il contient des molécules de créatine-phosphate qui servent de réserve de radicaux phosphates utilisée lors de la contraction.

Près de la membrane en région périphérique, on trouve de nombreuses inclusions lipidiques et des vacuoles contenant la myoglobine.

Question 11

Quel est la particularité de la membrane du rhabdomyocyte ? Que trouve t-on à proximité ?

Answer 11

Sa membrane est entourée d’une lame basale pour former le sarcolemme.

Sa membrane cellulaire est polarisée (potentiel de repos, environ -30 à -50 mV) et possède de nombreuses invaginations tubulaires qui pénètrent le cytoplasme, les tubules T.

Question 12

Quelle est la fonction des tubules T ?

Answer 12

De conduire la dépolarisation au sein du cytoplasme au plus près des fibres contractiles.

Question 13

Comment est innervé un myocyte ?

Answer 13

Chaque myocyte possède sa propre innervation par le biais d’une jonction neuromusculaire (ou plaque motrice), constituée d’une gouttière dans le cytoplasme où se regroupent les boutons des axones moteurs pour délimiter la fente synaptique.

Question 14

Que trouve t-on entre la membrane et la lame basale d’un rhabdomyocyte ?

Answer 14

Des cellules satellites, cellules jeunes avec un seul noyau qui peuvent régénérer des myocytes en cas de lésion musculaire.

Question 15

Que trouve t-on au centre du rhabdomyocyte ?

Answer 15

Les filaments de protéines contractiles, organisés en filaments épais, essentiellement formés de myosine et de filaments fins constitués d’actine, de troponine et de tropomyosine.

Ces deux dernières protéines ne sont pas directement contractiles, mais elles jouent un rôle essentiel dans la contraction musculaire.

Question 16

Quelle est la structure de la molécule de myosine ?

Answer 16

Chaque molécule est formée de deux chaînes protéiques lourdes dont l’extrémité N-terminale constitue la tête globulaire.

Cette extrémité a une activité enzymatique de type d’ATP-ase et est liée à deux chaînes légères.

C’est cette tête qui, par couplage à l’actine, engendre la contraction des filament fins.

Question 17

Qu’est ce qu’un sarcomère ? De quoi sont ils constitués ?

Answer 17

Ce sont les unités motrices dans lesquels sont disposés les filaments. C’est la région comprise entre deux stries Z.

Chacun est constitué :

• d’une bande claire d’actine (bande I) centrée par une strie de fixation, la strie Z,
• d’une bande sombre de myosine (bande A pour anisotropique), centrée par une zone plus claire, zone H (= Heller), elle-même centrée par une strie M (= Mittel), plus foncée.

Question 18

Qu’est ce que le périmysium interne ? Que délimite t-il?

Answer 18

Le tissu conjonctif autour des rhabdomyocytes (séparée par la lame basale) riche en fibre collagènes et d’élastine.

Ce tissu conjonctif sépare le muscle en faisceaux.

Question 19

Qu’est ce que le périmysium externe ? Que délimite t-il ? A quoi sert -il ?

Answer 19

Cette couche conjonctive entoure plusieurs faisceaux, généralement deux.

Le périmysium protège les myocytes et donne passage aux vaisseaux sanguins ainsi qu’aux fibres nerveuses.

Question 20

Quel tissu trouve t-on à l’extrémité des muscles ?

Answer 20

Vers les extrémités du muscle, les myocytes se font de plus en plus rares et le tissu conjonctif devient prédominant.

Il devient également de plus en plus ferme, s’appauvrit en cellules et devient tendon.

Question 21

Quels sont les 3 types de fibres musculaires ?

Answer 21

• fibres de type I (ou S - slow)

*fibres de type IIa

• fibres de type IIb

Question 22

Quelles sont les caractéristiques des fibres de type I (S ou slow) ?

Answer 22

De petit calibre, riches en mitochondries et en myoglobine.

Leur contraction est lente, leur métabolisme essentiellement aérobie.

Elles sont responsables du maintien de la posture et de la station debout ainsi que de l’effort d’endurance.

Question 23

Quelles sont les caractéristiques des fibres de type IIb (S ou slow) ?

Answer 23

Le grand calibre, pauvres en mitochondries et myoglobine.(parfois appelée « fibres blanches »), mais riches en granules de glycogène.

Question 24

Quelles sont les caractéristiques des fibres IIa ?

Answer 24

aux caractéristiques intermédiaires entre les I et les IIb.

Question 25

Qu’est ce qui détermine le type de fibre ?

Answer 25

la fonction du neurone qui la commande.

Question 26

Qu’est ce qu’une unité motrice ?

Answer 26

L’ensemble formé par le neurone moteur et la fibre (= cellule) innervée constitue une unité motrice.

Question 27

Qu’est ce qu’un fuseau neuro musculaire ?

Answer 27

Ce sont des terminaisons nerveuses sensitives qui entourent des cellules musculaires.

Leur fonction est la réception de la tension exercée.

Question 28

Quelles sont les étapes de la contraction musculaire ?

Answer 28

Elle débute avec l’information qui arrive au muscle par voie nerveuse chimique (neurotransmetteurs), transformée énergie électrique et finalement en énergie mécanique générée par le couplage actine-myosine.

Question 29

Quel est l’évènement fondateur de la contraction musculaire? Pour quoi est il provoqué ?

Answer 29

C’est la dépolarisation de la plaque motrice.

Elle est provoquée par le couplage de l’acétylcholine (neurotransmetteur des neurones moteurs) avec ses récepteurs (récepteurs nicotiniques).

Question 30

Qu’induit le couplage des neurotransmetteurs au récepteurs au niveau des plaques motrices ?

Answer 30

Il induit l’ouverture de canaux membranaires Na+/ Ca2+ avec modification du potentiel de membrane (potentiel d’action, environ 50 mV) et un influx de ions calciums vers le sarcoplasme.

En même temps, la dépolarisation est conduite par les tubules T de la membrane jusqu’au sein de la cellule, à proximité de la partie terminale du REL qui contient une quantité importante de ions Ca2+.

Question 31

Que ce passe t-il une fois la membrane dépolarisée ?

Answer 31

Le REL libère ce calcium.

En dehors de la contraction, les filaments de tropomyosine masquent les sites de couplage situés sur la molécule d’actine.

Une fois le calcium entré dans le sarcoplasme, il se couple à la troponine qui à son tour modifie sa configuration spatiale et déplace les filaments de tropomyosine en dévoilant les sites de couplage.

Question 32

Que se passe t-il une fois que la tropomyosine dévoile les sites de couplage ?

Answer 32

L’apparition des sites actifs de l’actine déplace ces molécules et permet le couplage entre la tête de la myosine et le filament d’actine.

En même temps, cela entraîne la modification de la configuration spatiale de la tête de myosine qui change son angle par rapport au reste des chaînes lourdes.

Ce changement d’angle entraîne le glissement de la myosine sur l’actine et la diminution de la longueur totale du sarcomère.

Question 33

Que se passe t-il après le raccourcissement de la longueur du sarcomère ?

Answer 33

La liaison actine-myosine est ensuite à nouveau détruite par le couplage myosine avec une molécule d’ATP résultant du transfert d’un radical phosphate stocké sous forme de créatine-phosphate vers l’ADP.

Ceci libère la myosine mais dans sa nouvelle position spatiale par rapport à l’actine. Le processus reprend jusqu’à la fin de la dépolarisation, ce qui permet une plus ou moins grande amplitude du raccourcissement musculaire.

Question 34

Quel évènements microscopiques ont lieux lors du relâchement musculaire?

Answer 34

La disparition de la stimulation au niveau de la plaque motrice induit une fermeture des canaux calciques, le découplage troponine-calcium et l’activation de pompes (transporteurs actifs) du calcium vers le REL et vers l’espace extra-cellulaire. Les sites de couplage sont à nouveau masqués sur l’actine.

Question 35

Qu’est ce qu’un reflexe myotatique ?

Answer 35

Une contraction musculaire reflexe déclenchée par une stimulation mécanique directe sur le muscle.

Question 36

Quelles en sont ses étapes de la contraction musculaire unique du point de vu électrique ?

Answer 36

(modèle de la secousse musculaire simple) :

• phase de latence : période entre le moment où l’influx nerveux arrive au muscle et le début de la contraction. Pendant cette phase le muscle ne peut répondre à aucune autre stimulation, il est en période réfractaire absolue. Elle est comprise entre 2 et 10 ms ;
• phase de contraction : entre le début de la contraction et le raccourcissement maximum. Selon le muscle considéré, cette phase peut durer entre 10 secondes et plus d’une centaine de secondes.
• phase de relâchement : entre la fin de la contraction et le moment où le muscle retrouve sa longueur initiale. Sa durée est généralement 4 à 5 fois supérieure à celle de la contraction. Pendant cette période, le muscle est hyperexcitable (par effet de sommation).

Question 37

Que se passe t-il si une nouvelle stimulation arrive pendant la phase de contraction ? Que se passe t-il si une salve de stimulation arrive pendant cette phase?

Answer 37

Une nouvelle stimulation arrivée pendant cette période donne lieu à une amplification de la contraction.

Une salve (rafale) de stimulations donne lieu à la tétanisation du muscle, une contraction spastique souvent douloureuse et dangereuse du fait de la grande énergie mécanique développée.

Question 38

Comment peut on enregistrer l’activité électrique d’un muscle ?

Answer 38

Avec un électromyogramme

Question 39

Que requiert les muscles pour se contracter ?

Answer 39

de l’ATP

Question 40

D’où provient l’ATP nécessaire aux contractions musculaires ?

Answer 40

• phosphorylation directe
• voie anaérobie lactique
• voie aérobie

Question 41

Qu’est ce que la phosphorylation directe ? Combien de temps est épuisée cette source d’ATP?

Answer 41

La créatine phosphate est couplée à l’ADP (un groupement phosphate est transféré à cet ADP), permettant ainsi la formation d’ATP.

1 ATP sera produit pour une molécule de créatine phosphate.

Cette réserve est cependant épuisée en quelques secondes.

Question 42

Qu’est ce que la voie anaérobie lactique ? Combien d’ATP produit elle ?

Answer 42

Le glucose est dégradé par la glycolyse pour donner du pyruvate. Ce pyruvate est ensuite changé en acide lactique (fermentation).

Cette voie produit 2 ATP par molécule de glucose et produit de l’acide lactique.

Cette voie est utile aux contractions brèves mais intenses. Elle possède un rendement en ATP faible et produit de l’acide lactique source de fatigue musculaire ;

Question 43

Que devient l’acide lactique de la voie anaérobie lactique ?

Answer 43

Cet acide lactique, via la circulation sanguine, pourra rejoindre le foie, le cœur ou les reins pour servir de substrat énergétique.

Cette voie est utile aux contractions brèves mais intenses. Elle possède un rendement en ATP faible et produit de l’acide lactique source de fatigue musculaire ;

Question 44

Qu’est ce que la voie aérobie ?

Answer 44

Le glucose subit la glycolyse qui produit deux molécules de pyruvates.

Ces pyruvates seront transformés en acétylCoA par décarboxylation oxydative.

L’acétylCoA entre ensuite dans le cycle de Krebs qui sera suivi de la phosphorylation oxydative.

Cette voie nécessite donc du dioxygène (O2), et produit environ 38 ATP par molécule de glucose. Cette réserve d’énergie est parfaite pour les exercices d’endurance.

Question 45

Qu’est ce qu’un muscle strié ?

Answer 45

Ils sont attachés (via les tendons) aux principaux segments osseux du squelette (muscles squelettiques) et entraînent leur mobilité

Question 46

Groupement musculaire de la tête et du cou :

Answer 46

• les muscles du visage dont le muscle masséter qui est le principal responsable de la mastication, inséré d’une partsur le maxillaire (mâchoire supérieure) et d’autre part sur la mandibule (mâchoire inférieure) ;
• le muscle sterno-cléido-mastoïdien qui relie par trois faisceaux le crâne, la clavicule et le sternum. Il a une fonctionimportante dans la respiration en permettant de tracter la cage thoracique vers le haut ;

*le muscle trapèze qui relie sur la face postérieure du cou le thorax à la colonne vertébrale.

Question 47

Groupement musculaire des MSup :

Answer 47

• sur la face antérieure du bras, le muscle biceps responsable de la flexion de l’avant-bras ;
• sur la face postérieure du bras, le triceps responsable de l’extension de l’avant-bras ;
• au niveau de l’épaule, le muscle deltoïde, important dans la protection et la mobilisation de l’articulation

Question 48

Groupement musculaire des MInf :

Answer 48

• sur la face antérieure de la cuisse, le muscle quadriceps, principal responsable de l’extension de la jambe. Son insertion se fait par un tendon qui englobe la rotule. Il permet également la protection de l’articulation du genou ;
• les muscles fessiers, principaux responsables de l’extension de la cuisse.
  Les muscles sont soumis au contrôle nerveux volontaire (exception faite du réflexe).

Question 49

Groupement musculaire du tronc :

Answer 49

• les muscles droits abdominaux qui donnent la solidité de la paroi abdominale et permettent le maintien en position des organes intra-abdominaux ;

*le diaphragme, muscle circulaire qui sépare les cavités thoracique et abdominale.

Question 50

De quel tissu musculaire le muscle cardiaque se rapproche t-il ? Pourquoi ?

Answer 50

Il a une structure proche de celle du muscle strié squelettique.

On peut noter la présence des fibres contractiles disposées en bandes similaires à celles du muscle squelettique.

Question 51

Qu’est ce qui différencie les myocardiocytes des rhabomyocytes?

Answer 51

Les myocardiocytes ont un seul noyau central, entouré d’une région cytoplasmique libre de fibres contractiles.

Les cellules sont de plus petite taille et leurs extrémités présentent des prolongements latéraux qui les mettent en communication avec les cellules voisines pour former un vaste réseau unitaire (syncytium fonctionnel).

Elle ne procède pas de plaque motrice et échappent ainsi au contrôle du système nerveux somatique

Question 52

Qu’est ce qu’un syncytium fonctionnel ?

Answer 52

Un vaste réseaux unitaire de cellules (cardiomyocytes)

Question 53

Quelles sont les particularités de la membrane des cardiomyocytes ?

Answer 53

Les membranes cellulaires sont reliées entre elles par de nombreuses jonctions de type desmosomes et jonctions communicantes.

Leur organisation spatiale est particulière, constituant des jonctions « scalariformes » (= en barreaux d’échelle) qui permettent la diffusion rapide de la dépolarisation dans le muscle cardiaque.

Question 54

Quel est la particularité de la membrane des cardiomyocyte ?

Answer 54

Elle est riche en récepteurs pour différentes molécules signal comme l’adrénaline, l’angiotensine II, l’acétylcholine.

Elle est également riche en canaux calciques voltage-dépendants ou ligands dépendants, activés respectivement par la dépolarisation ou par le couplage d’une molécule signal avec son récepteur et donne naissance à de nombreux tubules T.

Question 55

Quels types de population de myocardiocytes existe t-i l?

Answer 55

• myocardiocytes contractiles, correspondant à la description précédente ;
• cellules cardionectrices, myocardiocytes non contractiles modifiés capables de générer une dépolarisation spontanée et de la propager ;
• cellules myoendocrines.

Question 56

Quelle sont les particularités des cellules cardionectrices ?

Answer 56

Elles sont plus courtes, pauvres en fibres contractiles.

Elles sont regroupées en des endroits précis du myocarde : dans les tissus nodaux.

Leur membrane présente la particularité d’avoir un potentiel de repos plus faible et de permettre un influx calcique par des canaux calciques lents accompagné d’une entrée passive de sodium.

Question 57

Où se situ les tissus nodaux ?

Answer 57

• nœud sinusal : à l’ouverture de la veine cave supérieure dans l’oreillette droite.
• noeud auriculo ventriculaire: au niveau du septum interventriculaire, entre le myocarde des oreillettes et celui des ventricules.
  Il se prolonge dans l’épaisseur des ventricules par le faisceau de His et se distribue au myocarde contractile par le réseau de Purkinje.

Question 58

Quel système contrôle les cellules cardionectrices ?

Answer 58

Bien que pourvues d’automatisme, elles se trouvent sous l’influence du système nerveux autonome.

Le système sympathique représenté par les nerfs cardiaques a un effet stimulant

Le système parasympathique représenté par le nerf vague a un effet inhibiteur.

Question 59

Qu’entraine l’entrée passive de sodium dans les cellules cardionectrices? Qui assure le rétablissement du potentiel de repos ?

Answer 59

Ce flux ionique entraîne une dépolarisation spontanée périodique.

Le flux ionique inverse bénéficie de transporteurs Na+/K+ qui rétablissent le potentiel de repos.

Question 60

Qu’est ce que les cellules myoendocrines ?

Answer 60

Elles sont des myocardiocytes modifiés, pauvres en fibres contractiles mais contenant de nombreuses granules de sécrétion.

Question 61

Que contient les granules de sécrétions des myocardiocytes ? Dans quel cas sont ils sécrété ?

Answer 61

Cette sécrétion est constituée de molécules peptidiques appelées facteur natriurétique auriculaire A respectivement B.

Ils sont sécrétés en réponse à l’élongation excessive des fibres myocardiques ou à l’augmentation de la pression intracardiaque.

Question 62

Quelle est la fonction des protéines de sécrétion des cellules myoendocrines ? Quelle hormone s’oppose cette fonction ?

Answer 62

Leur fonction est de favoriser l’élimination du sodium par voie urinaire en faisant ainsi diminuer le volume sanguin et la pression artérielle, ce qui facilite le travail du myocarde lors de l’éjection du sang vers les artères.

Leur action est opposée à celle d’une autre hormone, l’aldostérone.

Question 63

Comment fonctionne le couplage dépolarisation-contraction pour le tissu cardiaque ? Quelle est la particularité de la porpagation et conduction ?

Answer 63

La dépolarisation est initiée dans le tissu nodal, (normalement au niveau du noeud sinusal),

Elle se propage ensuite aux cellules environnantes par les jonctions intercellulaires et induit le couplage dépolarisation-contraction similaire à celui des rhabdomyocites.

La conduction est accélérée par la présence du tissu cardionecteur à tous les niveaux du myocarde, dans ce tissu la vitesse de transmission étant trois à quatre fois supérieure à celle de proche en proche.

Question 64

Quelle différence notable existe t-il entre le tissu musculaire cardiaque et strié squelettique ?

Answer 64

Les cardiomyocytes ont une période réfractaire plus longue, ce qui ne permet pas la sommation des dépolarisations et interdit la tétanisation du muscle.

Ce muscle possède des caractéristiques structurales très semblables à celles du muscle squelettique mais son contrôle est involontaire.

Question 65

Où trouve t-on du tissu musculaire lisse ?

Answer 65

Le tissu musculaire lisse entre dans la constitution de la paroi des organes internes cavitaires, comme le tube digestif, l’appareil respiratoire, les voies urinaires, les voies excrétrices des glandes exocrines.

Question 66

Comment appelle t-on les cellules du tissu musculaire lisse ?

Answer 66

Les léiomyocytes.

Elles contiennent un seul noyau central, entouré d’un espace cytoplasmique riche en organites mais dépourvu de myofibrilles.

Celles-ci sont regroupées en faisceaux, mais sans avoir l’organisation stricte des rhabdomyocytes.

Question 67

Quels sont les particularités des léiomyocytes au niveau filamentaire ?

Answer 67

Les filaments d’actine sont couplés à des filaments de tropomyosine, mais la troponine est absente.

Les filaments d’actine et de myosine se trouvent ancrés à la membrane plasmique ou à des structures protéiques denses intracytoplasmiques, les corps ou zones denses.

Question 68

Quelle est la particularité de la membrane des léiomyocytes ?

Answer 68

Les membranes cellulaires possèdent de nombreuses jonctions communicantes, ce qui génère un réseau unitaire de type syncytium.

Les faisceaux de fibres musculaires sont entourés par du tissu conjonctif qui les sépare en couches.

Question 69

Quel système contrôle le tissu musculaire lisse ?

Answer 69

Ses cellules ont une activité électrique spontanée et se trouvent sous le contrôle du système nerveux autonome ainsi que de nombreuses molécules signal de type hormonal.

Elles ont également une activité de sécrétion.

Question 70

Qu’entraine l’absence de troponine sur la contraction musculaire ?

Answer 70

L’entrée des ions calcium se fait par des canaux voltage ou ligands dépendants à partir de l’espace extra-cellulaire et du RE ;

Mais une fois dans le cytosol, les ions calcium sont liés à une protéine spécifique, la calmoduline (ou calcium binding protein).

Ce couplage permet une activation enzymatique qui entraîne la phosphorylation des chaînes légères de la tête de myosine et c’est cette phosphorylation qui démasque les sites de liaison de l’actine.

Question 71

Comment sont disposées les fibres musculaires dans la paroi du tube digestif ? Que permet cette disposition ?

Answer 71

En réseau, ce qui permet leur activité coordonnée et synchrone, et notamment le péristaltisme (muscle lisse unitaire).

Question 72

Quelle est la particularité des fibres musculaires de la paroi des voies respiratoires ?

Answer 72

Dans les parois des voies respiratoires, les fibres sont autonomes et dépendent chacune du contrôle nerveux (muscle lisse multi-unitaire).

Question 73

Quelle est la particularité du tissu musculaire utérin ? Que permet cette structure ?

Answer 73

Le muscle utérin ou myomètre est constitué de fibres musculaires disposées en trois couches :

• interne avec des fibres longitudinales et circulaires,
• médiane plexiforme (en forme de réseau)
• externe longitudinale.

Cette disposition particulière permet la distension de l’utérus lors de la grossesse.

Question 74

Comment est régulé l’activité du myomètre?

Answer 74

Le myomètre est pourvu d’une activité contractile automatique avec un centre automatique situé dans le fond de l’utérus mais son activité est très fortement dépendante des stimulations hormonales (et très peu du contrôle nerveux autonome).