Les muscles sont les unités motrices du corps. Cela signifie qu’il fait bouger différentes parties du corps et permet aux substances de se déplacer dans les cavités creuses du corps. Il existe en gros trois types de muscles dans le corps humain: le muscle squelettique est attaché aux os (contrôle volontaire), le muscle lisse à l’intérieur des parois de différents organes du corps (contrôle involontaire) et le muscle cardiaque qui est responsable de la contraction cardiaque (involontaire) ). Quel que soit le type de muscle, tout a le même effet: il produit de la force et donc du mouvement.
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Parties des muscles squelettiques
Une simple ventilation de la structure musculaire est que chaque muscle est constitué d’un ensemble de fibres musculaires (cellules musculaires. Chacune de ces cellules est constituée de structures plus petites appelées myofibrilles qui sont à leur tour composées de microfilaments, d’actine et de myosine.
Fibre musculaire
La plus grande unité de muscles sont les fibres musculaires (cellules musculaires ou myocytes). Il y a plusieurs centaines à mille fibres qui composent un seul muscle, dont chacune s’étend sur toute la longueur du muscle. L’extrémité de chaque fibre musculaire se connecte à une fibre tendineuse qui constitue collectivement les tendons du muscle. Les fibres musculaires sont fines et mesurent entre 10 et 80 micromètres de diamètre. La fibre est entourée d’une fine membrane connue sous le nom de sarcolemme qui est innervée par une ou plusieurs terminaisons nerveuses. A l’intérieur de la fibre se trouve le sarcoplasme contenant un grand nombre de mitochondries et de réticulum sarcoplasmique.
Myofibrilles
Chaque fibre musculaire est composée de plusieurs centaines à milliers de myofibrilles. Ces myofibrilles sont une combinaison de deux microfilaments protéiques appelés myosine et actine. D’autres protéines composent également ces longues myofibrilles tubulaires. Le principal composant structurel des myofribrilles, à savoir les microfilaments, est à la fois la myosine plus épaisse et les filaments d’actine plus fins. Le motif imbriqué de ces microfilaments donne aux myofibrilles un motif alterné clair et foncé.
Parmi les myofibrilles qui composent la fibre musculaire se trouve le sarcoplasme, un fluide qui est essentiellement le cytoplasme de la fibre musculaire (cellule). Il contient de grandes quantités d’électrolytes différents qui sont nécessaires aux myofibrilles pour le processus de contraction musculaire. A côté des myofibrilles se trouvent de nombreuses mitochondries qui fournissent l’énergie nécessaire à la contraction musculaire.
Actine et myosine
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Les bandes claires (bandes I) sont des filaments d’actine tandis que les bandes sombres (bandes A) sont là où les filaments d’actine et de myosine se chevauchent. Les filaments d’actine s’étendent des deux côtés du disque Z (lignes Z) pour s’interdiguer partiellement avec les filaments de myosine. Les disques Z eux-mêmes sont un type de bande protéique différent de l’actine et de la myosine. Ces disques en Z s’étendent à travers des myofibrilles successives, les fixant ainsi à chaque myofibrille le long de toute la fibre musculaire.
L’espace entre deux disques Z successifs est appelé un sarcomère. Il peut dans une certaine mesure être considéré comme la plus petite unité fonctionnelle du muscle. La longueur du sarcomère diminue considérablement lorsqu’une fibre musculaire se contracte. Les protéines de titine sont des molécules denses qui maintiennent les filaments d’actine et de myosine en place entre eux. C’est un type de protéine élastique qui permet à toute l’unité contractile de fonctionner. Ces lignes sont la raison pour laquelle le muscle squelettique a une apparence striée.
Contraction musculaire
L’ensemble du processus de contraction musculaire est un processus biochimique complexe. Cependant, il peut être simplement décrit comme un mécanisme à filament coulissant. Les microfilaments d’actine glissent entre les filaments de myosine, tirant ainsi toute la fibre musculaire de chaque extrémité et la rendant plus courte. En d’autres termes, le muscle est en état de contraction.
Ceci est initié par une impulsion des nerfs. Le processus est le suivant:
- Lorsque l’impulsion atteint les terminaisons nerveuses, elle sécrète le neurotransmetteur appelé acétylcholine.
- Les canaux au niveau de la partie de la membrane des fibres musculaires où l’acétylcholine est libérée s’ouvre et permet au sodium d’entrer.
- Cela initie un potentiel d’action le long de la membrane de la fibre musculaire.
- La dépolarisation de la membrane permet au potentiel d’action de s’étendre dans la fibre.
- Cela amène le réticulum sarcoplasmique à libérer de grandes quantités d’ions calcium stockés à l’intérieur.
- Ce sont ces ions calcium qui déclenchent les forces d’attraction entre l’actine et la myosine. Cependant, comme ces filaments se trouvent côte à côte mais sont maintenus dans leur position respective, les forces d’attraction font glisser les filaments d’actine parmi les filaments de myosine.
- Les ions calcium sont presque immédiatement repompés dans le réticulum sarcoplasmique et tout le processus s’arrête. Par conséquent, la contraction musculaire se termine en une fraction de seconde.
Le processus de contraction musculaire nécessite des quantités importantes d’énergie et cela est fourni par le grand nombre de mitochondries situées le long des myofibrilles.
