Muscle du squelette

Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu épithélial, le tissu conjonctif, le tissu nerveux. La contraction musculaire permet de mouvoir des parties du corps, ou de mouvoir des substances à l'intérieur du corps.

La science du muscle est la myologie mais cette dernière s'intéresse avant tout au muscle strié squelettique.

Types

Le corps humain comprend plus de 639 muscles dont la taille varie selon leur fonction. Ces muscles constituent en moyenne 40% du poids sec du corps.

On distingue les muscles striés et les muscles lisses :

• Les muscles striés (nommés ainsi d'après leur aspect microscopique) sont sous contrôle du système nerveux central (système volontaire). Ils unissent en général des os entre eux (muscles du squelette) : ils permettent la motricité.

• Les muscles lisses ne sont pas sous contrôle direct du système nerveux central, mais sous le contrôle du système nerveux autonome (système involontaire); par exemple l'estomac comporte deux couches de tissus musculaire lisse.

• Le myocarde (le cœur) est un cas particulier, car bien que ce muscle soit strié (microscopiquement parlant), il est muni d'un système propre de contraction, sensible aux stimulations hormonales, et il est difficile de le contrôler consciemment.

Les muscles striés du squelette sont dotés de fibres de deux types (la proportion étant variable suivant les muscles, et sous contrôle génétique) :

• les fibres "lentes" (type I ou « rouge »), plus efficaces en métabolisme aérobie (particulièrement riches en myoglobine et en mitochondries). Ce sont les fibres de l'endurance.
• les fibres "rapides" (type IIa), plus efficaces en métabolisme anaérobie. Produisant plus de puissance pendant de courtes impulsions, elles sont plus sensibles à la fatigue. Il existe entre les deux un intermédiaire qui sont les IIb; selon la génétique de la personne et le type de préparation ou encadrement physique de la personne au cours de son développement, ces fibres deviendront des types I ou types IIa.

Les muscles de Lambert sont de nouvelles sortes de muscles découvertes récemment, ils sont constitués à 0,001% de muscle strié (les 99,999% restants étant de la graisse pure) .

La cellule musculaire

Le myocyte est la cellule musculaire de base. C'est une cellule longiligne qui comporte des fibres contractiles constituées de polymères de protéines du cytosquelette : l'actine et la myosine. Le phénomène de contraction correspond à un glissement de ces deux éléments et résulte en un raccourcissement de la fibre musculaire. À noter que si ces deux protéines sont présentes dans toutes les cellules de l'organisme, c'est l'agencement particulier des fibres d'actine et de myosine dans les myocytes qui confère cette specificité tissulaire.

Les myocytes de type I (muscle lent, cellules aérobies) sont très riches en mitochondries qui apportent l'énergie nécessaire à la contraction sous forme d'ATP. Elles sont également riches en myoglobine, capable de fixer l'oxygène plus fortement que l'hémoglobine, et qui leur donne une couleur rouge caractéristique.

Les myocytes de type II (muscle rapide, cellules anaérobies) sont plus pauvres en mitochondries et en myoglobine. elles sont par contre beaucoup plus riches en glycogène et en enzyme glycolitiques d'où une couleur blanche.

Lorsque les réserves d'oxygène fixé par la myoglobine sont épuisées (ce qui prend largement moins d'une seconde), et que le flux de sang et donc d'oxygène ne s'est pas encore adapté à la demande (ce qui prend plusieurs secondes, et même plusieurs minutes pour atteindre le débit maximal) la cellule produit de l'ATP en absence d'oxygène, d'abord en consommant une partie de son stock de Phosphocréatine (PCr), puis par la glycolyse. Cette dernière donne lieu à la production d'acide lactique (ou lactate). La puissance est supérieure mais le rendement est moindre. Une fois l'approvisionnement sanguin adapté, la cellule se remet en mode aérobie : la puissance est moindre, mais l'acide lactique est consommé et le rendement général est meilleur.

Les myoblastes sont les cellules précurseurs des muscles. Durant la gestation puis l'enfance ou durant une guérison suite à une lésion, ces cellules se divisent et fusionnent entre elles pour former des myotubes. Ce sont des cellules longues et plurinucléées (plusieurs noyaux). Les myotubes synthétisent ensuite les protéines contractiles (actine et myosine) et se transforment en myocytes. Les myocytes sont plus ou moins longs suivant le muscle (ils peuvent atteindre 35 cm de long) et ont un diamètre de 10 à 100 micromètres. Les noyaux sont repoussés à la périphérie de la cellule et la majorité du cytoplasme est occupé par les protéines contractiles et le réticulum sarcoplasmique. Les myocytes ne peuvent pas se diviser mais grandissent en augmentant le volume du cytoplasme. Dans un muscle adulte le nombre de myoblaste (ou cellule satellite) est limité, ils ne jouent plus qu'un rôle de réparation des myocytes lésés suite à des efforts d'intensité ou de durée inhabituelles.

Les myocytes se contractent en réponse à une stimulation nerveuse. Celle-ci provoque la dépolarisation de la membrane plasmique, appelée sarcolemme dans le cas du muscle. Le signal se propage le long du sarcolemme. la dépolarisation entraîne une activation du récepteur DHP. Le récepteur à la DHP par changement conformationnel, se couple au récepteur à la ryanodine du reticulum sarcoplasmique. Le récepteur à la ryanodine libère alors du calcium, vers le cytoplasme puisque le gradient de concentration calcique y est favorable. Ce sont les ions calciums qui déclenchent la contraction proprement dite en se fixant sur les protéines contractiles. Le repompage des ions calcium dans le réticulum sarcoplasmique provoque la relaxation. L'ensemble de ces phénomènes est appelé le couplage excitation-contraction.

Quelques uns des muscles striés du corps humain

Muscles selon leur forme

• Muscle creux : le cœur (n'est pas considéré comme un muscle strié squelettique, il forme une catégorie à lui-seul : myocarde)
• Muscle bicipital (deux chefs) : le muscle biceps brachial, le muscle biceps fémoral
• Muscle tricipital (trois chefs) : le muscle triceps brachial
• Muscle quadricipital (quatre chefs) : le muscle quadriceps fémoral
• Muscle à plusieurs ventres successifs) :les abdominaux
• Muscle plat : le muscle dentelé antérieur

Muscles selon leur fonction :

• muscle fléchisseur - muscle extenseur
• muscle pronateur - muscle supinateur
• muscle adducteur - muscle abducteur
• sphincter

Anatomie

Physiologie

Le bon fonctionnement des muscles nécessite l'apport d'énergie et d'eau pour véhiculer les toxines et garder le volume musculaire. Cette énergie provient de notre alimentation quotidienne (autant par les aliments simples, tels lipides, glucides et protéines, mais aussi grâce aux sels et minéraux) qui subit diverses transformations chimiques regroupées sous le terme de métabolisme.

Voir aussi contraction musculaire.

Contrôle nerveux

C'est le sytème nerveux central qui coordonne l'action des muscles. Exemples :

• le mouvement de flexion : si l'on rapproche l'avant-bras du bras, le biceps est contracté tandis que le triceps est relâché

• le mouvement d'extension : si l'on éloigne l'avant-bras du bras, le triceps est contracté tandis que le biceps est relâché.

Rôle dans la santé et les maladies

Exercice

L'exercice est souvent recommandé comme moyen d'améliorer les capacités motrices, l'agilité et la force musculaire. L'exercice a divers effets sur les muscles, les tissus conjonctifs, les os, et les nerfs qui stimulent les muscles.

Maladies

• Troubles neuromusculaires

• Myasthénie grave, Syndrome myasthénique de Lambert-Eaton, Tétanos, Botulisme

• Les myopathies sont toutes les maladies qui affectent le muscle lui-même, plutôt que son contrôle nerveux.

• Les dystrophies musculaires sont un grand groupe de maladies, pour la plupart héréditaires, où l'intégrité du muscle est compromise. Cela entraîne une perte progressive de force, une haute dépendance et une vie raccourcie.

• Troubles musculaires inflammatoires :
  • Polymyalgia rheumatica (ou « rhumatisme musculaire »)
  • Polymyosite, dermatomyosite et myosite à inclusion-body

• Rhabdomyolyse

• Tumeurs musculaires :
  • Muscles lisses : Leiomyome
  • Muscles striés : rhabdomyome et rhabdomyosarcome
  • Métastases d'un autre endroit (par exemple cancer du poumon)

Bibliographie

• Développez vos muscles, les exercices, les aliments, Daniel C. Braibant, Ed. Cristal 2006, ISBN 2848950293

Voir aussi

Liens internes

• Système musculaire
• Métabolisme
• Myopathies
• Liste des muscles (anglais)

Liens externes

• Atlas digital de morphologie microscopique - Faculté de médecine de Namur (FUNDP - LabCeTi)

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