Cours sur les muscles et la mémoire ESI

La mémoire :

→ Les troubles de la mémoire :

• Peuvent concerner un ou plusieurs type de mémoire à des degrés variables : mémoire sémantique, épisodique, procédurale, de travail.
• Les troubles peuvent concerner : l'encodage de l'information, le stockage, la récupération.
• Sont sous la dépendance du circuit de Papez (hippocampo-mamillo-thalamo-cingulaire).

Le tissu musculaire :

→ Le muscle :

• La fonction est de produire une force de mouvement par le biais de la contraction de la cellule.
• Cette contraction est due à l'interaction de deux protéines contractiles cytoplasmiques du cytosquelette spécialisé de ces cellules : actine et myosine.
• Il y a plusieurs types de cellules :

• Les cellules myoépithéliales : autour de certaines glandes sécrétoires où elles permettent l'expulsion des sécrétions acini-glandulaires.
• Péricytes : Cellules similaires aux cellules musculaires lisses entourant les vaisseaux sanguins.
• Myofibroblastes : Possèdent un rôle contractile en plus de leur propriété de sécréter du collagène. Elles sont présentes en plus petite quantité dans les tissus normaux, ces cellules peuvent devenir prédominantes dans les tissus en voie de réparation après une lésion, dans la formation d'une cicatrice.

• Il existe les muscles striés squelettiques : responsable du mouvement conscients du squelette et organes (globes oculaires, langue, anus..).
• Il existe aussi les muscles lisses : responsable des mouvements inconscients des organes (péristaltisme intestinal, contraction utérine..) sous le contrôle du système nerveux autonome.
• Il y a aussi les muscles cardiaques qui possèdent des caractéristiques structurales et fonctionnelles intermédiaires entre les cellules striés squelettiques et les cellules musculaires lisses.
• Classiquement on emploi les termes suivant :

• Membrane plasmique : sarcolemme.
• Cytoplasme : sarcoplasme.
• Réticulum lisse : reticulum sarcoplasmique.

• Les fibres de la musculature squelettique sont les mieux connues.
• Les muscles striés squelettiques :

→ De nombreux types de muscles squelettiques existent.

→ Leurs propriétés (contractibilité, excitabilité, élasticité) dépendent de l'équilibre entre les cellules musculaires et le tissu conjonctif qui les composent.

→ Les muscles squelettiques s'insèrent en général sur les os par l'intermédiaire des tendons. Ils peuvent aussi s'insérer sur des cartilages ou sur des lames fibreuses (aponévroses). Certains muscles, par exemple les muscles de la langue, s'insèrent à la face profonde des muqueuses.

→ Le muscle squelettique est revêtu d'un tissu conjonctif dense, riche en collagène appelé l'épimysium. L'épimysium constitue une véritable enveloppe pour les muscles, individualisant ceux ci. L'épimysium pénètre dans le muscle et forme le périmysium qui cloisonne le muscle en faisceaux. Les cloisons du périmysium sont richement vascularisés et innervés.

→ Chaque fibre musculaire d'un faisceau est entouré d'une lame basale et d'un réseau plus périphérique de fibres de réticuline. L'ensemble constitue l'endomysium dans lequel s'insinuent  les fibres et terminaisons nerveuses ainsi que la vascularisation terminale.

• La fibre musculaire striée squelettique est en faite la cellule striée squelettique appelée rhabdomyocyte. C'est une cellule tout à fait particulière.

• Grandes cellules de plusieurs centimètres. Diamètre de 10 à 100 micron.
• Membrane plasmique = sarcolemme.
• Sarcoplasme qui contient les organites (mitochondries, REL..) et le système contractile, le sarcomère constitué de myofibrilles.
• Le rôle important du réticulum sarcoplasmique qui est très développé sous forme de citerne de REL qui entoure les myofilaments et se moulent sur les myofibrilles.
• Les invaginations cytoplasmiques du sarcolemme (tubule T) entre les sarcomère et les réticulum sarcoplasmiques constituent la triade nécessaire à la bonne conduction de l'influx nerveux arrivant du neurone moteur afin d'obtenir une contraction de la fibre.
• Le sarcomère est constitué de myofibrilles :

• régions claires = bandes I.
• régions plus sombres = bandes A.

• La striation est la conséquence de l'organisation axiale des myofibrilles qui forment des unités répétitives.
• Les myofibrilles constituent les sarcomères et permettent la contraction. Il s'agit de filaments d'actine et de myosine. C'est leur interaction avec leur chevauchement qui permet la contraction.
• Le muscle strié n'a pas d'activité autonome.
• Pour obtenir sa contraction, il faut qu'il reçoive un influx nerveux d'un motoneurone grâce à la synapse neuro-musculaire que l'on appelle aussi plaque musculaire.
• Le motoneurone après dichotomisation plus ou moins importante des extrémités axoniques, fournit une terminaison pour chaque fibre musculaire.
• L'ensemble forme l'unité fonctionnelle contractile : l'unité motrice.
• L'unité motrice correspond donc à un motoneurone innervant un nombre variable de fibres musculaires.
• Suivant les zones et les besoins physiologiques, il pourra exister des petites et des grandes unités motrices.
• Avec le vieillissement et en compensation de la mort neuronale progressive, on note un élargissement adaptatif des unités.
• L'élargissement des unités motrices (plus de fibres pour un même module de commande neuronal) explique en partie les pertes de discrimination des mouvements fins et précis avec l'avance en âge.
• Au niveau de la plaque motrice le neuromédiateur est libéré par la terminaison du nerf moteur. Il s'agit pour le muscle strié de l'acétylcholine qui va induire la dépolarisation du sarcolemme et un potentiel de plaque motrice qui va se propager localement en provoquant une réponse spécifique de la fibre musculaire.
• Le potentiel de plaque motrice correspond à une augmentation de la conduction aux cations. (Na+ de préférence.)
• Sur la membrane de la cellule musculaire striée squelettique c'est le récepteur  de l'acétylcholine qui forme lui même le canal à cations.
• La dépolarisation est transmise à l'ensemble de la cellule via le réseau de tubule T jusqu'au réticulum sarcoplasmique.
• Ceci provoque la libération du calcium stocké dans le réticulum sarcoplasmique.
• Au contact des systèmes sarcomériques, le calcium joue un rôle de 2ème messager.
• Le calcium provoque des translocations sur les filaments fins, avec un déplacement de la troponine et de la tropomyosine. La translocation entraîne le démasquage de site sur l'actine et permet l’interaction entre actine et myosine.
• L’interaction actine/myosine , en présence d'ATP, permet alors le glissement mécanique des filaments fins sur les filaments épais. Ce glissement provoque un raccourcissement sarcomérique et explique la contraction.
• L'ATP est indispensable à la contraction et au relâchement musculaire.
• La fibre musculaire produit elle même l'ATP à court, moyen ou long terme d'où une contraction de durée et d'intensité variable.
• C'est la fixation de Ca++  sur la troponine et le pont actine/myosine qui entraîne une hydrolyse de l'ATP en ADP plus en énergie qui permet le mouvement de la tête de la myosine.
• Il existe plusieurs types de fibres musculaires en fonction de leurs performances.
• Les fibres rouges ou fibres de type I sont plus volumineuses, riches en mitochondries et myoglobine. Elles produisent l'ATP par voie aérobie grâce à l'ATPsynthase mitochondriale. Ces fibres ont une contraction plus lente et plus prolongée, moins fatigable.
• Les fibres blanches ou fibres de type II sont essentiellement anaérobie. Elles sont pauvres en mitochondries. Ce sont des fibres à contraction rapide mais elles sont rapidement fatigables.
• La plus part des muscles sont mixtes et possèdent en proportions variables la double composante en fibre.

• Myasthénie :

→ Les muscles lisses :

• Sont très largement répendus.
• Présent dans la plupart des viscères creux. (intestin, vessie, utérus..)
• Ils forment une partie de la paroi des vaisseaux sanguins et des canaux excréteurs des glandes.
• Fournissent des contractions lentes, soutenues ou rythmiques qui ne sont pas sous le contrôle de la volonté.
• Elles ont une forme en fuseau caractéristique.
• Possèdent un noyau central unique de forme allongée ou elliptique.
• Chaque cellule musculaire lisse est entourée d'une lame basale externe.
• De petits groupes de cellules sont maintenues en faisceaux par de minces couches de tissu collagène contenant les vaisseaux sanguins et des nerfs.
• Contrairement aux muscles squelettiques striés qui se contractent par unités motrices, l'innervation ici est plus globale et un même prolongement axonique peut venir innerver plusieurs fibres : synapses en passant.
• Les faisceaux de protéines contractiles, actine et myosine, s'entrecroisent dans la cellule et s'insère sur des points d'ancrage ou corps denses. Ces corps denses sont dispersés sur le sarcolemme.
• Les organites cellulaires sont regroupés autour du noyau central dans une zone dépourvue de filaments contractiles.
• Les cellules communiquent entre elles par des jonctions de type Gap. Ces jonctions, appelées aussi nexus, sont très répandues et permettent la diffusion de l'excitation d'une cellule à l'autre.

→ Le muscle cardiaque :

• C'est un muscle strié comme les muscles squelettiques.
• Les myofilaments d'actine et de myosine ont une disposition analogue.
• Les cellules du muscle cardiaque sont beaucoup plus courtes que les cellules du muscle squelettique.
• Mononuclées et noyau central.
• Les fibres cardiaques sont anastomosées par leurs extrémités. Ces jonctions cellulaires forment les traits ou stries scalariformes, zones d'interdigitations membranaires complexes.