Physiologie musculaire Flashcards

1
Q

Quelles sont les fonctions du tissu musculaire?

A

La production de mouvements

La stabilisation des articulations et maintien de la posture

Stockage et déplacement de substance dans l’organisme

La production de chaleur

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2
Q

Quelles sont les propriétés du tissu musculaire?

A

L’excitabilité électrique (capacité de produire un potentiel d’action)

Contractilité

Extensibilité (capacité de s’étirer sans se briser)

Élasticité (capacité de reprendre sa longueur originale après un stimulus)

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3
Q

Quels sont les trois types de tissus musculaires et de quel système font-ils partie?

A

Tissu musculaire strié squelettique : système nerveux somatique

Tissu musculaire lisse : système nerveux autonome

Tissu musculaire strié cardiaque : système nerveux autonome

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4
Q

Comment décrire l’organisation d’une fibre musculaire striée?

A

1 muscle regroupe plusieurs faisceaux

1 faisceau regroupe plusieurs myocytes (fibres)

1 myocyte (fibre) regroupe des plusieurs microfibrilles

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Q

Quel est l’autre nom pour cellule musculaire?

A

Fibre musculaire.

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6
Q

De quoi sont constituées les myofibrilles des fibres musculaires?

A

Elles sont constituées de sarcomères. Un sarcomère va de la ligne Z à la ligne Z qui suit. Il regroupe des filaments de titine et des myofilaments épais et des myofilaments fins.

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7
Q

Qu’est-ce que la titine?

A

C’est une protéine élastique qui permet au muscle de reprendre sa forme initiale après sa contraction. C’est comme un ressort.

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8
Q

De quoi sont constitués les myofilaments épais?

A

Ils sont composés de myosine.

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9
Q

Comment expliquer la structure de la myosine?

A

Elle comporte deux chaînes lourdes qui sont enroulées ainsi que 4 chaînes légères.

Sur leur tête il y a un site de liaison pour l’actine (pour la contraction) ainsi qu’un site qui a une fonction ATPase (hydrolyse ATP).

Deux molécules de myosine se collent ensemble à partir de leurs extrémités et se font dos.

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10
Q

Combien de molécules de myosine contiennent les sarcomères?

A

200 et plus pour une longueur de 1.6 microns.

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11
Q

De quoi sont composés les myofilaments fins?

A

Ils sont constitués d’actine, de tropomyosine et de troponine.

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12
Q

Comment sont organisés les molécules d’actine? Qu’est-ce quelles contiennent?

A

Elles forment une double hélice. Elles contiennent un site de liaison à la myosine.

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13
Q

À quoi sert la tropomyosine?

A

Elle sert à bloquer le site de liaison à la myosine sur les molécules d’actine lorsque les cellules musculaires sont au repos.

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14
Q

Quels sont les 3 types de troponines? Quelle est leur fonction principale?

A

Les troponines C, I et T. Elles lient le Ca2+ durant la contraction musculaire.

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15
Q

Quelles sont les différentes régions du cerveau impliquées dans le contrôle des mouvements volontaires? Quels sont leurs différents rôles?

A

Lobe frontal : reçoit influx des autres zones du cerveau et planifie les mouvements

Aire 6 : intégre les commandes du lobe frontal

Cortex moteur primaire : les nerfs partent de la pour innerver les différents muscles

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16
Q

Quelle est la différence principale entre les mouvements de la main et du pied? Comment expliquer ça?

A

Les mouvements de la main sont beaucoup plus précis que ceux du pied. Il y a une plus grosse partie du cortex moteur dédiée au contrôle du mouvement de la main que ceux du pied.

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17
Q

Comment expliquer le parcours des neurones moteurs impliqués dans le contrôle des mouvements volontaires?

A

Premièrement, il faut spécifier que pour chaque fibre musculaire, il y a un neurone moteur supérieur et un neurone inférieur qui lui sont associés

Le neurone moteur supérieur part de l’aire motrice primaire du cortex cérébral.

Il descend dans la moelle épinière pour faire une synapse avec le neurone moteur inférieur.

En cours de route ils vont se croiser, car les neurones partant du côté droit du cerveau innervent les muscles du côté gauche du corps.

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18
Q

Comment distinguer la face antérieure et postérieure de la colonne vertébrale?

A

La face antérieure comporte le corps vertébral tandis que la face postérieure comporte le processus épineux.

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19
Q

Qu’est-ce qu’un nerf spinal?

A

C’est un nerf qui émerge de la moelle épinière.

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20
Q

Les neurones moteurs passent par quelle racine des nerfs spinaux?

A

Par la racine ventrale.

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21
Q

Combien de paires de nerfs spinaux possède-t-on? Où sont-ils situés?

A
  1. Ils sortent entre les vertèbres.
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22
Q

Qu’est-ce que le rameau ventral innerve?

A

Les muscles et les structures des membres

La peau des faces latérales et ventrales du tronc

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23
Q

Combien avons-nous de différents nerfs spinaux de chaque catégorie?

A

Nerfs cervicaux : 8

Nerfs thoraciques : 12

Nerfs lombaires : 5

Nerfs sacraux : 5

Quelques nerfs coccygiens

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24
Q

Vrai ou faux? Chaque nerf périphérique contient des neurones moteurs qui proviennent de plusieurs nerfs spinaux.

A

Vrai.

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25
Q

Qu’est-ce que le plexus brachial?

A

Ça représente les différents nerfs qui se croisent et se fusionnent juste en-dessous de la clavicule.

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26
Q

Le nerf musculocutané innerve quel muscle? Quelles sont les origines de ce nerf?

A

Il origine de C5 à C7 et innerve le biceps brachial.

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27
Q

Le nerf axiliaire innerve quel muscle? Quelles sont ses origines?

A

Il origine de C5 et C6 et il innerve le deltoïde.

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28
Q

Le nerf radial provient de quels niveaux? Il innerve quel muscle?

A

Son origine est de C5 à T1 et il innerve le triceps brachial.

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29
Q

Vrai ou faux? Chaque fibre musculaire est innerve par un seul neurone. Par contre un même nerf peut innerver plusieurs fibres musculaires.

A

Vrai!

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30
Q

Qu’est-ce qu’une unité motrice?

A

C’est l’ensemble des fibres musculaires qui sont innervées par des neurones provenant du même nerf.

Constitué du neurone moteur somatique et de tous les myocytes qu’il stimule.

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31
Q

Comment expliquer les grandes étapes de la production du potentiel d’action musculaire?

A

Le potentiel d’action arrive dans la terminaison nerveuse d’un neurone.

Il y a libération d’acétylcholine dans la synapse.

L’acétylcholine va aller interagir avec des récepteurs qui sont situés sur la membrane de la cellule musculaire.

Ces canaux ioniques ligands-dépendants vont s’ouvrir et il y aura l’entrée de sodium (Na+) dans la cellule musculaire.

Il y a dépolarisation et cela génère un potentiel d’action qui va se propager dans la cellule.

32
Q

Qu’est-ce que le potentiel de la plaque motrice (PPM)? Quand va-t-il entraîner un potentiel d’action?

A

À chaque fois qu’un potentiel d’action atteint la terminaison d’un neurone et que celui-ci libère de l’acétylcholine dans la synapse, les molécules d’ACh vont aller se fixer sur des canaux ioniques ligands-dépendants. Une fois ces canaux ouverts, cela va causer le potentiel de la plaque motrice (PPM). C’est la dépolarisation causée par l’ouverture des canaux ioniques ligand-dépendants.

Dans une cellule musculaire, il n’est pas question de potentiel gradué. Le PPM va à tout coup déclencher un potentiel d’action. Il atteint toujours le seuil d’excitation.

33
Q

Comment se propage le potentiel d’action dans une cellule musculaire?

A

Le PPM se propage (courants locaux) dans les deux directions à partir de la plaque motrice et provoque l’ouverture des canaux à Na+ voltage-dépendants, ce qui engendre le potentiel d’action.

34
Q

Comment se propage un potentiel d’action dans une cellule musculaire?

A

Il se propage de la plaque motrice vers les deux extrémités en même temps. Pas comme les neurones.

35
Q

À quoi sert le potentiel d’action dans une cellule musculaire?

A

Il sert à la libération du calcium du reticulum sarcoplasmique.

36
Q

Comment décrire la libération d’ions Ca2+ du reticulum sarcoplasmique?

A

Le potentiel d’action entraîne la dépolarisation de la membrane. Lorsque le potentiel d’action arrive au récepteur DHP, celui-ci va changer de conformation. Cela va permettre au calcium de sortir du reticulum sarcoplasmique en suivant son gradient de concentration. Lors de la repolarisation, le DHP reprend sa configuration initiale.

37
Q

Pourquoi la concentration en Ca2+ est plus élevée à l’intérieur du réticulum sarcoplasmique?

A

Grâce à la pompe à Ca2+ qui pompe le Ca2+ à l’intérieur du réticulum sarcoplamique.

38
Q

Qu’est-ce que la calsequestrin?

A

C’est une molécule qui séquestre le calcium à l’intérieur du reticulum sarcoplasmique.

39
Q

Quel est le rôle du calcium dans la contraction musculaire?

A

Le Ca2+ va se fixer à la troponine ce qui va entraîner un changement de conformation de la tropomyosine et qui va exposer les sites de liaisons à la myosine sur l’actine.

40
Q

Expliquez le cycle de la contraction musculaire.

A

Une fois que le calcium s’est fixé sur les troponines, l’ATP va se lier aux têtes de la myosine.

La myosine va hydrolyser l’ATP pour former de l’ADP. Cela va changer la conformation des têtes des myosines.

Elle est maintenant en mesure d’interagir avec l’actine. Il y a donc formation des ponts d’union (lien entre myosine et actine).

Cette interaction entraîne un autre changement de conformation qui causera la phase de propulsion. Les têtes de myosine pivotent, l’actine glisse, il y a libération de l’ADP + Pi.

Les ponts d’unions vont être brisés et l’ADP redevient l’ATP.

On repart le cycle.

41
Q

Comment expliquer la modification du sarcomère lors de la contraction musculaire?

A

La myosine ne se deplace pas. Bien qu’elle change de conformation, ce n’est pas elle qui glisse.

Lors qu’une contraction partielle, les filaments d’actine se rapprochent du milieu.

Lors d’une contraction maximale, les filaments d’actine glissent les uns sur les autres.

42
Q

Comment expliquer la rigidité cadavérique?

A

Entre 3 et 24h post-mortem, il y a une fuite du calcium emmagasiné. De plus, il n’y a plus d’ATP produit par les mitochondries, ce qui va entraîner une persistance des ponts d’union.

43
Q

Résumez les grandes étapes de la contraction musculaire.

A

Les ions Ca2+ se fixent à la troponine

La tropomyosine se déplace, exposant les sites de liaison de la myosine sur l’actine

La myosine hydrolyse l’ATP (demeure liée à l’ADP et Pi)

La myosine se lie à l’actine

La tête de myosine pivote, faisant glisser l’actine

La myosine libère l’ADP la myosine lie l’ATP

La myosine se dissocie de l’actine

44
Q

Qu’est-ce qu’un twitch?

A

C’est une brève contraction des myocytes d’une unité motrice en réponse à un potentiel d’action unique.

45
Q

Quelles sont les 3 phases du twitch (contraction musculaire simple)?

A

Période de latence : propagation du PA musculaire et libération du Ca2+.

Période de contraction : liaison du Ca2+ à la troponine, formation ponts d’union actine-myosine et pic de tension (contraction maximale).

Période de relaxation : Ca2+ retourne dans le réticulum sarcoplasmique, la tropomyosine recouvre actine, il y a bris des ponts d’union et une diminution de la tension.

46
Q

La durée d’une secousse musculaire simple peut varier d’un muscle à l’autre. Selon quoi peut-elle varier?

A

Les muscles qui contrôlent des mouvements précis (œil) ont des durées plus courtes.

47
Q

Comment dose-t-on « la force nécessaire » à appliquer? La force dépend de quoi?

A

La force est proportionnelle au nombre de myocytes stimulés ainsi qu’à leur fréquence de stimulation.

48
Q

Le nombre de myocytes par unité motrice (UM) varie selon quoi? Donnez les exemples du biceps, du larynx et de l’œil.

A

Selon le muscle et varie d’une UM à une autre dans un même muscle.

biceps : 2000 à 3000 myocytes/UM
larynx : 2 à 3 myocytes/UM
oeil : 10 à 20 myocytes/UM

49
Q

Quel est le principe du recrutement selon la taille?

A

Les plus petites unités motrices sont activées en premier. Plus on soulève qqch de lourd, les plus petites UM seront activées en premier pour ensuite en activer de plus en plus grandes si un effort plus important est requis.

50
Q

Les myocytes squelettiques ont-ils une période réfractaire ?

A

Oui.

Squelettique : 5msec

Cardiaque : 300msec

51
Q

Qu’est-ce qui détermine la force de la contraction? Quel est le mécanisme?

A

La fréquence de stimulation. Plus les stimuli vont être grands et rapprochés, plus la tension sera grande, constante et continue.

Ordre : secousse musculaire simple, sommation temporelle, tétanos incomplet et tétanos complet.

La libération de Ca2+ est supérieure au stockage du Ca2+ dans le reticulum.

52
Q

À quoi est due la fluidité des contractions?

A

À la contraction asynchrone des unités motrices et à la formation asynchrone des ponts d’union myosine-actine

53
Q

Quelles sont les différentes sources d’énergie selon la durée d’un exercice?

A

Activité de courte durée : l’ATP emmagasiné dans les muscles est d’abord utilisé (6 premières secondes), l’ATP est ensuite produit à partir de la creatinine phosphate et de l’ADP, ensuite le glycogène emmagasiné dans les muscles est dégradé en glucose qui est oxydé pour produire de l’ATP.

Longue durée : l’ATP est produit par la dégradation de plusieurs sources d’énergie provenant des nutriments par la voie aérobie. Cette voie utilise l’oxygène libéré par la myoglobine ou acheminé dans le sang par l’hémoglobine. À la fin le déficit en oxygène est compensé.

54
Q

Quelles sont les différentes sources d’ATP du muscle squelettique?

A

La respiration cellulaire anaérobie, la respiration cellulaire aérobie et la creatinine phosphate.

55
Q

Expliquez le processus de la créatine kinase.

A

La créatine kinase est une enzyme qui catalyse de façon réversible la transformation de la créatine phosphate en créatine et l’inverse.

Lorsque le muscle est au repos, cette enzyme combine la créatine avec l’ATP pour former de la créatine phosphate.

Lorsque le muscle a besoin d’ATP, cette enzyme converti la créatine phosphate en créatine en libérant de l’ATP.

C’est une source d’énergie qui est bonne pour 10 à 15 secondes d’efforts.

PROPRE AUX MYOCYTES

56
Q

Expliquez le processus de la respiration cellulaire anaérobie. Quelle substance (déchet) cela va-t-il produire? Pour quel type d’activité c’est bon?

A

Le glycogène provenant du muscle sera décomposé en glucose. Le glucose peut aussi provenir du sang. Les molécules de glucoses vont subir une glycolyse et produire des molécules d’ATP. L’ATP va servir à la contraction du muscle.

Cela va produire de l’acide lactique qui va retourner dans le sang qui sera converti en glucose par le foie.

C’est bon pour 30 à 40 secondes d’activité maximale (charges lourdes).

57
Q

Expliquez le processus de la respiration cellulaire aérobie.

A

Les sources d’énergie sont multiples : les acides aminés libérés de protéines, les acides gras libérés des cellules adipeuses, l’acide pyruvique provenant de la glycolyse et l’oxygène provenant dans le sang ou de la myoglobine dans les fibres musculaires.

Ce sont les mitochondries qui vont produire l’ATP. Il y aura 36 molécules d’ATP produites en plus de CO2, de H2O et de la chaleur.

Idéal pour des activités de longue durée.

58
Q

Comment expliquer l’incapacité d’un muscle à se contracter après un effort physique?

A

Le mécanisme précis est inconnu.

Il pourrait y avoir un lien avec l’accumulation acide lactique, déplétion glycogène, perturbations ioniques, déplétion acétylcholine, le mental.

59
Q

Est-ce que tous les myocytes squelettiques exhibent les mêmes propriétés contractiles et métaboliques ?

A

Non.

60
Q

Quelles sont les caractéristiques des myocytes squelettiques oxydatifs lents (type I)?

A

Petits (faible puissance)

Beaucoup de myoglobine = rouge

Beaucoup de mitochondries

Production ATP très élevée (respiration cellulaire aérobie)

Peu de créatine phosphate et de glycogène

Vitesse de contraction lente (myosine lente)

Activées en premier

Dans les muscles du cou

Fonction : posture

61
Q

Quelles sont les caractéristiques des myocytes squelettiques oxydatifs-glycolitiques rapides (IIA)?

A

Grosseur intermédiaire (puissance moyenne)

Myoglobine abondante (couleur rouge-violet)

Nombreuses mitochondries et capillaires sanguins

Production d’ATP intermédiaire (aérobie et anaérobie)

Créatine kinase abondance moyenne

Glycogène abondance moyenne

Vitesse de contraction rapide (myosine rapide)

Activée en deuxième

Muscles des jambes

Fonction : marche et sprint

62
Q

Quelles sont les caractéristiques des myocytes de type glycolitique rapide (IIB)?

A

Ce sont les plus gros (sont puissants)

Ils ont peu de myoglobine, de mitochondries et de capillaires = blanc

Production d’ATP faible, car respiration cellulaire anaérobie

Créatine kinase et glycogène abondants

Vitesse de contraction rapide (myosine rapide)

Est activé en troisième

Muscles des bras

Pour des mouvements puissants, rapides, courte durée

63
Q

La proportion de myocytes glycolytiques rapides et de myocytes oxydatifs lents est déterminée par quoi?

A

Les gènes.

64
Q

Quels sont les effets d’un exercice qui fait intervenir la respiration cellulaire aérobie?

A

On développe l’endurance

Les myocytes affectés sont les oxydatifs lents

Augmentation des capillaires (+10%), mitochondries, myoglobine (+80%)

Pas d’augmentation des myofibrilles, du reticulum sarcoplasmique et du glycogène

Pas d’hypertrophie

65
Q

Quels sont les effets d’un exercice qui fait intervenir la respiration cellulaire anaérobie? 5

A

Capacité développée : force

Myocytes affectés : glycolytiques rapides

Augmentation nombre de mitochondries, des myofibrilles, du réticulum sarcoplasmique et du glycogène

Pas d’augmentation des capillaires et de la myoglobine

Hypertrophie

66
Q

Vrai ou faux? Selon le type d’entraînement, on peut observer la transformation de fibres oxydatives rapides en fibres glycolytiques lentes et vice versa.

A

Vrai.

67
Q

Quelle est la conséquence la plus fréquente suite à un exercice?

A

Le bris des myofibrilles (déchirure du sarcolemme) ce qui entraîne des douleurs musculaires à retardement.

68
Q

Qu’est-ce que l’hypertrophie musculaire?

A

C’est l’augmentation du diamètre des myocytes.

69
Q

Qu’est-ce que l’atrophie musculaire? À quoi est-ce que c’est du?

A

C’est la diminution du diamètre des myocytes. Est dû à l’inactivité ou la dénervation.

70
Q

Comment expliquer le tonus musculaire?

A

Légère tension d’un muscle squelettique due à de faibles contractions involontaires des unités motrices (SNA: vaisseaux = tonus sympathique, tube digestif = tonus parasympathique)

71
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’innervation et de la contraction du muscle lisse viscéral ou unitaire?

A

< 1 jonction neuromusculaire/myocyte

jonctions communicantes ++

contractions synchrones

72
Q

Quel est le mécanisme d’excitation contraction dans un muscle lisse?

A

Les ions Ca2+ pénètrent dans le cytosol en provenance du liquide extracellulaire par des canaux à calcium voltage-dépendants ou voltage-indépendants et aussi en faible quantité depuis le reticulum sarcoplasmique.

Les ions calcium se fixent à la calmoduline et l’activent (change de conformation).

La calmoduline activée active à son tour la kinase des chaînes légères de la myosine.

Les kinases activées catalysent le transfert du phosphate à la myosine, ce qui active les ATPase de la myosine (elle la phosphoryle).

La molécule de myosine activée forme des ponts d’union avec l’actine des filaments minces et le raccourcissement commence.

73
Q

La « myosin light-chain kinase » (MLCK) phosphoryle quoi?

A

Les chaînes légères de la myosine.

74
Q

Comment les myocytes oxydatifs produisent l’ATP?

A

Les myocytes oxydatifs lents produisent l’ATP (36 ATP/glucose) surtout par respiration cellulaire aérobie (petit diamètre, vascularisation, myoglobine, mitochondries, résistance à la fatigue).

75
Q

Comment les myocytes glycolytiques rapides produisent l’ATP?

A

Les myocytes glycolytiques rapides produisent l’ATP (2 ATP/glucose) surtout par respiration cellulaire anaérobie (grand diamètre, glycogène, myosine rapide, contractions puissantes, production d’acide lactique).

76
Q

La force musculaire dépend de quoi?

A

Force musculaire est fonction du nombre d’UM activées et de la fréquence de stimulation (↑ Ca2+).