Muscle squelettique Flashcards
Parmi les trois types de muscles, lequel possède des cellules polynucléées ?
- Muscle squelettique strié : grandes cellules polynucléées sur lesquelles on voit apparaître des stries
- Muscle cardiaque : cellules mononucléés – disques intercalaires
- Muscle lisse : mononuclée
Embryogenèse du muscle squelettique: les cellules souches se différencient en cellules satellites (encore présentes chez l’adulte) grâce à un facteur de transcription, appelé … On peut marquer les cellules satellites avec … pour caractériser la formation des cellules satellites.
Embryogenèse du muscle squelettique: les cellules souches se différencient en cellules satellites (encore présentes chez l’adulte) grâce à un facteur de transcription, appelé PAX7. On peut marquer les cellules satellites avec PAX7 pour caractériser la formation des cellules satellites.
Qu’est ce qu’un myotube ?
Les cellules satellites subissent des mécanismes de différenciation grâce à une série d’autres facteurs de transcription (MYOD, MYF5, MYOGENIN, MRF4) qui vont en faire progressivement des myotubes, c’est-à-dire des cellules qui ne sont pas encore exactement des cellules musculaires mais qui y ressemblent fort car elles possèdent déjà plusieurs noyaux.
Dans une cellule musculaire, qu’est ce qui indique qu’elle vient de se régénérer ?
Sur la partie inférieure, on voit le noyau d’un myocyte (cellule musculaire). En plus d’être nombreux, ils sont périphériques. Si le noyau est au centre, c’est une indication que la fibre vient de régénérer et ce noyau va par la suite se déplacer vers la périphérie.
Lorsque le noyau est au-delà de la membrane cellulaire du myocite, c’est une cellule dite …
cellule satellite
Comment les cellules satellites régénèrent-t-elles les myocites ?
A l’état basal, ces cellules sont en stade G0 du cycle cellulaire. S’il y a un stimulus adéquat, elles peuvent repasser en G1 et faire des mitoses pour former des myoblastes. Ces myoblastes fusionnent et incorporent la cellule musculaire existante, amenant de l’ADN, ce qui va favoriser la synthèse des protéines.
Ex : Entrainement physique : on stimule les cellules satellites qui passent du stade G0 au stade G1 → prolifération → elles amènent de l’ADN au sein de la cellule, permettant d’équiper le muscle pour faire la synthèse des protéines → contribuent au grossissement cellulaire.
A l’état basal, ces cellules sont en stade G0 du cycle cellulaire. S’il y a un stimulus adéquat, elles peuvent repasser en G1 et faire des mitoses pour former des … Ces … fusionnent et incorporent la cellule musculaire existante, amenant de l’ADN, ce qui va favoriser la synthèse des protéines.
myoblastes
Quel est le nom des tissus conjonctifs qui recouvrent les fibres / faisceaux musculaires ?
L’ensemble des fibres musculaires est recouvert par l’épimysium. Les fibres musculaires sont regroupées en faisceaux recouverts par le périmysium. Chaque fibre est entourée par l’endomysium (= lamina basal)
Qu’est ce qui délimite un sarcomère ?
distances entre deux ligne Z
qu’est ce qui est la plus petite unité contractile du muscle ?
le sarcomère
Différence Bande I et bande A ? de quoi sont elles constituées ?
- Bande I (isotrope) : elle est traversées en son milieu par
une ligne sombre (ligne Z). La distance entre deux lignes
Z définit le sarcomère, qui est la plus petite unité
contractile du muscle. C’est la titine qui lie la ligne Z au
filament épais. - Bande A (anisotrope) : elle représente toute la longueur
du filament épais, qui se superpose dans certaines zones
au filament fin.
o Zone plus claire : zone H, qui représente l’endroit où il
n’y a que du filament épais o Ligne plus sombre qui traverse la zone H : ligne M
Quelle est la fonction de la titine ?
La plus grosse molécule du corps qui lie la ligne Z aux filaments épais
Comment s’organise les filaments fins autour des filaments épais ?
Les filaments s’organisent de manière très structurelle : disposition hexagonale des filaments fins. En effet, il y 6 filaments fins autour de chaque filament épais et chaque filament fin est donc entouré de 3 filaments épais.
Vrai ou faux : la longueur des filaments changent quand le muscle se contracte.
Faux : Lors de la contraction du muscle, le filament épais se lie au filament fin. En effet, l’actine du filament fin va lier la myosine du filament épais et le sarcomère va diminuer de longueur.
La longueur des filaments ne change pas. Ce qui change, c’est la taille de la bande I. Le filament fin glisse sur le filament épais. La partie où ils se recouvrent va donc devenir plus importante.
Lorsque le muscle se contracte, quel bande se raccourcit ?
Lors de la contraction du muscle, le filament épais se lie au filament fin. En effet, l’actine du filament fin va lier la myosine du filament épais et le sarcomère va diminuer de longueur. La longueur des filaments ne change pas. Ce qui change, c’est la taille de la bande I. Le filament fin glisse sur le filament épais. La partie où ils se recouvrent va donc devenir plus importante.
➢ Réduction de la zone H (que du filament épais) car le filament
fin va glisser et réduire l’endroit où il n’y a normalement que du filament épais.
➢ Réduction de la bande I
➢ La bande A reste inchangée mais la superposition entre filaments fins et épais est plus importante
Quel est la composition des filaments fins et épais ?
Filament épais : myosines
- 2 chaines lourdes et 2 chaînes légères pour chaque chaîne lourde.
- Pont transversal : 2 têtes de myosine, qui représentent la partie qui va s’attacher à l’actine.
- Site de fixation de l’actine
- Site de fixation de l’ATP
Filament fin : constitué de troponine, tropomyosine et actine
- Actine filamentaire : nombreuses protéines qui forment 2 filaments qui se torsadent.
- Tropomyosine : elle suit la torsade
- Troponine : apparait toutes les 9 molécules d’actine – elle est constituée de 3 sous-unités.
Pour qu’il y ait contraction musculaire, il va falloir que la concentration en … s’élève de manière importante dans le cytosol.
calcium
De quoi est constitué le pont transversal ? dans quel type de filament le trouve-t-on ?
Pont transversal : 2 têtes de myosine, qui représentent la partie qui va s’attacher à l’actine.
Expliquez comment se produit la contraction musculaire avec l’ATP
1) Le filament épais vient se lier au filament fin. On trouve de l’ADP + Pi au niveau du filament épais. L’ATP a donc déjà été hydrolysé.
2) L’ADP et le Pi sont libérés, changeant la conformation du pont transverse. La tête de la mysoine va basculer (angle plus aigu) et va « ramper » sur l’actine.
3) L’ATP va venir se lier sur son site de fixation et provoque le détachement de la myosine de l’actine. 4) On va hydrolser l’ATP pour se retrouver à l’état basal pour refaire un cycle si la concentration en calcium est assez élevée.
Comment s’explique la rigidité cadavérique ?
rigidité cadavérique : les muscles se contractent et ne se relâchent plus car l’activité métabolique cesse, il n’y a plus de production d’ATP donc le filament d’actine et de myosine ne peuvent plus se détacher.
combien de sous-unités pour la troponine ?
3
Expliquez le rôle du calcium dans a contraction musculaire
Activation de la troponine-C par le calcium
Le calcium vient se lier sur la troponine-C, une des 3 sous-unités de la troponine. En se liant sur celle-ci, il modifie la configuration du filament fin, libérant le site d’attachement de la myosine.
En effet, à l’état basal, le site d’attachement est caché par la tropomyosine. Lorsque le calcium se lie sur la troponine, il modifie la configuration de manière à découvrir le site d’attachement de la myosine sur l’actine. Même s’il y a de l’ATP dans nos cellules musculaires, il faut un signal pour que les muscles se contractent.
On est au niveau du site de la troponine (3 sous-unités). L’angle est de 50° à l’état basal Calcium → lie la troponine C → détache la troponine I → la tropomyosine va glisser dans la fente entre les deux actines → l’axe se redresse (-70°) → le lien entre l’actine et la myosine qui était caché va se libérer donc la myosine va pouvoir s’attacher
Expliquez par quel processus les ions calcium sont libérées dans la cellule musculaire
La concentration en calcium augmente car la membrane se dépolarise. La cellule musculaire possède des invaginations à intervalles réguliers, appelés tubules T. Entre chaque tubule T, on trouve une forme spécialisée du réticulum endoplasmique, appelé réticulum sarcoplasmique. Il est spécialisé dans le stockage du calcium.
Potentiel d’action → entre dans le tubule T → rencontre le récepteur DHP-voltage dépendant lui-même couplé au récepteur ryanodine, lui- même couplé à un canal calcique qui se trouve au niveau de la membrane du réticulum sarcoplasmique. Les canaux calciques vont alors s’ouvrir et le calcium va sortir du RS en suivant son gradient de concentration.
→ Troponine C → détachement troponine I → le filament épais peut se lier au filament fin
Comment se passe le relâchement musculaire au niveau du réticulum sarcoplasmique ?
Relâchement musculaire : la concentration en calcium diminue car il existe des pompes à calcium au niveau du réticulum sarcoplasmique (SERCA) qui vont repomper le calcium à l’intérieur du RS. Il y a donc moins de calcium ui se lie sur la troponine C et donc moins de ponts actine/myosine qui peuvent se faire.
Comment autant d’ions calcium peuvent être libérés d’un coup ?
En plus de la dépolarisation, l’augmentation de la concentration en calcium, provoquée par cette dépolarisation, va elle-même envoyer un signal vers les canaux calciques qui vont alors s’ouvrir encore davantage.
Comment évolue la sensibilité au calcium durant la contraction ? Quel forme a la courbe si l’on représente la concentration en calcium et la force développée ? quelles différences entre les fibres lentes et rapides ?
Sensibilité au calcium (relation calcium – force) : fibres musculaires humaines isolées
On modifie les concentrations en calcium (pCa = -log10(ca)). Plus le PCa est faible, plus il y a de calcium. Si on met le pCA en fonction de la force relative, on retrouve une sigmoïde (S). Il y a un moment où la fibre commence à se contracter et l’augmentation de sa contraction se fait au fur et à mesure que la concentration en calcium augmente. A partir d’un moment, elle arrive à 100%. En effet, la force généré dépend du nombre de ponts générés.
Lors d’une très grande concentration en calcium, tous les sites de la troponine C sont occupés (saturation) par le calcium donc on mobilise 100% de la force mais on ne peut pas aller plus loin.
On voit également sur ce schéma qu’il existe différents types de fibres qui ont une sensibilité au calcium différentes.
Définissez sur le graph p 91 de la synthèse d’élisa quelle fibres sont associées aux trois courbes
Expliquez les étapes de la contraction musculaire de la jonction neuromusculaire jusqu’au pont actine myosine
Evènements survenant à la jonction neuromusculaire
Le motoneurone a une terminaison particulière relativement
aplatie et large (= plaque neuromotrice). Si un potentiel d’action
arrive au niveau de la synapse :
Ouverture des canaux calcique → le calcium entre dans la cellule
nerveuse et stimule la libération d’acétylcholine (migration des
vésicules sécrétoires) dans la fente → l’acétylcholine se lie à ses
récepteurs, ce qui ouvre un canal sodium (elle va ensuite être
dégradée) → le sodium déclenche potentiel d’action et stimule
l’ouverture du canaux sodiums voltages-dépendantes →
dépolarisation
Si la fréquence à laquelle arrive la dépolarisation est relativement
élevée, l’ouverture des canaux calciques est plus massive et il y a
donc plus de calcium qui se lie à la troponine C, provoquant
également plus de ponts actine/myosine qui se font => force
musculaire plus importante.
Vrai ou faux : Plus les mouvements sont fins, plus on a de petites unites motrices. Pour des muscles qui demandent de la force mais moins de précision, on a de grandes unites motrices.
Vrai Plus les mouvements sont fins, plus on a de petites unites motrices. Pour des muscles qui demandent de la force mais moins de précision, on a de grandes unites motrices.
L’unité motrice est le plus petit élément contractile que le système nerveux peut mettre en jeu.
Vrai ou faux : L’unité motrice est le plus grand élément contractile que le système nerveux peut mettre en jeu.
Faux, le plus petit
Quel contraction (isométrique ou isotonique ) possède une période de latence si l’on stimule les fibres
Contraction isométrique : on déclenche le stimulateur en t0 → petit temps de latence avant d’arriver à la force maximale
Contraction isotonique / concentrique ( ! in vivo, l’angulation des segments fait que le moment de force varie donc la force générée par le muscle n’est jamais constante) : on représente non plus la force mais la distance de raccourcissement. On voit qu’il y a une période de latence plus grande. Pendant cette période, la force générée est inférieure à la charge. Ce n’est que lorsque la force devient égale la charge que le système se met en mouvement. Il faut donc un certain temps pour que cette force soit égale à la charge.
différence entre clonus et tétanos fusionné
Clonus (tétanos non fusionné) : si le stimulus arrive avant que la force ne soit revenue à 0 : on voit que la force réaugmente en générant une force un peu plus élevée que celle générée par le premier stimulus (mais qui n’est pas le double). Cependant, à partir d’un moment, la force ne va plus augmenter.
Tétanos fusionné : si on augmente encore la fréquence de stimulation, on voit que la force va augmenter mais il n’y a plus d’oscillations visibles. Cela permet au muscle de développer sa force maximale
Dans la relation sigmoïde entre pCa et la force, pCa peut être remplacée par …
Dans la relation sigmoïde entre pCa et la force, pCa peut être remplacée par fréquence de stimulation
Dans quel cas observe-t-on une adaptation de la fréquence de décharge du motoneurone ? Quel impact sur la force ?
Ex : entrainement en musculation : on va pouvoir augmenter la fréquence de décharge du neurone → la force est plus importante car on se rapproche davantage du tétanos fusionné. Le motoneurone s’adapte vite (dès les premières séances de muscu).
Ex : immobilisation du patient : diminution de la vitesse de décharge du motoneurone → perte de force qui n’est pas liée à la fonte du muscle mais plutôt au fait que le muscle reçoit moins l’ordre de se contracter.
Quel sont les 4 éléments du modèle de hill
- Moteur
- Amortisseur hydraulique
- Eléments élastiques en série
- Eléments élastiques en parallèles
Différence tension active, tension passive et totale
Tension passive : on étire le muscle sans qu’il y ait de contraction. Il y a une tension générée (élastique) qui n’est pas linéaire car les éléments élastiques ne sont pas des structures élastiques parfaites. Tension active : on stimule le muscle de manière maximale (tétanos) :
- Longueur faible : force faible car la façon dont sont organisés les filaments fins et épais ne permettent pas aux
ponts actine et myosine de se lier de manière maximale. - La force augmente avec la longueur jusqu’à arriver à un maximum : chevauchement optimal des filaments fins
et épais. - Si on continue d’augmenter la longueur, la force va rediminuer : le chevauchement entre le filament fin et
épais va être trop peu important et les ponts vont avoir du mal à se faire.
Si on continue à étirer la fibre, la force remonte car elle va être entachée par la tension passive.
Tension totale : tension active + tension passive => on mesure ce qui est généré par le moteur et la tension passive due au fait qu’on a tiré sur les ressorts.
Vrai ou faux : La tension générée par le moteur ne peut pas être mesurée directement on peut la calculer en mesurant la tension passive et la tension totale
Vrai ) Tension active : tension totale – tension passive => la tension générée par le moteur ne peut pas être mesurée directement on peut la calculer en mesurant la tension passive et la tension totale :
Différence de stimulation du muscle entre tension totale et passive
- Tension passive : on étire progressivement le muscle sans le stimuler.
- Tension totale : on étire progressivement le muscle en le stimulant (on génère un tétanos)
