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Résumé sur les muscles


J'apprends la myologie et j'ai rencontré 2 problèmes de tétanos et de sommation :

  1. Le tétanos non fusionné n'est qu'un sommation continue des secousses si je ne me trompe pas. Cependant, est-ce un DOIT pour la sommation / le tétanos non fusionné à une tension musculaire en constante augmentation à partir de la photo (le graphique), c'est-à-dire est-ce la définition ?

Étant donné que nous sommes en tétanos non fusionné lorsque nous tenons quelque chose, je ne sens pas que mes biceps augmentent constamment en contraction / tension. (à ma connaissance, le tétanos complet se produit lorsque nous soulevons des objets très lourds uniquement car il utilise trop d'ATP)

  1. Puis-je dire que les muscles sont en tétanos pendant la contraction (levage), et aussi dans le tétanos pendant l'état constamment contracté (garder la chose en place) Puisque le tétanos n'est qu'une action fréquente de glissement de filaments, qu'est-ce qui est commun aux deux actions ?

De plus, pendant le tétanos, je n'ai plus besoin de raccourcir mes muscles (juste en tenant quelque chose immobile), mais les têtes de myosine sont toujours en train de pousser pour raccourcir le sarcomère/muscle, puis-je demander comment l'expliquer ?

Merci beaucoup.


Muscle lisse

Le muscle lisse est un type de tissu musculaire utilisé par divers systèmes pour appliquer une pression sur les vaisseaux et les organes. Le muscle lisse est composé de feuilles ou de brins de cellules musculaires lisses. Ces cellules ont des fibres d'actine et de myosine qui traversent la cellule et sont soutenues par une structure d'autres protéines. Le muscle lisse se contracte sous certains stimuli car l'ATP est libéré pour être utilisé par la myosine. La quantité d'ATP libérée dépend de l'intensité des stimuli, permettant au muscle lisse d'avoir une contraction progressive par opposition à la contraction « on ou off » du muscle squelettique.


Unités motrices

Comme vous l'avez appris, chaque fibre musculaire squelettique doit être innervée par la terminaison axonale d'un motoneurone pour se contracter. Chaque fibre musculaire est innervée par un seul motoneurone. Le groupe réel de fibres musculaires dans un muscle innervé par un seul motoneurone est appelé un unité motrice. La taille d'une unité motrice est variable selon la nature du muscle.

Une petite unité motrice est un arrangement où un seul motoneurone fournit un petit nombre de fibres musculaires dans un muscle. Les petites unités motrices permettent un contrôle moteur très fin du muscle. Le meilleur exemple chez l'homme est constitué par les petites unités motrices des muscles oculaires extraoculaires qui déplacent les globes oculaires. Il y a des milliers de fibres musculaires dans chaque muscle, mais toutes les six fibres environ sont fournies par un seul motoneurone, car les axones se ramifient pour former des connexions synaptiques au niveau de leurs NMJ individuels. Cela permet un contrôle exquis des mouvements oculaires afin que les deux yeux puissent rapidement se concentrer sur le même objet. Les petites unités motrices sont également impliquées dans les nombreux mouvements fins des doigts et du pouce de la main pour saisir, envoyer des SMS, etc.

Une grande unité motrice est un arrangement où un seul motoneurone fournit un grand nombre de fibres musculaires dans un muscle. Les grandes unités motrices sont concernées par des mouvements simples ou « grossiers », tels que l'extension puissante de l'articulation du genou. Le meilleur exemple est celui des grandes unités motrices des muscles de la cuisse ou du dos, où un seul motoneurone fournira des milliers de fibres musculaires dans un muscle, alors que son axone se divise en milliers de branches.

Il existe un large éventail d'unités motrices dans de nombreux muscles squelettiques, ce qui donne au système nerveux un large éventail de contrôle sur le muscle. Les petites unités motrices du muscle auront des motoneurones plus petits et à seuil inférieur qui sont plus excitables, tirant d'abord sur leurs fibres musculaires squelettiques, qui ont également tendance à être les plus petites. L'activation de ces unités motrices plus petites entraîne un degré relativement faible de force contractile (tension) générée dans le muscle. Comme plus de force est nécessaire, des unités motrices plus grandes, avec des neurones moteurs plus gros et à seuil plus élevé, sont sollicitées pour activer les fibres musculaires plus grosses. Cette activation croissante des unités motrices produit une augmentation de la contraction musculaire connue sous le nom de recrutement. Au fur et à mesure que de plus en plus d'unités motrices sont recrutées, la contraction musculaire devient progressivement plus forte. Dans certains muscles, les plus grosses unités motrices peuvent générer une force contractile 50 fois supérieure à celle des plus petites unités motrices du muscle. Cela permet de ramasser une plume en utilisant le muscle du bras biceps brachial avec une force minimale, et un poids lourd d'être soulevé par le même muscle en recrutant les plus grandes unités motrices.

Si nécessaire, le nombre maximal d'unités motrices dans un muscle peut être recruté simultanément, produisant la force de contraction maximale pour ce muscle, mais cela ne peut pas durer très longtemps en raison des besoins énergétiques pour maintenir la contraction. Pour éviter une fatigue musculaire complète, les unités motrices ne sont généralement pas toutes actives simultanément, mais certaines unités motrices se reposent tandis que d'autres sont actives, ce qui permet des contractions musculaires plus longues. Le système nerveux utilise le recrutement comme mécanisme pour utiliser efficacement un muscle squelettique.


Somme sur les muscles - Biologie

Une version traduite de cette page (en estonien) est disponible sur :

  • l'impulsion arrive en bout de bulbe,
  • le transmetteur chimique est libéré des vésicules (chacune contenant 5 000 à 10 000 molécules d'acétylcholine) et diffuse à travers la fente neuromusculaire,
  • les molécules émettrices remplissent les sites récepteurs dans la membrane du muscle et augmentent la perméabilité de la membrane au sodium,
  • le sodium diffuse alors dans & le potentiel membranaire devient moins négatif,
  • et, si le potentiel seuil est atteint, un potentiel d'action se produit, une impulsion se déplace le long de la membrane cellulaire musculaire et le muscle se contracte.


Certains muscles (muscles squelettiques) ne se contracteront pas à moins d'être stimulés par des neurones, d'autres muscles (lisse et cardiaque) se contracteront sans stimulation nerveuse mais leur contraction peut être influencée par le système nerveux. Ainsi, les systèmes nerveux et musculaire sont étroitement interconnectés. Concentrons-nous maintenant sur le muscle - quelle est sa structure et comment cela fonctionne-t-il.


Vue fortement agrandie d'une jonction neuromusculaire (Hirsch 2007).

  • excitabilité - répond aux stimuli (par exemple, les impulsions nerveuses)
  • contractilité - capable de raccourcir en longueur
  • extensibilité - s'étire lorsqu'il est tiré
  • élasticité - tend à reprendre sa forme et sa longueur d'origine après contraction ou extension
  • squelettique:
    • attaché aux os et déplace le squelette
    • aussi appelé muscle strié (à cause de son apparence au microscope, comme le montre la photo de gauche)
    • muscle volontaire
    • lisse (photo de droite)
      • musculaire involontaire
      • muscle des viscères (par exemple, dans les parois des vaisseaux sanguins, de l'intestin et d'autres structures et organes « creux » du corps)
      • muscle du coeur
      • involontaire


      Structure musculaire squelettique

      Les muscles squelettiques sont généralement attachés à l'os par des tendons composés de tissu conjonctif. Ce tissu conjonctif enveloppe également l'ensemble du muscle et est appelé épimysium. Les muscles squelettiques sont constitués de nombreuses sous-unités ou faisceaux appelés fascicules (ou fascicules). Les fascicules sont également entourés de tissu conjonctif (appelé périmysium) et chaque fascicule est composé de nombreuses fibres musculaires (ou cellules musculaires). Les cellules musculaires, enrobées d'endomysium, sont constituées de nombreuses fibrilles (ou myofibrilles), et ces myofibrilles sont constituées de longues molécules de protéines appelées myofilaments. Il existe deux types de myofilaments dans les myofibrilles : les myofilaments épais et les myofilaments minces.


      Source : Wikipédia

      Les muscles squelettiques varient considérablement en taille, forme et disposition des fibres. Ils vont de brins extrêmement minuscules tels que le muscle stapédien de l'oreille moyenne à de grandes masses telles que les muscles de la cuisse. Les muscles squelettiques peuvent être constitués de centaines, voire de milliers de fibres musculaires regroupées et enveloppées dans une enveloppe de tissu conjonctif. Chaque muscle est entouré d'une gaine de tissu conjonctif appelée épimysium. Le fascia, tissu conjonctif en dehors de l'épimysium, entoure et sépare les muscles. Des parties de l'épimysium se projettent vers l'intérieur pour diviser le muscle en compartiments. Chaque compartiment contient un faisceau de fibres musculaires. Chaque faisceau de fibres musculaires est appelé faisceau et est entouré d'une couche de tissu conjonctif appelée périmysium. Dans le faisceau, chaque cellule musculaire individuelle, appelée fibre musculaire, est entourée de tissu conjonctif appelé endomysium. Les muscles squelettiques sont riches en vaisseaux sanguins et en nerfs. Avant qu'une fibre musculaire squelettique puisse se contracter, elle doit recevoir une impulsion d'un neurone. Généralement, une artère et au moins une veine accompagnent chaque nerf qui pénètre l'épimysium d'un muscle squelettique. Les branches des nerfs et des vaisseaux sanguins suivent les composants du tissu conjonctif du muscle d'une cellule nerveuse et avec un ou plusieurs vaisseaux sanguins minuscules appelés capillaires (Source : training.seer.cancer.gov).


      La membrane cellulaire d'une cellule musculaire est appelée sarcolemme, et cette membrane, comme celle des neurones, maintient un potentiel membranaire. Ainsi, les impulsions voyagent le long des membranes des cellules musculaires comme elles le font le long des membranes des cellules nerveuses. Cependant, la « fonction » des impulsions dans les cellules musculaires est de provoquer la contraction. Pour comprendre comment un muscle se contracte, vous devez en savoir un peu plus sur la structure des cellules musculaires.


      Le muscle squelettique est le muscle attaché au squelette. Des centaines ou des milliers de fibres musculaires (cellules) se regroupent pour former un muscle squelettique individuel. Les cellules musculaires sont de longues structures cylindriques qui sont liées par une membrane plasmique (le sarcolemme) et une lame basale sus-jacente et lorsqu'elles sont regroupées en faisceaux (fascicules), elles constituent le muscle. Le sarcolemme forme une barrière physique contre l'environnement extérieur et assure également la médiation des signaux entre l'extérieur et la cellule musculaire.

      Le sarcoplasme est le cytoplasme spécialisé d'une cellule musculaire qui contient les éléments subcellulaires habituels ainsi que l'appareil de Golgi, des myofibrilles abondantes, un réticulum endoplasmique modifié connu sous le nom de réticulum sarcoplasmique (SR), de la myoglobine et des mitochondries. Les tubules transversaux (T) invaginent le sarcolemme, permettant aux impulsions de pénétrer dans la cellule et d'activer le SR. Comme le montre la figure, le SR forme un réseau autour des myofibrilles, stockant et fournissant le Ca 2+ nécessaire à la contraction musculaire.

      Les myofibrilles sont des unités contractiles constituées d'un arrangement ordonné de myofilaments longitudinaux. Les myofilaments peuvent être soit des filaments épais (constitués de myosine) soit des filaments fins (constitués principalement d'actine). Les « striations » caractéristiques des muscles squelettiques et cardiaques sont facilement observables au microscope optique sous forme de bandes claires et sombres alternées sur des coupes longitudinales. La bande claire (appelée bande I) est constituée de filaments fins, tandis que la bande sombre (appelée bande A) est constituée de filaments épais. La ligne Z (également connue sous le nom de disque Z ou bande Z) définit la limite latérale de chaque unité sarcomérique. La contraction du sarcomère se produit lorsque les lignes Z se rapprochent, ce qui fait que les myofibrilles se contractent, et donc toute la cellule musculaire puis tout le muscle se contracte (Source : Davies et Nowak 2006).

      Le SARCOLEMMA a une particularité : il a des trous dedans. Ces "trous" débouchent dans des tubes appelés TUBULES TRANSVERSAUX (ou T-TUBULES en abrégé). Ces tubules descendent dans la cellule musculaire et contournent les MYOFIBRILLES. Cependant, ces tubules NE s'ouvrent PAS à l'intérieur de la cellule musculaire qu'ils traversent complètement et s'ouvrent ailleurs sur le sarcolemme (c'est-à-dire que ces tubules ne sont pas utilisés pour faire entrer et sortir des choses de la cellule musculaire). La fonction des T-TUBULES est de conduire des impulsions de la surface de la cellule (SARCOLEMME) vers la cellule et, plus précisément, vers une autre structure de la cellule appelée le RÉTICULUM SARCOPLASMIQUE.


      Une fibre musculaire est excitée via un nerf moteur qui génère un potentiel d'action qui se propage le long de la membrane de surface (sarcolemme) et du système tubulaire transverse dans les parties les plus profondes de la fibre musculaire. Une protéine réceptrice (DHP) détecte la dépolarisation membranaire, modifie sa conformation et active le récepteur de la ryanodine (RyR) qui libère le Ca 2+ du SR. Ca 2+ se lie alors à la troponine et active le processus de contraction (Jurkat-Rott et Lehmann-Horn 2005).


      Membranes du réticulum sarcoplasmique (SR) à proximité immédiate d'un tubule en T. « RyR » sont des protéines qui aident à la libération du calcium du SR, « SERCA2 » sont des protéines qui aident au transport du calcium dans le SR (Brette et Orchard 2007).

      Le RÉTICULUM SARCOPLASMIQUE (SR) est un peu comme le réticulum endoplasmique d'autres cellules, c'est-à-dire qu'il est creux. Mais la fonction première du RÉTICULUM SARCOPLASMIQUE est de CONSERVER LES IONS CALCIUM. Le réticulum sarcoplasmique est très abondant dans les cellules musculaires squelettiques et est étroitement associé aux MYOFIBRILLES (et, par conséquent, aux MYOFILAMENTS). La membrane du SR est bien équipée pour gérer le calcium : il existe des « pompes » (transport actif) pour le calcium, de sorte que le calcium est constamment « pompé » dans le SR à partir du cytoplasme de la cellule musculaire (appelé SARCOPLASME). En conséquence, dans un muscle relâché, il existe une concentration très élevée de calcium dans le RS et une concentration très faible dans le sarcoplasme (et donc parmi les myofibrilles et les myofilaments). De plus, la membrane a des ouvertures spéciales, ou "portes", pour le calcium. Dans un muscle détendu, ces portes sont fermées et le calcium ne peut pas traverser la membrane. Ainsi, le calcium reste dans le SR. Cependant, si une impulsion se déplace le long de la membrane du SR, les "portes" de calcium s'ouvrent et, par conséquent, le calcium se diffuse rapidement hors du SR et dans le sarcoplasme où se trouvent les myofibrilles et les myofilaments. Ceci, comme vous le verrez, est une étape clé dans la contraction musculaire.

      Les myofibrilles sont composées de 2 types de myofilaments : épais et minces. Dans le muscle squelettique, ces myofilaments sont disposés selon un schéma très régulier et précis : les myofilaments épais sont généralement entourés de 6 myofilaments minces (vue de bout). Dans une vue latérale, des myofilaments minces peuvent être vus au-dessus et en dessous de chaque myofilament épais.


      Coupe transversale des myofibrilles montrant la disposition des myofilaments épais et minces.
      Barre = 100 nm. Image de Widrick et al. (2001)


      Source : Tskhovrebova et Trinick (2003).

      Chaque myofibrille est composée de plusieurs sous-unités alignées bout à bout. Ces sous-unités sont bien entendu composées de myofilaments et sont appelées SARCOMERES. Les dessins ci-dessus et ci-dessous ne montrent qu'une très petite section de toute la longueur d'une myofibrille et vous ne pouvez donc voir qu'un seul SARCOMERE complet.

      Dans chaque sarcomère, de minces myofilaments s'étendent à partir de chaque extrémité. Des myofilaments épais se trouvent au milieu du sarcomère et ne s'étendent pas jusqu'aux extrémités. En raison de cette disposition, lorsque le muscle squelettique est observé au microscope, les extrémités d'un sarcomère (où l'on ne trouve que des myofilaments minces) apparaissent plus claires que la section centrale (qui est sombre en raison de la présence des myofilaments épais). Ainsi, une myofibrille présente une alternance de zones claires et sombres car chacune est constituée de nombreux sarcomères alignés bout à bout. C'est pourquoi le muscle squelettique est appelé MUSCLE STRIÉ (c'est-à-dire que les zones claires et sombres alternées ressemblent à des rayures ou des stries). Les zones claires sont appelées les I-BANDS et les zones les plus sombres les A-BANDS. Près du centre de chaque I-BAND se trouve une fine ligne sombre appelée Z-LINE (ou Z-membrane dans le dessin ci-dessous). La Z-LINE est l'endroit où les sarcomères adjacents se rejoignent et les minces myofilaments des sarcomères adjacents se chevauchent légèrement. Ainsi, un sarcomère peut être défini comme la zone entre les lignes Z.

      Les myofilaments épais sont composés d'une protéine appelée MYOSIN. Chaque molécule de MYOSIN a une queue qui forme le noyau du myofilament épais et une tête qui dépasse du noyau du filament. Ces têtes MYOSIN sont aussi communément appelées CROSS-BRIDGES.

      La MYOSIN HEAD possède plusieurs caractéristiques importantes :

      • il possède des sites de liaison à l'ATP dans lesquels s'insèrent des molécules d'ATP. L'ATP représente l'énergie potentielle.
      • il possède des sites de liaison à l'ACTINE dans lesquels s'insèrent des molécules d'ACTINE. L'actine fait partie du myofilament mince et sera discutée plus en détail sous peu.
      • il a une "charnière" au point où il quitte le noyau du myofilament épais. Cela permet à la tête de pivoter d'avant en arrière, et le "pivotement" est, comme nous le décrirons sous peu, ce qui provoque réellement la contraction musculaire.

      Les molécules d'actine (ou G-actine comme ci-dessus) sont sphériques et forment de longues chaînes. Chaque myofilament mince contient deux de ces chaînes qui s'enroulent l'une autour de l'autre. Les molécules de TROPOMYOSINE sont des molécules minces isolées qui s'enroulent autour de la chaîne d'ACTINE. À la fin de chaque tropomyosine se trouve une molécule de TROPONINE. Les molécules TROPOMYOSINE et TROPONINE sont reliées entre elles. Chacune de ces 3 protéines joue un rôle clé dans la contraction musculaire :

      • ACTIN - lorsque l'actine se combine avec MYOSIN HEAD, l'ATP associé à la tête se décompose en ADP. Cette réaction a libéré de l'énergie qui fait PIVOTIR LA TÊTE DE MYOSIN.
      • TROPOMYOSIN - Dans un muscle détendu, les TÊTES DE MYOSIN du myofilament épais se trouvent contre les molécules de TROPOMYOSINE du myofilament mince. Tant que les TÊTES DE MYOSIN restent en contact avec la TROPOMYOSINE, rien ne se passe (c'est-à-dire qu'un muscle reste détendu).
      • TROPONINE - Les molécules de troponine ont des sites de liaison pour les ions calcium. Lorsqu'un ion calcium remplit ce site, il provoque un changement dans la forme et la position de la TROPONINE. Et, lorsque TROPONIN se déplace, il tire le TROPOMYOSINE auquel il est attaché. Lorsque la TROPOMYOSINE est déplacée, la TÊTE DE MYOSIN qui touchait la tropomyosine entre maintenant en contact avec une molécule d'ACTINE sous-jacente.

      1 - Parce que le muscle squelettique est un muscle volontaire, la contraction nécessite une impulsion nerveuse. Ainsi, l'étape 1 de la contraction correspond au transfert de l'impulsion d'un neurone au SARCOLEMME d'une cellule musculaire.

      2 - L'impulsion parcourt la SARCOLEMME et descend les T-TUBULES. Des T-TUBULES, l'impulsion passe au RÉTICULUM SARCOPLASMIQUE.

      3 - Au fur et à mesure que l'impulsion se déplace le long du réticulum sarcoplasmique (SR), les portes calciques de la membrane du SR s'ouvrent. En conséquence, le CALCIUM diffuse hors du RS et parmi les myofilaments.

      4 - Le calcium remplit les sites de fixation des molécules de TROPONINE. Comme indiqué précédemment, cela modifie la forme et la position de la TROPONINE qui à son tour provoque le mouvement de la molécule de TROPOMYOSINE attachée.

      5 - Le mouvement de TROPOMYOSINE permet à la TÊTE MYOSIN de contacter ACTIN (Animations : Myofilament Contraction & Breakdown of ATP and cross-bridge movement).

      6 - Le contact avec l'ACTIN fait pivoter la TÊTE MYOSIN.

      7 - Lors du pivotement, la TÊTE MYOSIN est solidement attachée à ACTIN. Ainsi, lorsque la TÊTE pivote, elle tire l'ACTINE (et, par conséquent, tout le myofilament mince) vers l'avant. (Évidemment, une TÊTE MYOSIN ne peut pas tirer tout le myofilament mince. De nombreuses TÊTES MYOSIN pivotent simultanément, ou presque, et leurs efforts collectifs sont suffisants pour tirer tout le myofilament mince).

      8 - À la fin du pivot, l'ATP s'insère dans le site de liaison du pont croisé et cela rompt le lien entre le pont croisé (myosine) et l'actine. La TÊTE MYOSIN pivote alors vers l'arrière.Lorsqu'il pivote en arrière, l'ATP se décompose en ADP & P et le pont croisé se lie à nouveau à une molécule d'actine.

      9 - De ce fait, la HEAD est à nouveau fermement liée à ACTIN. Cependant, comme la HEAD n'était pas attachée à l'actine lorsqu'elle a pivoté vers l'arrière, la HEAD se liera à une molécule d'ACTINE différente (c'est-à-dire une plus en arrière sur le myofilament mince). Une fois que la TÊTE est attachée à ACTIN, le pont transversal pivote à nouveau, DONC L'ÉTAPE 7 EST RÉPÉTÉE.

      Tant que le calcium est présent (attaché à TROPONIN), les étapes 7 à 9 continueront. Et, comme ils le font, le myofilament mince est « tiré » par les TÊTES DE MYOSIN du myofilament épais. Ainsi, les myofilaments THICK & THIN glissent les uns sur les autres. Au fur et à mesure que cela se produit, la distance entre les lignes Z du sarcomère diminue. Au fur et à mesure que les sarcomères raccourcissent, la myofibrille, bien sûr, se raccourcit. Et, évidemment, les fibres musculaires (et tout le muscle) se raccourcissent.

      Le muscle squelettique se détend lorsque l'impulsion nerveuse s'arrête. Aucune impulsion signifie que la membrane du RÉTICULUM SARCOPLASMIQUE n'est plus perméable au calcium (c'est-à-dire qu'aucune impulsion signifie que les PORTES DE CALCIUM se ferment). Ainsi, le calcium ne diffuse plus. La POMPE À CALCIUM dans la membrane transportera maintenant le calcium dans le SR. Lorsque cela se produit, les ions calcium quittent les sites de liaison sur les MOLÉCULES DE TOPONINE. Sans calcium, la TROPONINE reprend sa forme et sa position d'origine, tout comme la TROPOMYOSINE attachée. Cela signifie que TROPOMYOSIN est maintenant de retour en position, en contact avec la MYOSIN HEAD. Ainsi, la tête de MYOSIN n'est plus en contact avec l'ACTINE et, par conséquent, le muscle cesse de se contracter (c'est-à-dire se détend).

      Ainsi, dans la plupart des cas, le calcium est le « commutateur » qui active et désactive le muscle (se contractant et se détendant). Lorsqu'un muscle est utilisé pendant une période prolongée, les apports en ATP peuvent diminuer. Lorsque la concentration d'ATP dans un muscle diminue, les TÊTES DE MYOSIN restent liées à l'actine et ne peuvent plus pivoter. Cette baisse des niveaux d'ATP dans un muscle provoque une FATIGUE MUSCULAIRE. Même si le calcium est toujours présent (et qu'une impulsion nerveuse est transmise au muscle), la contraction (ou du moins une forte contraction) n'est pas possible.

      Animations illustrant la contraction musculaire :

      2 - Tête de myosine dynamisée via l'activité myosine-ATPase qui convertit l'ATP lié en ADP + Pi
      3 - Le calcium se lie à la troponine
      4 - La tropomyosine effectue une translocation pour découvrir les sites de liaison des ponts croisés
      5 - Les sites de liaison de la myosine énergisés se rapprochent des sites de liaison
      6 - La première tête de myosine se lie à l'actine
      7 - La tête de myosine liée libère ADP + Pi, se retourne et le muscle se raccourcit
      8 - La deuxième tête de myosine se lie à l'actine
      9 - La première tête de myosine se lie à l'ATP pour permettre à l'actine et à la myosine de se délier
      10 - La deuxième tête de myosine libère son ADP + Pi, se retourne et le muscle se raccourcit davantage
      11 - La deuxième tête de myosine se lie à l'ATP pour permettre à l'actine et à la myosine de se délier
      12 - La deuxième tête de myosine se détache de l'actine, se retourne et est prête pour le cycle suivant
      13 - Le cycle des ponts croisés se termine par la perte de calcium de la troponine
      14 - Translocation de la tropomyosine pour couvrir les sites de liaison des ponts croisés
      15 - Le calcium retourne dans le réticulum sarcoplasmique, le muscle se détend et revient à l'état de repos

      Types de contractions :

      Twitch - la réponse d'un muscle squelettique à une seule stimulation (ou potentiel d'action) :

      • période de latence - aucun changement dans la durée pendant laquelle l'impulsion se déplace le long du sarcolemme et des tubules t vers le réticulum sarcoplasmique, le calcium est libéré, et ainsi de suite (en d'autres termes, le muscle ne peut pas se contracter instantanément !)
      • période de contraction - la tension augmente (les ponts transversaux pivotent)
      • période de relaxation - le muscle se détend (la tension diminue) et tend à revenir à sa longueur d'origine

      Une caractéristique importante du muscle squelettique est sa capacité à se contracter à des degrés divers. Un muscle, comme le biceps, se contracte avec des degrés de force variables selon les circonstances (on parle également de réponse graduée). Les muscles le font par un processus appelé sommation, en particulier par sommation d'unités motrices et sommation d'ondes.

      Somme des unités motrices - le degré de contraction d'un muscle squelettique est influencé par le nombre d'unités motrices stimulées (une unité motrice étant un motoneurone plus l'ensemble des fibres musculaires qu'il innerve voir schéma ci-dessous). Les muscles squelettiques sont constitués de nombreuses unités motrices et, par conséquent, stimuler plus d'unités motrices crée une contraction plus forte.

      Somme des vagues - une augmentation de la fréquence de stimulation d'un muscle augmente la force de contraction. Ceci est illustré en (b). Avec une stimulation rapide (si rapide qu'un muscle ne se relâche pas complètement entre des stimulations successives), une fibre musculaire est restimulée alors qu'il y a encore une certaine activité contractile. En conséquence, il y a une « sommation » de la force contractile. De plus, avec une stimulation rapide, il n'y a pas assez de temps entre les stimulations successives pour éliminer tout le calcium du sarcoplasme. Ainsi, avec plusieurs stimulations en succession rapide, les niveaux de calcium dans le sarcoplasme augmentent. Plus de calcium signifie des ponts transversaux plus actifs et, par conséquent, une contraction plus forte. (Animation Wiley)

      Si une fibre musculaire est stimulée si rapidement qu'elle ne se relâche pas du tout entre les stimuli, une contraction douce et soutenue appelée tétanos se produit (illustré par la ligne droite en c ci-dessus & dans le diagramme ci-dessous).

      • muscle involontaire innervé par le système nerveux autonome (fibres efférentes viscérales)
      • trouvé principalement dans les parois des orgues creux et des tubes d'ampli
      • cellules en forme de fuseau généralement disposées en feuilles
      • les cellules n'ont pas de tubules t et ont très peu de réticulum sarcoplasmique
      • les cellules ne contiennent pas de sarcomères (donc ne sont pas striées) mais sont constituées de myofilaments épais et minces. Les filaments fins du muscle lisse ne contiennent pas de troponine.
      • le calcium ne se lie pas à la troponine mais plutôt à une protéine appelée calmoduline. Le complexe calcium-calmoduline "active" la myosine qui se lie ensuite à l'actine et la contraction (pivotement des ponts transversaux) commence.


      Deux types de muscles lisses :

        • trouvé dans les parois des organes creux (par exemple, les petits vaisseaux sanguins, le tube digestif, le système urinaire et le système reproducteur)
        • plusieurs fibres se contractent comme une unité (parce que les impulsions se déplacent facilement à travers les jonctions communicantes d'une cellule à l'autre) et, dans certains cas, sont auto-excitables (générent des potentiels d'action spontanés et des contractions)
          2 - muscle lisse multi-unités
          • se compose d'unités motrices qui sont activées par la stimulation nerveuse
          • trouvé dans les parois des gros vaisseaux sanguins, dans l'œil (ajustant la forme de la lentille pour permettre l'hébergement & la taille de la pupille pour ajuster la quantité de lumière entrant dans l'œil), & à la base du follicule pileux (l'oie bosse' les muscles)

          Brette, F. et C. Verger. 2007. Résurgence de la recherche sur les tubules T cardiaques. Physiologie 22 : 167-173.

          Davies, K.E. et K.J. Nowak. 2006. Mécanismes moléculaires des dystrophies musculaires : anciens et nouveaux acteurs. Nature Reviews Molecular Cell Biology 7 : 762-773.

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          Widrick, J.J., J.G. Romatowski , K.M. Norenberg , S.T. Knuth , J.L.W. Bain , D.A. Riley , S.W. Trappe , T.A. Trappe , D.L. Costill et R.H. Fitts. 2001. Propriétés fonctionnelles des fibres musculaires gastrocnémiens lentes et rapides après un vol spatial de 17 jours. Journal of Applied Physiology 90 : 2203-2211.


          Propriétés des muscles

          Les cellules musculaires, également appelées fibres musculaires, sont les unités fondamentales des muscles humains. Les humains ont trois types de muscles : squelettiques, lisses et cardiaques. Les cellules musculaires partagent en général huit propriétés qui les distinguent des autres cellules. Ces huit propriétés des muscles sont les suivants:
          1) Excitabilité
          2) Contractilité
          3) Tout ou rien du droit
          4) Période réfractaire
          5) Résumé
          6) Tétanos
          7) Fatigue
          8) Rigueur cadavérique
          Passons maintenant à une discussion :

          Excitabilité

          La capacité d'un tissu à répondre à une stimulation est appelée Excitabilité. Comme les fibres nerveuses, lorsqu'une fibre musculaire est stimulée par un stimulus adéquat, elle devient active. Cela signifie qu'il génère un potentiel d'action qui se transmet tout au long du sarcolemme. L'excitabilité en tant que propriétés des muscles est exprimée par deux facteurs : la rhéobase et la chronaxie. La rhéobase est le seuil d'intensité du courant électrique capable d'exciter le tissu quel que soit le temps qu'on lui donne. Alors que Chronaxie est le seuil de durée requis pour exciter un tissu lorsque la force du stimulus est le double de la rhéobase. L'excitabilité d'un tissu est inversement proportionnelle à sa chronaxie. Les muscles squelettiques et les muscles lisses multi-unités ne sont normalement excités que par la stimulation nerveuse. Mais le muscle cardiaque et les muscles lisses unitaires sont auto-excitables.

          Contractilité

          La contractilité est une propriété unique des muscles en vertu de laquelle lorsqu'un muscle est excité, il se contracte suivi d'une relaxation. Les muscles squelettiques se contractent plus rapidement et avec plus de force que les autres muscles. Ainsi, leur efficacité ou leur capacité à prendre en charge la charge de travail est bien supérieure. D'autre part, les muscles cardiaques et lisses présentent des contractions lentes et continues.

          Tout ou rien du droit

          Selon cette loi des propriétés des muscles, lorsqu'un muscle est stimulé, soit il répond au maximum, soit il ne répond pas du tout. Si la force du stimulus est adéquate, la réponse sera maximale et une nouvelle augmentation de l'intensité du stimulus n'augmentera plus le degré de contraction si les autres conditions restent les mêmes. En revanche, si le stimulus est insuffisant, il échouera totalement à produire une réponse et le muscle ne se contractera pas du tout.

          Période réfractaire

          La période réfractaire est l'intervalle de temps pendant lequel un deuxième stimulus ne parvient pas à exciter un tissu. Dans cette propriété des muscles, pour produire deux réponses successives, le deuxième stimulus doit tomber après la période réfractaire du premier stimulus. Dans les muscles squelettiques des mammifères, la période réfractaire est d'environ 0,002 s. En raison de la courte période réfractaire, les muscles squelettiques présentent un raccourcissement des contractions lors d'une stimulation répétitive. Les périodes réfractaires des muscles cardiaques et lisses sont beaucoup plus longues que celles des muscles squelettiques. En cas de muscle cardiaque, la période réfractaire est la plus longue et s'étend tout au long des périodes de contraction et de relaxation.

          Addition

          Lorsqu'un muscle squelettique est stimulé par deux stimuli en succession rapide, les réponses contractiles des deux stimuli sont additionnées pour produire une plus grande réponse. Ces propriétés des muscles sont appelées sommation. Lorsque deux stimuli successifs sont donnés de telle sorte que le deuxième stimulus tombe pendant la phase de relaxation ou de contraction de la première réponse, la deuxième réponse se superpose à la première réponse produisant une plus grande force de contraction, c'est ce qu'on appelle la sommation des contractions. Si le deuxième stimulus tombe dans la période de latence de la première réponse, les effets de deux stimuli sont complètement fusionnés pour produire une seule réponse contractile qui est supérieure à celle qui se produirait en raison d'un seul stimulus, c'est ce qu'on appelle la sommation des stimuli.

          Tétanos

          Pendant le tétanos, le muscle reste contracté pendant toute la période de stimulation et il n'a aucune chance de se détendre. Le tétanos correspond aux propriétés du muscle qui ont soutenu la contraction musculaire sans intervenir de périodes de relaxation. Lorsque la fréquence des stimuli répétitifs est plus faible de sorte que chaque stimulus successif tombe dans la période de relaxation précédente, le muscle présente des relaxations incomplètes entre des contractions progressivement croissantes, c'est ce qu'on appelle le tétanos incomplet. Ainsi, le tétanos incomplet est dû à la sommation de contractions répétitives alors que le tétanos est dû à la sommation de stimuli répétitifs. En raison de leurs longues périodes réfractaires, les muscles cardiaques et lisses ne sont pas facilement totalisés.

          Fatigue

          La fatigue est une des propriétés des muscles qui est un état de perte temporaire d'excitabilité d'un tissu dû au surmenage. Lorsqu'un muscle est stimulé à plusieurs reprises, sa contractilité diminue progressivement et, en temps voulu, il ne répond plus. Cet événement est appelé fatigue. La fatigue musculaire se développe pour deux raisons principales : (i) le manque d'oxygène et de nourriture, et (ii) l'accumulation de déchets. Généralement, un muscle fatigué récupère la capacité de se contracter après une période de repos.

          Rigidité cadavérique

          Le raidissement du corps après la mort en raison d'un état de rigidité des muscles est appelé rigor mortis et est le terminal propriétés des muscles. Il survient 2 à 3 heures après la mort lorsque tous les muscles du corps entrent dans un état de contracture et deviennent rigides sans aucune stimulation. La rigor mortis disparaît 24 à 48 heures après la mort lorsque les protéines musculaires sont décomposées en raison de l'autolyse provoquée par la libération d'enzymes lysosomales.


          Muscles : Signification et Groupes | La biologie

          Dans cet article, nous discuterons de la signification et des groupes de muscles.

          Signification des muscles :

          Les muscles sont essentiels au corps pour assurer la stabilité et la mobilité. Ils sont présents dans presque toutes les parties du corps et le type de muscle présent dans une partie particulière du corps est fonctionnellement très bien adapté à cette région. Comme les neurones, même les muscles sont des tissus excitables.

          La classification du muscle peut se faire en fonction de différents critères :

          je. Fonctionnellement, ils peuvent être classés en volontaires et involontaires.

          ii. Histologiquement en strié et non strié.

          Groupes de muscles :

          Les trois groupes de muscles présents dans le corps sont :

          Une. Les muscles squelettiques:

          iii. Attaché au squelette par le tendon.

          iv. Composé de nombreuses fibres musculaires disposées parallèlement les unes aux autres.

          v. Chacune des fibres musculaires est à son tour constituée de nombreux sarcomères, qui sont également disposés en série.

          vi. Pour que le muscle agisse, l'impulsion doit provenir du SNC (cerveau ou moelle épinière).

          Sarcomère (Fig. 2.16):

          je. La bande A présente au centre est constituée de protéines de myosine. Au centre de la bande A, il y a un écart étroit appelé bande H. Au centre de la bande H se trouve la ligne M. Une bande (bande anisotrope) est appelée ainsi car la lumière ne peut pas traverser cette bande.

          ii. La bande I s'étend de la ligne Z de chaque côté de la bande A. C'est ce qu'on appelle la bande I (bande isotrope) car la lumière peut traverser cette bande.

          iii. Je bande est composé de protéines d'actine. En plus de cela, dans la bande I, il y aura présence de protéines de troponine et de tropomyosine.

          iv. Dans des conditions de repos, bien qu'il y ait un certain chevauchement entre les bandes A et I, il y a un certain espace au centre et c'est la bande H.

          v. Pendant la contraction, la bande I glisse sur la bande A et provoque le raccourcissement de la fibre musculaire.

          vi. Les protéines de myosine et d'actine sont les protéines contractiles d'un sarcomère.

          vii. En plus de ces protéines, les autres protéines présentes sont la troponine et la tropomyosine. Celles-ci sont appelées protéines régulatrices.

          viii. La membrane protoplasmique à savoir la membrane sarcolemmale recouvre la fibre musculaire. Cette membrane montre un trempage dans des parties spécifiques qui se trouvent à la jonction des bandes A et I. Cette partie de la membrane sarcolemmale est connue sous le nom de tubule T (tubule transverse).

          ix. Le réticulum sarcoplasmique est placé horizontalement et entre les deux tubules T consécutifs. Ceux-ci sont connus sous le nom de tubules L (tubules longitudinaux). Les extrémités des tubules L sont dilatées et sont appelées citernes latérales.

          X. La fonction du tubule T est de conduire l'impulsion à travers la fibre musculaire et celle des tubules L (citernes terminales de celle-ci) est de stocker et de libérer des ions calcium pendant le processus de contraction.

          xi. Deux tubules T et un tubule L constituent ensemble la triade sarcoplasmique.

          L'examen microscopique montre également deux autres structures importantes dans le muscle. La gaine sarcolemmale recouvrant le muscle plonge dans le muscle formant les tubules T. Les potentiels d'action produits à la jonction neuromusculaire se déplacent le long de la membrane sarcolemmale et pénètrent à l'intérieur de la fibre musculaire le long des tubules T.

          L'autre structure est constituée des tubules longitudinaux (tubules L) avec leurs extrémités élargies comme les citernes latérales. Ils entourent étroitement les myofibrilles. Ceux-ci forment le réticulum sarcoplasmique. La partie expansée (citerne terminale) stocke le calcium ionique, qui joue un rôle important dans le couplage excitation-contraction du muscle.

          Couplage excitation-contraction:

          Événements pendant le couplage excitation-contraction:

          Un potentiel d'action musculaire atteint le tubule T en voyageant le long de la membrane sarcolemmale. Cela déclenche la libération des ions calcium des citernes des tubules longitudinaux. Les ions calcium occupent la partie C de la molécule de troponine. Cela entraîne à son tour un changement de conformation dans la molécule de tropomyosine.

          Ce changement est responsable de l'exposition du site actif sur les filaments d'actine. La tête du filament de myosine s'attache aux sites actifs et progressivement elle s'attache et se détache des sites actifs. Dans ce processus, le filament d'actine est attiré vers l'intérieur vers le centre du sarcomère. Cela nécessite de l'énergie et elle est fournie par la décomposition de l'ATP.

          La tête de myosine elle-même agit comme ATPase (actine myosine ATPase) et l'ATP est décomposé en ADP et PO à haute énergie4 est libérée. Le nombre de ponts transversaux occupés dépend de la quantité de calcium ionique disponible. Plus la quantité de calcium ionique est grande, plus le nombre de liaisons entre l'actine et la myosine sera grand et, par conséquent, plus grande sera la force ou la tension développée.

          Au cours de ce processus, la largeur de la bande H diminue et donc la largeur du sarcomère diminue (Figs 2.17a à c). La largeur de la bande A reste inchangée. Il peut y avoir chevauchement des filaments d'actine au centre du sarcomère. C'est ce qu'on appelle la théorie du filament glissant de la contraction musculaire.

          Immédiatement après cela, les ions calcium sont activement renvoyés dans les tubules L au moyen d'une pompe à calcium. Le pompage du calcium dans les citernes nécessite également une dépense d'énergie.

          Ainsi, l'ATP a deux rôles importants dans le muscle :

          (1) il est nécessaire pour la contraction musculaire et

          (2) Egalement nécessaire à la relaxation musculaire (Figs 2.18 et 2.19). Cette action de l'ATP est connue sous le nom d'action plastifiante de l'ATP.

          Quatre changements importants se produisent dans le muscle lorsqu'il est stimulé pour se contracter :

          1. Électrique—sous forme de potentiel d'action musculaire

          2. Mécanique—sous forme de contraction musculaire.

          3. Chimique—sous forme de dégradation de l'ATP et du phosphate de créatnine

          4. Thermique—sous forme de production de chaleur.

          Lorsqu'un muscle est amené à se contracter, deux types de contractions peuvent être notés.

          Lors d'une contraction musculaire de type isotonique, la longueur de la fibre musculaire diminue mais la tension dans la fibre musculaire reste la même.Lorsqu'un poids est soulevé, une certaine quantité de travail externe est effectuée, et c'est un exemple de contact isotonique.

          Dans le type de contraction musculaire isométrique, la longueur de la fibre musculaire reste la même mais la tension développée dans le muscle est augmentée. Un exemple de contraction isométrique est de pousser contre un mur. La marche est un bon exemple de contraction de type isométrique et isotonique. Les muscles du membre qui est au sol se contractent isométriquement pour supporter le poids du corps et les muscles du membre qui est soulevé pour se déplacer se contractent isotoniquement.

          Modifications chimiques qui se produisent dans le muscle lors de la contraction musculaire :

          La source immédiate d'approvisionnement énergétique pour la contraction musculaire est la dégradation de l'adénosine triphosphate (ATP). Au cours de la contraction musculaire, on constate que la teneur en ATP du muscle n'est pas nettement diminuée. Cela montre que l'ATP n'est pas seulement décomposé, mais qu'il est également synthétisé.

          Le PO4 (phosphate de haute énergie), nécessaire à la resynthèse de l'ATP à partir de l'ADP, est obtenu à partir de la dégradation de la créatine phosphate. Lors de contractions répétées du muscle, l'énergie nécessaire peut également provenir de la dégradation du glucose ou du glycogène. Les acides gras libres peuvent également fournir de l'énergie pour la contraction musculaire.

          Une certaine quantité de chaleur est libérée même lorsque le muscle est au repos. C'est ce qu'on appelle la chaleur au repos. Lorsque le muscle est amené à se contracter, une certaine quantité de chaleur est générée, appelée chaleur de raccourcissement. Lors de la relaxation du muscle, la chaleur produite est appelée chaleur de relaxation. Ceux-ci peuvent être mesurés à l'aide de thermocouples.

          Une préparation du nerf gastrocnémien-sciatique (GS) est utilisée pour étudier les propriétés de la contraction des muscles squelettiques. Lorsqu'un stimulus de seuil est appliqué au nerf sciatique, le muscle réagit par contraction, qui peut être enregistrée sur un tambour en mouvement. L'enregistrement est connu comme une simple contraction musculaire. Il y a un court laps de temps entre l'application du stimulus et le début de la contraction. Cette durée est appelée période de latence.

          Les causes de la période de latence sont :

          1. Le temps mis par le potentiel d'action nerveux pour atteindre la jonction neuromusculaire.

          2. Le temps pris pour la libération d'ACh.

          3. Temps de production du potentiel d'action musculaire, etc.

          Suite à cela, le muscle commence à se contracter et la contraction atteint son maximum. Cette durée entre le début de la contraction et le pic de contraction est appelée période de contraction. Après le pic de contraction, les fibres musculaires commencent à se détendre.

          La durée entre le pic de contraction et la relaxation complète est appelée période de relaxation. Le temps total requis pour la période de contraction (à partir du moment de l'application du stimulus jusqu'à la relaxation du muscle) sera d'environ 100 millisecondes.

          La période de latence est d'environ 10 millisecondes. La première moitié de la période de latence est la période réfractaire absolue. Après le premier stimulus, quelle que soit l'intensité du deuxième stimulus appliqué pendant cette période, il n'aura aucun effet sur le muscle.

          Après la période réfractaire absolue, pendant la phase de contraction, si un deuxième stimulus est appliqué, une contraction plus importante est obtenue. Cet effet est connu sous le nom de sommation d'onde. L'effet de deux stimuli s'additionne, ce qui donne une contraction plus importante.

          Si un deuxième stimulus est appliqué pendant la période de relaxation de la première réponse, une deuxième contraction est obtenue, le deuxième stimulus ne permettra pas au muscle de se détendre complètement avant qu'une autre contraction ne commence. La réponse est appelée superposition.

          Si un second stimulus de même intensité est appliqué après la période de relaxation complète pour la première réponse, la courbe obtenue est plus grande que la première réponse. C'est ce qu'on appelle l'effet bénéfique.

          L'effet bénéfique est dû à :

          je. Augmentation du calcium ionique disponible au niveau de l'actine et de la myosine.

          ii. Légère diminution de la viscosité des protéines musculaires.

          iii. Légère augmentation de la température due à la contraction précédente.

          iv. Légère baisse du pH dans le muscle.

          Au lieu d'un deuxième stimulus après le début de la relaxation, si plusieurs stimuli sont appliqués les uns à la suite des autres à des intervalles très courts pendant la phase contractile, les réponses aux différents stimuli s'additionnent.

          Cela se traduit par une contraction soutenue appelée tétanos (type de réponse tétanique). Ce type de réponse peut être produit dans les fibres musculaires squelettiques. La fibre musculaire cardiaque ayant une longue période réfractaire absolue, elle ne peut pas être tétanisée.

          Elle s'applique à tous les types de fibres musculaires. La loi stipule que la force de contraction dans le muscle est directement proportionnelle à la longueur initiale de la fibre musculaire dans les limites physiologiques. Plus la longueur initiale est grande, plus la force de contraction sera grande. Ceci peut être démontré en réalisant des expériences sur une préparation gastrocnémien-sciatique.

          Les contractions musculaires sont enregistrées lorsque le muscle est préchargé ou lorsqu'il est à l'état post-chargé. On observe que la hauteur de la contraction obtenue est beaucoup plus importante lorsque le muscle est préchargé que lorsqu'il est post-chargé.

          La précharge d'un muscle augmentera sa longueur initiale, contrairement à la post-charge où la charge ne commence à agir sur le muscle qu'une fois que le muscle a commencé à se contracter. Cela ne modifiera pas la longueur initiale de la fibre musculaire.

          Lorsqu'un muscle est stimulé à plusieurs reprises, l'amplitude de la réponse diminue progressivement. Le travail effectué par le muscle diminue progressivement et un stade est atteint où le muscle ne répond pas. La relaxation devient incomplète. Lorsque cela se produit, cela montre que le muscle a subi une fatigue.

          Quel est le siège de la fatigue ?

          Dans une préparation isolée de GS, le siège de la fatigue est la jonction neuromusculaire. Elle est due à l'épuisement de l'acétylcholine. Cela peut être prouvé en stimulant directement le muscle après que la préparation GS n'a pas réussi à produire une réponse lorsqu'elle est stimulée par le nerf. Lorsque le muscle est stimulé directement, le muscle répond à nouveau.

          Le nerf moteur n'est pas le siège de la fatigue. L'enregistrement des potentiels d'action du nerf d'une préparation GS qui a démontré de la fatigue peut le prouver. Le muscle peut avoir subi une fatigue complète, mais les potentiels d'action peuvent encore être enregistrés à partir de la fibre nerveuse. Cela montre que le nerf n'est pas le siège de la fatigue.

          Dans le cas des êtres humains, le siège de la fatigue est le muscle lui-même. Cela peut être prouvé par l'ergographie des doigts. Le brassard de tensiomètre est attaché sur le haut du bras et la sangle de l'ergomètre est accrochée à l'index. On demande à la personne de soulever à plusieurs reprises le poids attaché à l'instrument jusqu'à ce que les muscles se fatiguent.

          Cette performance peut être enregistrée et la durée pendant laquelle l'exercice a été effectué peut être notée. Pendant l'exercice, le flux sanguin vers le muscle en exercice augmente, ce qui élimine les produits métaboliques produits. Ensuite, toute la procédure est répétée en gonflant le brassard de pression artérielle afin d'empêcher le retour veineux.

          Le gonflage du brassard empêche les déchets métaboliques d'être emportés. Par conséquent, ils s'accumulent au niveau du muscle lui-même. La durée au bout de laquelle la fatigue s'installe est notée et comparée. La fatigue s'installe tôt lorsque le brassard est gonflé, ce qui suggère que le siège de la fatigue est le muscle lui-même et qu'elle est due à l'accumulation de déchets métaboliques.

          La contraction musculaire est associée à la production d'acide lactique. Comme plus d'acide lactique s'accumule au site d'actine et de myosine, il empêche le mécanisme de glissement. Le site de la fatigue dans le SNC est la synapse.

          La fatigue peut être retardée dans le corps humain. Pendant l'exercice, l'adrénaline est sécrétée. Cela augmente à son tour la glycémie et les niveaux d'acides gras libres dans la circulation. Ceux-ci fournissent le carburant nécessaire à la contraction musculaire. Il augmente également le flux sanguin vers le tissu musculaire en provoquant une vasodilatation. Ainsi l'adrénaline retarde la fatigue et cette action de l'adrénaline est appelée effet Orbelli.

          B. Muscle lisse:

          je. C'est un autre type de muscle présent dans le corps.

          ii. Il n'est pas strié, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de stries croisées définies dans les fibres musculaires.

          iii. Des filaments épais et minces sont présents sans arrangement régulier des filaments.

          iv. Il est fourni par la fibre nerveuse appartenant au système nerveux autonome.

          v. Par conséquent, la fonction de ces muscles n'est pas sous contrôle volontaire.

          Types de muscle lisse (Tableau 2.6) :

          Il existe deux types de muscle lisse, à savoir le muscle lisse viscéral/unitaire/unitaire et le muscle lisse multi-unités.

          Muscle lisse viscéral:

          je. Dans ce type de muscle, la propagation du potentiel d'action se fait de cellule en cellule. C'est-à-dire que l'ensemble du muscle agit comme une seule unité (syncitium structurel).

          ii. Il montre un développement spontané du potentiel d'action.

          iii. Présent dans les parois du tractus gastro-intestinal, de l'utérus, de la vessie, etc.

          Muscle lisse multi-unités:

          je. Chaque fibre est presque similaire à la fibre musculaire squelettique, mais il n'y a pas de stries croisées définies.

          ii. Il n'y a pas de propagation d'impulsion de cellule à cellule comme celle observée dans les fibres musculaires squelettiques.

          iii. Il n'y a pas d'activité spontanée dans la fibre musculaire.

          iv. Présent dans l'iris, et d'autres exemples sont le muscle ciliaire, le muscle erector pilorum, etc.

          L'activité du muscle lisse viscéral est influencée par :

          je. Impulsions venant le long du système nerveux autonome.

          ii. Étirement du muscle lisse.

          iii. Hormones adrénaline, thyroxine, etc. agissant dessus.

          iv. Des facteurs locaux comme l'hypoxie, l'hypercapnie, l'acidose et d'autres ions inorganiques, comme le potassium, le sodium, etc.

          v. En dehors du calcium ICF, même le calcium ECF a un rôle à jouer dans le processus des contractions.


          Somme sur les muscles - Biologie

          Unités motrices :
          Tous les motoneurones aboutissant à une fibre musculaire se terminent par des branches. Chacun menant à une jonction neuromusculaire. Les impulsions nerveuses passant dans ce motoneurone déclencheront des contractions dans toutes les fibres musculaires situées à l'extrémité des branches. Une unité motrice est : un motoneurone et toutes ses fibres musculaires.


          Chaque fibre musculaire au sein d'une unité motrice se contracte ou ne se contracte pas au maximum : « LA LOI DE TOUT OU RIEN » (soit le neurone déclenchera une réponse, soit il ne le fera pas. Il n'y a pas de réponse partielle).

          Il devrait être évident que différentes activités nécessitent une force de contraction différente – fléchettes/lancer du poids.

          La force d'une contraction dépend largement du nombre d'unités recrutées et de la taille des unités impliquées.

          C'est ce qu'on appelle la sommation spatiale. Pour créer une plus grande force de contraction, le cerveau recrute des unités motrices plus nombreuses et plus grandes.

          Même dans les muscles au repos, les muscles squelettiques sont dans un état partiel de contraction appelé « tonus » maintenu par l'activation de quelques unités motrices à la fois


          Muscles

          Les muscles génèrent de la force. Chez l'homme, ils représentent 40 à 50 % du poids corporel total. Le muscle c'est :

          • excitable: il reçoit et répond aux stimuli
          • contractile: il raccourcit et s'épaissit pour faire du travail
          • extensible: il peut être étiré passivement lorsqu'il est détendu
          • élastique: il reprend sa forme initiale après contraction et extension.

          Notez que les muscles ne fonctionnent que lorsqu'ils se contractent : la contraction est le processus actif.

          La plupart des muscles associés au squelette sont disposés en paires opposées et antagonistes : lorsque l'un se contracte, l'autre est passivement étiré (par exemple, le biceps et le triceps plient et redressent le coude humain). Chez les mollusques bivalves, les muscles adducteurs de fermeture agissent contre le ligament élastique à ressort dans la charnière de la coquille.

          Fonctions du muscle

          Il y a trois fonctions principales pour le muscle :

          (1) mouvement, y compris la locomotion

          (2) l'entretien de posture

          (3) Production de chaleur (en particulier chez les homoiothermes) : environ 85 % de la chaleur du corps humain est générée par les contractions musculaires de brèves contractions musculaires involontaires (frissons) génèrent de la chaleur lorsque l'animal a froid.

          Types musculaires chez les mammifères

          Il existe trois types de tissus musculaires.

          (1) Muscle rayé (strié) déplace le squelette souvent appelé volontaire (car son mouvement est généralement volontaire) ou le muscle squelettique.

          (2) Muscle cardiaque est un type spécial de muscle rayé dans les parois de la contraction cardiaque est involontaire.

          (3) Muscle lisse entoure les parois des organes internes tels que l'intestin, la vessie, les vaisseaux sanguins et la contraction de l'utérus est involontaire.

          Muscle rayé

          • La disposition des muscles rayés (squelettiques ou striés) et leurs noms sont mieux étudiés à l'aide d'un guide illustré. Les muscles rayés sont entourés de surfaces fascia composé de tissus conjonctif et adipeux : ils fournissent une voie pour les nerfs et les vaisseaux sanguins.
          • fascia profond est le tissu conjonctif qui maintient les muscles ensemble et les sépare en unités fonctionnelles. L'ensemble du muscle est également enveloppé de tissu conjonctif fibreux : le épimysium.
          • Faisceaux de cellules musculaires (faisceaux) sont couverts par périmysium. Endomysium pénètre dans les faisceaux et entoure et sépare les cellules musculaires.
          • L'épimysium, le périmysium et l'endomysium apportent des fibres de collagène aux tendons qui attachent le muscle au périoste de l'os.
          • Les tendons peuvent être plats ou largement cylindriques. Les muscles sont richement vascularisés pour fournir de l'oxygène et du glucose et pour éliminer les déchets, ils sont également largement innervés.
          • Les fibres musculaires (ou cellules, délimitées par une membrane plasmique ou sarcolemme) contiennent des organites contractiles appelés myofibrilles chacun a un paquet de myofilaments divisé dans le sens de la longueur en unités structurelles répétitives appelées sarcomères.
          • Les sarcomères sont divisés en bandes de densités différentes, donnant l'aspect rayé caractéristique de ce type de muscle.

          Il existe deux sortes de myofilaments :

          La cristallographie aux rayons X montre que, en coupe transversale, les filaments s'alignent en réseau hexagonal. Les filaments d'actine sont maintenus par leur attachement au lignes Z (constitué de la protéine α-actinine). je bandes sont des régions contenant uniquement des filaments d'actine la lumière bande H au milieu de chaque sarcomère est l'endroit où seuls les filaments de myosine lourds sont présents les filaments de myosine et d'actine se chevauchent dans l'obscurité Une bande.

          Modèle à filament coulissant

          • Quand un muscle rayé se contracte, les filaments (qui ne changent pas de longueur) glisser l'un sur l'autre. Dans chaque sarcomère, les nombreuses têtes de myosine globulaires qui se projettent latéralement le long de chaque extrémité du filament lourd de myosine se fixent au filament d'actine et changent de conformation.
          • La myosine tire sur les filaments d'actine qui lui sont adjacents. Les têtes de myosine ont été chargées énergétiquement, adoptant une conformation dans laquelle elles peuvent se lier à l'actine.

          • Cette liaison provoque le changement de conformation qui fournit la force de glissement du filament et expose un site de liaison à l'ATP.
          • La liaison à l'ATP provoque un changement allostérique (de forme) qui favorise le détachement de la tête de l'actine. La déphosphorylation de l'ATP fournit l'énergie nécessaire pour rétablir la liaison à l'actine. Le processus est donc répété plusieurs fois (chacun utilisant une molécule d'ATP) et la myosine tire le long du filament d'actine à la manière d'un cliquet.
          • Comme les extrémités de chaque filament de myosine tirent dans des directions opposées, vers le centre du sarcomère, la myosine rapproche les deux régions d'actine et avec elles les lignes Z : ainsi tout le muscle se contracte. (Les systèmes actine-myosine se trouvent ailleurs : par exemple, séparer les chromosomes à la mitose.)

          Énergie pour la contraction

          • Les énergie pour la contraction est fournie par ATP: les têtes de myosine possèdent une ATPase dont le site actif est exposé lors de la fixation de l'actine.
          • L'ATP synthétisé et stocké dans le muscle ne peut supporter que quelques secondes d'exercice vigoureux. Les muscles rayés contiennent des niveaux élevés de phosphocréatine: cela se décompose pour libérer de l'énergie [dont une partie est utilisée pour fabriquer plus d'ATP à partir d'adénosine diphosphate (ADP) et le phosphate est libéré] :

          Besoins énergétiques à plus long terme doit être alimenté par la respiration cellulaire :

          • dégradation du glycogène (via le glucose) en pyruvate avec synthèse d'ATP, utilisé comme ci-dessus : c'est glycolyse et ne nécessite pas d'oxygène
          • oxydation du pyruvate, en présence d'oxygène, pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de grandes quantités d'ATP (38 molécules d'ATP suite à l'oxydation totale d'une molécule de glucose : c'est respiration aérobie).
          • En l'absence d'oxygène, le pyruvate est normalement transformé en lactate : c'est métabolisme anaérobie. Lors d'exercices intenses, le lactate se répand dans le sang.
          • Chez l'homme, le système glycogène/acide lactique peut fournir de l'énergie pendant environ 40 secondes d'activité musculaire maximale. Le lactate constitue une « dette d'oxygène » qui doit ensuite être remboursée en oxydant le lactate en dioxyde de carbone et en eau.
          • Respiration aérobie peut continuer plus ou moins indéfiniment, à condition que l'oxygène et le glucose (ou un autre carburant comme les graisses) soient disponibles.

          Régulation de la contraction

          • La régulation de la contraction est effectuée principalement par les protéines tropomyosine et troponine. La tropomyosine bloque les sites d'actine auxquels la myosine se fixe.
          • La troponine a des sites qui se lient calcium: cela modifie la forme de la troponine, permettant ainsi à la troponine de déplacer (« pousser de côté ») la tropomyosine afin que l'actine et la myosine puissent interagir.
          • La libération de transmetteur neuromusculaire (acétylcholine des terminaisons des motoneurones innervant le muscle strié chez les mammifères) déclenche un potentiel d'action dans la membrane plasmique (sarcolemme) de la fibre musculaire (cellule).
          • Les T (transversal)système tubulaire est en continuité avec la membrane cellulaire (sarcolemme) et traverse les fibres musculaires à proximité des lignes Z. Ainsi, les potentiels d'action peuvent être rapidement transmis dans les fibres.
          • Les réticulum sarcoplasmique est un deuxième système qui enferme les myofibrilles. Il contient des ions calcium et en les séquestrant, il maintient la concentration autour des myofibrilles à un niveau bas.
          • Le réticulum se dilate près des lignes Z de chaque sarcomère où le réticulum est en contact intime avec le système tubulaire T (bien que les deux systèmes ne soient pas physiquement continus).
          • Le potentiel d'action est transmis le long des membranes des tubules T (la propagation est similaire à celle le long de la membrane plasmique d'un neurone) et stimule la libération de calcium par le réticulum sarcoplasmique, de sorte que le niveau intracellulaire de calcium augmente 100 fois le calcium initie la contraction en se liant à la troponine.
          • Immédiatement après que le potentiel d'action a activé le système, le calcium est renvoyé dans le réticulum sarcoplasmique (un processus dépendant de l'ATP) l'acétylcholinase (ou acétylcholinestérase) décompose le transmetteur neuromusculaire acétylcholine.
          • Chaque contraction dure quelques dixièmes de seconde, jusqu'à ce que les pompes à calcium aient réduit le pool de calcium intracellulaire à un point où l'appareil contractile n'est plus opérationnel. Des potentiels d'action répétés provoquent une contraction à long terme ou un tonus musculaire ou un tétanos.

          Muscle cardiaque

          Le muscle cardiaque ressemble au muscle strié en ce qu'il possède des assemblages similaires d'actine et de myosine et a un aspect strié. Les fibres sont plus courtes et ont des extrémités ramifiées. La contraction est spontanée et involontaire. Jonctions interstitiels dans le disques intercalés qui rejoignent les cellules ramifiées transmettent longitudinalement des potentiels d'action de sorte que l'ensemble du muscle se contracte de manière synchrone.

          Muscle lisse

          Le muscle lisse involontaire est également composé d'actine et de myosine, mais les molécules sont disposées beaucoup moins régulièrement donc il n'y a pas de stries (donc « lisse »). Les interactions actine-myosine sont similaires à celles du muscle rayé, bien que les filaments d'actine soient attachés aux corps denses plutôt qu'aux lignes Z. Le calcium n'est pas stocké dans un réticulum sarcoplasmique, mais dans le liquide extracellulaire. Les contractions ont tendance à être plus lentes et plus prolongées. Dans les organes creux tels que l'intestin, les fibres musculaires sont disposées en feuillets avec une orientation longitudinale à l'extérieur et une orientation circulaire à l'intérieur.

          Chez les vertébrés, les fibres musculaires lisses sont divisibles en deux types principaux.

          (1) Muscle lisse multi-unités fibres (par exemple dans l'iris de l'œil) : ici, l'influx nerveux atteint chaque fibre à partir d'une plaque d'extrémité du nerf moteur.

          (2) Muscle lisse viscéral fibres (par exemple, parois intestinales et utérines) : ici, seules quelques fibres ont des plaques terminales nerveuses motrices, le potentiel d'action circulant vers les fibres adjacentes à travers les jonctions lacunaires. Ces fibres musculaires se contractent spontanément lorsqu'elles sont étirées.

          Physiologie de la contraction musculaire

          • Pour la plupart des muscles rayés des vertébrés, un motoneurone se ramifie de sorte qu'il y a plusieurs plaques d'extrémité motrices chacune sur l'une de plusieurs fibres musculaires (cellules) : le neurone et ses fibres sont le unité motrice.
          • Une impulsion nerveuse provoque la contraction simultanée de toutes les fibres de l'unité. Plus il y a de fibres par unité, moins le contrôle peut être exercé (certains muscles du globe oculaire peuvent n'avoir que deux ou trois fibres par neurone alors que les muscles locomoteurs peuvent avoir 400 à 500 fibres par neurone).
          • La contraction d'une fibre peut être initiée par une seule impulsion nerveuse, ou plusieurs impulsions avec un effet de sommation peuvent être nécessaires.
          • Il existe une période de latence de quelques millisecondes entre l'arrivée de l'impulsion et l'interaction actine-myosine. La tension se développe pendant la période de contraction puis diminue pendant la période de relaxation plus longue.
          • Si un muscle travaille contre une charge constante de sorte que le muscle se raccourcit, c'est isotonique contraction (par exemple, soulever ce livre du bureau) ou un travail positif si le muscle tire contre un objet immobile (par exemple, tirer sur une porte verrouillée), c'est isométrique contraction : un raccourcissement interne et une tension se développent à mesure que les éléments élastiques du muscle sont étirés mais que le muscle ne se raccourcit pas.

          Muscles phasiques et toniques

          La plupart des muscles rayés chez les vertébrés sont muscles phasiques (secousses). Chaque fibre a une plaque d'extrémité de nerf moteur. Lorsque l'unité motrice est stimulée par son neurone, un seul stimulus avec une intensité seuil entraîne une tic ce qui est tout à fait inutile car le potentiel d'action se propage rapidement dans toute la fibre. La gradation de la tension musculaire est facilitée par :

          • imposer un deuxième twitch au premier avant que les effets de ce dernier ne s'atténuent (toutes les têtes de myosine ne sont pas activées pendant le temps disponible pour le premier twitch) c'est sommation temporelle ou
          • délivrer des impulsions pour atteindre l'unité motrice si rapidement qu'aucune relaxation ne peut se produire entre les potentiels d'action, provoquant ainsi un plateau de tension ou un état de tétanos qui persiste jusqu'à ce que les impulsions cessent ou que le muscle se fatigue ou
          • recruter progressivement plus d'unités motrices à contracter : c'est sommation spatiale. Certaines fibres musculaires (mais pas les mêmes en continu) seront toujours contractées dans un muscle donné : c'est ce qu'on appelle tonus et permet au muscle de rester ferme.

          Fibres à phase lente sont utilisées pour le maintien de la posture et dans les activités d'endurance : elles sont souvent riches en myoglobine et sont de couleur rouge foncé. Ces fibres sont riches en mitochondries. Leur contraction lente permet une oxydation complète et aérobie des carburants et ils ne se fatiguent que lentement. Fibres à phase rapide (glycolytique) sont utilisés pour des mouvements rapides ils manquent de myoglobine et ont moins de mitochondries leur métabolisme est souvent anaérobie. Les deux types de fibres peuvent être mélangés (comme dans la plupart des muscles des mammifères) ou séparés (la viande rouge et blanche du poulet ou du hareng).

          Muscles toniques sont comme des muscles phasiques avec des fibres lentes, sauf qu'ils ont de nombreuses plaques nerveuses par fibre et ne suivent pas le phénomène tout ou rien observé dans une contraction des fibres musculaires phasiques. Les potentiels d'action ne s'étendent pas loin et la gradation de la contraction est effectuée par des impulsions plus fréquentes. Les muscles adducteurs des bivalves (par exemple les huîtres) contiennent des fibres phasiques et toniques, les premières fermant les valves de la coquille tandis que les fibres toniques la maintiennent fermée.

          Muscles arthropodes

          Les muscles arthropodes (par exemple dans les pinces de crabe) ont très peu de neurones par muscle, et un neurone donné peut innerver plusieurs muscles. Chaque fibre peut avoir plusieurs plaques d'extrémité de chaque motoneurone, et jusqu'à cinq neurones peuvent innerver une fibre : au moins un neurone est inhibiteur tandis que les autres facilitent divers degrés de contraction lente ou rapide. Des combinaisons de stimulations motrices peuvent ainsi permettre une gradation de l'action.

          Travail musculaire et Puissance

          Muscle Obliger reflète le nombre de ponts transversaux actine-myosine formés, dépendant à leur tour du nombre de fibres dans le muscle, à peu près proportionnel à sa section transversale : Force a Section transversale du muscle Force de contraction par unité de section transversale la surface est généralement comprise entre 4 et 6 kg cm-2. Les muscles produisent le plus de force lorsqu'ils se contractent autour de leur longueur de repos.

          Travail est le produit de la force et de la distance parcourue par la force (force × distance) : elle est plus ou moins constante par gramme de muscle, mais les gros muscles généreront bien entendu plus de force. Dans certains muscles, les fibres sont disposées longitudinalement (modèle fusiforme) ce qui permet une contraction sur une plus grande distance par rapport aux muscles avec le modèle de fibres pennées ou en plumes où les fibres sont disposées pour permettre une contraction plus courte des fibres, mais le plus grand nombre de fibres génère beaucoup plus de force. Ainsi, les gros muscles (par exemple les quadriceps de la cuisse humaine), avec une section transversale et donc une force importantes, qui peuvent contracter des distances importantes (par exemple environ un tiers de la longueur au repos), peuvent effectuer de grandes quantités de travail par rapport aux petits, muscles courts.

          Puissance est le taux de travail. Les très petits muscles (par exemple ceux du globe oculaire d'un petit rongeur) sont très puissants en ce sens qu'ils se contractent très rapidement : la puissance de sortie par unité de poids de muscle est supérieure à celle des muscles équivalents plus gros d'un plus gros mammifère. Les muscles développent leur puissance maximale à des vitesses intermédiaires : la vitesse réelle dépend du fait que les fibres sont phasiques ou toniques, mais l'efficacité est maximale à 20-30% de la vitesse maximale. L'énergie est perdue à cause des inefficacités dans les processus d'interconversion énergétique : une grande partie sera perdue sous forme de chaleur et pour surmonter les frictions internes dans les muscles

          Aspects évolutifs

          Muscles somatiques chez les vertébrés sont associés à la paroi du corps et aux appendices (nageoires et membres) et sont généralement rayés muscles viscéraux sont associés à l'intestin et sont généralement lisses. Les muscles somatiques des poissons comprennent principalement des myomères qui facilitent l'ondulation de la nage. Les nageoires appariées sont déplacées par un muscle abducteur dorsal (tirant la nageoire vers le haut) et un muscle adducteur ventral (le tirant vers le bas). Sur terre, la disposition segmentaire des muscles est en grande partie perdue. Les muscles abducteurs et adducteurs des nageoires se divisent pour former les muscles des membres attachés aux ceintures des membres, et des muscles supplémentaires se développent dans les membres eux-mêmes.


          Somme sur les muscles - Biologie

          Parfois, un seul EPSP est suffisamment puissant pour induire un potentiel d'action dans le neurone postsynaptique, mais souvent plusieurs entrées présynaptiques doivent créer des EPSP à peu près en même temps pour que le neurone postsynaptique soit suffisamment dépolarisé pour déclencher un potentiel d'action. Ce processus est appelé addition et se produit au niveau de la butte axonale, comme illustré à la figure 1. De plus, un neurone reçoit souvent des entrées de nombreux neurones présynaptiques - certains excitateurs et certains inhibiteurs - de sorte que les IPSP peuvent annuler les EPSP et vice versa. C'est le changement net de la tension de la membrane postsynaptique qui détermine si la cellule postsynaptique a atteint son seuil d'excitation nécessaire pour déclencher un potentiel d'action. Ensemble, la sommation synaptique et le seuil d'excitation agissent comme un filtre afin que le « bruit » aléatoire dans le système ne soit pas transmis en tant qu'information importante.

          Figure 1. Un seul neurone peut recevoir à la fois des entrées excitatrices et inhibitrices de plusieurs neurones, entraînant une dépolarisation membranaire locale (entrée EPSP) et une hyperpolarisation (entrée IPSP). Toutes ces entrées sont additionnées au niveau de la butte axonale. Si les EPSP sont suffisamment forts pour surmonter les IPSP et atteindre le seuil d'excitation, le neurone se déclenchera.

          Interface cerveau-ordinateur

          La sclérose latérale amyotrophique (SLA, également appelée maladie de Lou Gehrig) est une maladie neurologique caractérisée par la dégénérescence des motoneurones qui contrôlent les mouvements volontaires. La maladie commence par un affaiblissement musculaire et un manque de coordination et finit par détruire les neurones qui contrôlent la parole, la respiration et la déglutition. À la fin, la maladie peut conduire à la paralysie. À ce stade, les patients ont besoin de l'aide de machines pour pouvoir respirer et communiquer. Plusieurs technologies spéciales ont été développées pour permettre aux patients « confinés » de communiquer avec le reste du monde. Une technologie, par exemple, permet aux patients de taper des phrases en secouant la joue. Ces phrases peuvent ensuite être lues à haute voix par un ordinateur.

          Une ligne de recherche relativement nouvelle pour aider les patients paralysés, y compris ceux atteints de SLA, à communiquer et à conserver un certain degré d'autosuffisance est appelée technologie d'interface cerveau-ordinateur (BCI) et est illustrée à la figure 2. Cette technologie ressemble à quelque chose hors de science-fiction : elle permet aux patients paralysés de contrôler un ordinateur en utilisant uniquement leurs pensées. Il existe plusieurs formes de BCI. Certaines formes utilisent des enregistrements EEG à partir d'électrodes collées sur le crâne. Ces enregistrements contiennent des informations provenant de grandes populations de neurones qui peuvent être décodées par un ordinateur. D'autres formes de BCI nécessitent l'implantation d'un réseau d'électrodes plus petit qu'un timbre-poste dans la zone des bras et des mains du cortex moteur. Cette forme de BCI, bien que plus invasive, est très puissante car chaque électrode peut enregistrer les potentiels d'action réels d'un ou plusieurs neurones. Ces signaux sont ensuite envoyés à un ordinateur, qui a été formé pour décoder le signal et le transmettre à un outil, tel qu'un curseur sur un écran d'ordinateur. Cela signifie qu'un patient atteint de SLA peut utiliser le courrier électronique, lire Internet et communiquer avec les autres en pensant à bouger sa main ou son bras (même si le patient paralysé ne peut pas faire ce mouvement corporel). Des avancées récentes ont permis à une patiente paralysée enfermée qui a subi un AVC il y a 15 ans de contrôler un bras robotisé et même de se nourrir de café grâce à la technologie BCI.

          Malgré les progrès étonnants de la technologie BCI, elle a également des limites. La technologie peut nécessiter de nombreuses heures de formation et de longues périodes de concentration intense pour le patient, elle peut également nécessiter une intervention chirurgicale cérébrale pour implanter les dispositifs.

          Figure 2. Grâce à la technologie d'interface cerveau-ordinateur, les signaux neuronaux d'un patient paralysé sont collectés, décodés, puis transmis à un outil, tel qu'un ordinateur, un fauteuil roulant ou un bras robotique.

          Regardez cette vidéo dans laquelle une femme paralysée utilise un bras robotique contrôlé par le cerveau pour porter un verre à sa bouche, parmi d'autres images de la technologie d'interface cerveau-ordinateur en action.



          Réponses, BIO 2310, Tissu musculaire

          1. Capable de contraction et de relaxation. Il fonctionne pour produire du mouvement, maintenir la posture, soutenir, garder les sorties/entrées (par exemple le sphincter) et maintenir la température corporelle.

          2. Le muscle squelettique est attaché au squelette, est strié, volontaire et provoque le mouvement du corps. Le muscle cardiaque est le muscle cardiaque, est strié de disques intercalés, est involontaire et provoque un pompage cardiaque. Le muscle lisse se trouve dans la paroi des viscères tubulaires et n'est pas strié, est involontaire et provoque un mouvement de mélange et un mouvement appelé péristaltisme.

          3. Tissu conjonctif autour des groupes de muscles ou des espaces de remplissage si fascia. L'épimysium est un tissu conjonctif autour d'un seul muscle, le périmysium est un tissu conjonctif autour des fascicules, les fascicules sont des faisceaux de cellules musculaires, un tendon est un cordon de tissu conjonctif qui relie le muscle à (le périoste) de l'os, l'aponévrose est un tendon en forme de feuille large.

          4. Le muscle squelettique doit avoir un approvisionnement nerveux pour fonctionner et a un excellent approvisionnement en sang.

          5. Le sarcolemme est la membrane des cellules musculaires, la myofibre est la cellule musculaire, la myofibrille est les cylindres striés de la cellule musculaire, les myofilaments sont les protéines contractiles. Une bande est la région de couleur sombre, I bande est la lumière. Les lignes Z séparent la myofibrille en sarcomères qui sont constitués de minces myofilaments attachés aux lignes Z appelées actine et aux myofilaments épais de myosine. Le sarcomère est l'unité fonctionnelle de contraction musculaire car il se resserre pendant la contraction de la myosine tirant sur l'actine. Le réticulum sarcoplasmique avec ses régions élargies appelées citernes terminales est la version des cellules musculaires d'un réticulum endoplasmique. Il fonctionne pour stocker les ions calcium. La tropomyosine est une mince protéine en forme de ruban qui s'enroule autour de l'actine et empêche la myosine d'attacher sa tête à l'actine. Il empêche la contraction. La troponine est une petite protéine qui agit comme la colle qui maintient la tropomyosine en place. La troponine possède un site de liaison pour le calcium. Les tubules transversaux sont des extensions intérieures du sarcolemme à l'intérieur de la cellule.

          6. La stimulation du sarcolemme des cellules musculaires pénètre dans la cellule à travers les tubules en T, provoquant la libération de calcium du réticulum sarcoplasmique. Le calcium se lie à la troponine, ce qui provoque la libération de la tropomyosine qui peut alors s'éloigner. Maintenant, la tête de myosine peut former un pont croisé se liant à l'actine. La tête de myosine est alimentée par la liaison de l'ATP et pivote vers le centre du sarcomère provoquant le coup de puissance. Cela provoque la compression du sarcomère. L'ATP est également nécessaire pour que l'actine et la myosine se libèrent l'une de l'autre afin que la relaxation puisse se produire. L'ATP est également nécessaire pour remettre le calcium dans le réticulum sarcoplasmique car il s'agit d'un transport actif.

          7. Toutes les cellules musculaires squelettiques ont besoin d'un motoneurone (cellule nerveuse de mouvement) pour stimuler la contraction. Il y a un espace entre l'extrémité distale du neurone et la cellule musculaire et c'est la jonction neuromusculaire. Un produit chimique appelé acétylcholine est libéré du neurone pour combler le fossé et transmettre la stimulation à la cellule musculaire. Le motoneurone et le nombre de cellules musculaires qu'il alimente constituent l'unité motrice. Il peut s'agir d'un neurone et d'une cellule musculaire pour l'unité motrice dans les zones où votre mouvement est précis (par exemple, le mouvement des yeux) ou d'un neurone pour 500 cellules musculaires où votre mouvement n'est pas précis (par exemple, les muscles du bas du dos).

          8. C'est vraiment l'interrupteur ‘on-off’. Il se lie à la troponine, ce qui fait que le bloqueur physique, la tropomyosine, s'éloigne.

          9. Un peu d'ATP est présent dans cet état dans la cellule musculaire. Plus peut être rapidement fabriqué en convertissant la créatine phosphate en ATP. Rapidement, mais inefficacement, vous pouvez fabriquer de l'ATP à partir du métabolisme anaérobie. Tant que l'apport d'oxygène est suffisant, vous pouvez très efficacement produire beaucoup d'ATP à partir du métabolisme aérobie, un processus lent.

          10. La dette en oxygène consiste à restaurer l'ATP par voie aérobie et à éliminer l'acide lactique (produit final du métabolisme anaérobie) des cellules musculaires. La dette en glycogène consiste à restaurer les réserves de glucose et la meilleure façon de les restaurer est de manger des glucides.

          11. Manque d'ATP. L'acide lactique contribue également à la douleur de ces muscles.

          12. Période de latence, Période de contraction, Période de relaxation

          13. Tous les stimuli suffisamment forts pour provoquer une contraction musculaire provoqueront des contractions musculaires identiques. Cependant, le principe du tout ou rien s'applique uniquement à la CELLULE musculaire, et non à l'ensemble du muscle.

          14. Pour une petite contraction de votre muscle biceps, certaines (disons 10%) des cellules musculaires feront leur "tout". Pour une contraction plus importante de votre muscle biceps (disons 60%), plus de cellules musculaires se contractent au maximum. Pour une contraction maximale de l'ensemble du muscle biceps, toutes les cellules musculaires se contracteront au maximum.

          15. Sommation d'unités motrices multiples = sommation spatiale et se produit lorsque de nombreuses cellules musculaires ou unités motrices se contractent en même temps, provoquant une contraction musculaire plus importante (comme décrit pour le numéro 14). Sommation temporelle = sommation d'ondes et c'est lorsque les cellules musculaires se contractent de manière répétée et rapide, de sorte que la prochaine contraction se produit avant que la précédente ne se soit totalement relâchée. Des exemples de sommation temporelle incluent le tétanos incomplet (contraction répétée due à des stimuli répétés avec un peu de contraction entre chaque stimulus) et le tétanos complet (contraction soutenue sans relaxation). Treppe est la plus grande contraction musculaire obtenue lors de l'échauffement pour l'exercice. La sommation de l'unité motrice asynchrone se produit lorsque toutes les cellules musculaires ne fonctionnent pas en même temps, de sorte que certaines peuvent se reposer tandis que d'autres se contractent. Cela permet de contracter les muscles de la posture toute la journée sans se fatiguer, car les unités motrices se relaient. Le tonus musculaire se produit lorsque certaines des unités motrices se contractent, ce qui rend le muscle plus ferme, mais pas suffisamment pour entraîner un mouvement.

          16. Les contractions isométriques se produisent lorsque vous ramassez quelque chose de trop lourd. Pendant que votre muscle travaille et crée une tension, il ne se raccourcit pas. Les contractions isotoniques entraînent un raccourcissement, comme une flexion du coude.

          17. Les fibres lentes sont résistantes à la fatigue et sont rouges. Ils ont un excellent apport sanguin et de la myoglobine pour le stockage de l'oxygène (pensez à la viande brune de poulet). Par conséquent, ils sont orientés vers le métabolisme aérobie et bien que ce ne soit pas rapide, ces fibres ne manquent pas d'ATP et ne fatiguent pas (pensez au poulet qui se promène toute la journée). Les fibres rapides sont fatigables et sont blanches. Ils n'ont pas un bon apport sanguin et n'ont pas de myoglobine. Ils sont orientés vers le métabolisme anaérobie. Ils peuvent faire de l'ATP très rapidement (pensez à la viande de poitrine de poulet et au poulet qui vole rapidement vers un arbre lorsqu'il est pourchassé) mais en manquera bientôt et ne peut pas supporter (le poulet ne peut pas voler sur de longues distances, mais l'oie a la noirceur viande pour la poitrine, pourquoi ?). Les intermédiaires sont des fibres rapides plus résistantes à la fatigue. Vous pouvez les obtenir grâce à un entraînement d'endurance, mais les fibres rapides et lentes sont génétiquement déterminées.


          Évaluation

          La maladie musculaire peut être détectée en évaluant si les groupes musculaires peuvent retenir ou surmonter les efforts du médecin pour tirer ou pousser ou en observant l'individu effectuant des mouvements volontaires isolés contre la gravité ou des activités plus complexes et intégrées, telles que la marche. La faiblesse de muscles individuels ou de groupes de muscles peut être quantifiée à l'aide d'un myomètre, qui mesure la force sur la base d'un principe hydraulique ou électronique. Les enregistrements de la force de contraction sur une période de temps sont précieux pour déterminer si la faiblesse s'améliore ou s'aggrave.

          L'évaluation de la faiblesse musculaire (et de l'atrophie) vise à découvrir des preuves d'inflammation ou de dommages musculaires.Ces changements sont discernés par des tests sanguins ou en mesurant les altérations des propriétés électriques des muscles en contraction. Un autre outil d'investigation est la biopsie musculaire, qui fournit des échantillons musculaires pour le diagnostic pathologique et l'analyse biochimique. Les biopsies musculaires peuvent être réalisées à l'aide d'une aiguille ou lors d'une intervention chirurgicale.


          Voir la vidéo: Jakso 7 - Yhteenveto neuroverkoista (Novembre 2021).