La contraction musculaire

THÈME : CONTRACTION MUSCULAIRE ET APPORT D’ÉNERGIE

Les muscles sont les moteurs des mouvements d’un organisme pluricellulaire. Constitués de cellules spécialisées, ils ont besoin, pour fonctionner, de molécules riches en énergie (glucose essentiellement) que leur apporte notre alimentation.

Comment les cellules musculaires peuvent-elles générer un mouvement du squelette ?

Comment gèrent-elles le flux discontinu de notre alimentation en glucose ?

Chapitre 1 : Contraction musculaire

La motricité volontaire fait intervenir des structures cérébrales organisées de manière complexe. La motricité réflexe suppose l’intervention de réseaux et de circuits neuroniques plus simples.

Mais, dans tous les cas, pour qu’il y ait motricité, mouvement, il faut que des muscles se contractent.

La contraction musculaire est un raccourcissement du muscle considéré. Mais comment un tel phénomène est-il possible?

A – Une connexion nerveuse nécessaire au mouvement

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Étape 1 : Arrivée d’un message nerveux déclenche l’exocytose des neurotransmetteurs (acétylcholine) qui se lient avec des récepteurs portés par les cellules musculaires.

Étape 2 : Un nouveau potentiel d’action se forme dans les cellules musculaires.

Étape 3 : La propagation du potentiel d’action (musculaire) entraîne l’ouverture des canaux calciques du réticulum sarcoplasmique à l’origine d’une sortie d’ions calcium.

Étape 4 : L’augmentation de la concentration cytosolique en calcium entraîne une contraction du muscle.

B - La contraction des fibres musculaires

La contraction musculaire se caractérise par un raccourcissement des muscles.

Contraction musculaire:

Phénomène actif de raccourcissement et d’épaississement d’un muscle.

Relâchement musculaire:

Phénomène passif de retour au repos d’un muscle après une contraction.

L’étude par dissection, puis microscopique, montre que les muscles sont des faisceaux de cellules musculaires allongées, plurinucléées.

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Structure des fibres musculaires

Un muscle squelettique est constitué de faisceaux de fibres musculaires. Chaque fibre musculaire est une cellule géante (entre 1 et 40 mm de long) comportant plusieurs noyaux. Chaque cellule musculaire présente une striation transversale caractéristique à l’origine de leur nom de fibre musculaire striée. Chaque fibre musculaire est constituée d’un cytosquelette particulier.

Les muscles peuvent générer des mouvements par leurs contractions. Celles-ci consistent en un raccourcissement du muscle (ainsi qu’un épaississement). Les muscles étant fermement reliés aux os par les tendons, le raccourcissement des muscles entraîne un rapprochement des os auxquels ils sont reliés: c’est un mouvement squelettique (à condition, bien sûr, que les os soient articulés l’un avec l’autre).

Ces cellules musculaires sont elles-mêmes constituées de myofibrilles. Ces myofibrilles sont formées par un assemblage de myofilaments (myofilaments fins, comprenant, entre autres, de l’actine ; myofilaments épais, constitués entre autres de myosine). La disposition particulière de ces myofilaments, organisés en unités structurelles nommées sarcomères, donne aux cellules musculaires squelettiques un aspect strié (striation transversale, donnant son nom à la cellule musculaire “striée”). Cette striation correspond à une alternance assez régulière de bandes claires (bandes I, pour Isotropes) et de bandes sombres (bande A, pour Anisotropes). Les bandes claires (ou bandes I) sont elles-mêmes coupées en deux par des stries très visibles: les stries Z.[pic 3]

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