TISSU MUSCULAIRE: CARACTÉRISTIQUES, FONCTIONS, TYPES, CELLULES - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2024

Le tissu musculaire est chargé d'orchestrer les mouvements et les contractions du corps. Il est composé de cellules capables de se contracter, appelées myocytes. C'est un tissu abondant et chez l'homme, il représente un peu moins de la moitié de sa masse totale.

Il existe trois types de tissus musculaires, qui diffèrent principalement par les caractéristiques et l'emplacement des cellules. Ce sont les muscles squelettiques, lisses et cardiaques.

Source: Bibliothèque d'images de biosciences du Berkshire Community College Le muscle squelettique est strié, multinucléé et volontaire. Le cardiaque présente également ces caractéristiques structurelles, mais il est involontaire. Enfin, le lisse n'a pas de vergetures, a un noyau et ses mouvements sont involontaires.

La fonction principale du tissu musculaire est liée au mouvement, à la fois volontaire et involontaire.

Il dirige à la fois les mouvements des extrémités et du tronc, ainsi que les mouvements des organes internes (vasodilaction, vasoconstraction, selles, œsophage de l'estomac, etc.). Il dirige également les mouvements des cellules cardiaques en battements rythmiques.

caractéristiques

Les muscles sont des tissus qui ont la capacité de s'exciter et de répondre à une série de stimuli, tels que les changements de pression, la chaleur, la lumière, entre autres. Ce tissu est responsable du mouvement des organismes. Les muscles sont caractérisés par leurs propriétés de contractilité, d'extensibilité et d'élasticité.

Les muscles sont constitués à près de 80% d'eau, qui joue un rôle essentiel dans la contraction et fournit un milieu approprié pour les ions inorganiques et les composés organiques présents dans les tissus. Les protéines qui le composent sont de type contractile: actine, myosine et tropomyosine.

Caractéristiques

Le mouvement est considéré comme une propriété des êtres vivants et peut se produire de diverses manières.

Toutes les cellules vivantes présentent un mouvement de leurs composants intracellulaires, les amibes (comme divers organismes unicellulaires) peuvent explorer leur environnement par le mouvement, et certains organismes ont des cils et des flagelles qui permettent leur mouvement.

Dans les organismes multicellulaires les plus complexes, le mouvement est orchestré par un tissu spécialisé: le muscle. Pour cette raison, la fonction principale associée au tissu musculaire est la locomotion et le mouvement, y compris les fonctions associées à la digestion, la reproduction, l'excrétion, entre autres.

Les types

Chez les vertébrés, il existe trois types de cellules musculaires qui constituent 60 à 75% du poids corporel total. Il y a le muscle squelettique, le muscle lisse et le muscle cardiaque. Ci-dessous, nous décrirons les détails de chacun:

Muscle squelettique

On l'appelle aussi muscle strié ou volontaire, car ces structures peuvent être consciemment mobilisées par l'animal. Les cellules sont multinucléées et disposées longitudinalement. Dans la section suivante, nous décrirons cet arrangement en détail.

Le muscle squelettique participe aux mouvements du corps. Chaque muscle est directement attaché à deux os ou plus par le biais du tissu conjonctif. Lorsque le muscle se contracte, les os se déplacent autour de l'articulation qui les maintient ensemble.

Du poids total de l'animal, le muscle strié correspond à 40% environ. Chez l'homme, la proportion de muscle squelettique s'est avérée plus faible chez la femme.

Les unités qui composent ce système sont constituées d'actine, de myosine et de tropomyosine. Parmi les trois, la protéine la plus abondante est la myosine et elle se trouve dans les filaments primaires. L'actine se trouve dans les filaments secondaires et la tropomyosine dans les bandes I.

Muscle lisse

Le deuxième type de tissu musculaire est le muscle lisse, caractérisé par l'absence de vergetures et par son caractère involontaire. Ce type de muscle se trouve dans le cadre des parois des organes internes tels que le tube digestif, les voies respiratoires, la vessie, les veines, les artères, entre autres organes.

Comme nous pouvons le deviner, nous ne sommes pas capables de bouger nos intestins ou de contracter nos veines volontairement comme nous le faisons avec nos extrémités. Vous pouvez bouger un bras, mais vous ne pouvez pas moduler vos selles, ce muscle est donc involontaire.

Un type similaire de muscle lisse existe dans la lignée des invertébrés et est appelé filaments de paramyosine. On les retrouve dans les mollusques et autres groupes.

La contraction musculaire lisse se contracte beaucoup plus lentement que le muscle squelettique, mais ses contractions sont plus longues.

Muscle cardiaque

Le muscle cardiaque se trouve exclusivement dans le cœur. Il est composé de fibres striées multinucléées, rappelant à plusieurs égards le muscle squelettique. Les fibres sont dans une modalité syncytium, mais elles ne fusionnent pas les unes avec les autres.

Contrairement au muscle squelettique, le muscle cardiaque génère de l'ATP de manière aérobie et utilise des acides gras pour sa génération (et non du glucose).

Ces muscles sont spécialisés dans la réponse rythmique aux stimuli, pour faire battre le cœur. Comme le muscle lisse, il est innervé par le système autonome, ce qui en fait un muscle involontaire.

Comparativement, le muscle cardiaque ressemble à un muscle lisse dans sa structure et est involontaire comme des muscles striés.

Muscles phasiques et toniques

Dans le corps des vertébrés, les muscles ont deux types de disposition: les muscles phasiques et toniques. Les premiers ont des insertions dans les structures et fonctionnent en paires antagonistes.

Les muscles toniques se trouvent dans les organes mous tels que le cœur, la vessie, le tube digestif et sur les parois du corps. Ceux-ci n'ont pas d'origines ou d'attachements comparables à la musculature phasique.

Cellules musculaires

Chaque muscle est constitué d'un ensemble de cellules appelées fibres musculaires ou myocytes organisés en parallèle par rapport à leurs voisins. Cette structuration permet à toutes les fibres de travailler en parallèle.

Pour désigner les cellules musculaires, nous utilisons le terme «fibre» car elles sont beaucoup plus longues que larges. Cependant, il faut éviter d'être confondu avec d'autres types de fibres elles-mêmes, comme les fibres de collagène par exemple.

Les cellules du tissu musculaire ont leur propre nomenclature: le cytoplasme est connu comme le sarcoplasme, la membrane cellulaire comme le sarcolemme, le réticulum endoplasmique lisse est le réticulum saccharcoplasmique lisse et l'unité fonctionnelle le sarcomère.

Selon le type de muscle, la forme et le nombre de noyaux des cellules varient. Les différences les plus notables sont:

Cellules musculaires striées

Les cellules faisant partie du muscle strié ont un diamètre compris entre 5 et 10 µm, tandis que la longueur peut atteindre plusieurs centimètres.

Cette taille incroyable peut s'expliquer par le fait que chaque cellule provient de nombreuses cellules embryonnaires appelées myoblastes qui fusionnent pour former une grande structure multinucléée. En outre, ces cellules sont riches en mitochondries.

Structure et organisation

Ces unités multinucléées sont appelées myotubes. Comme son nom l'indique, la structure contient plusieurs tubes dans une seule membrane plasmique et ils se différencient en une fibre musculaire mature ou une myofibre.

Chaque fibre musculaire est composée de plusieurs sous-unités groupées en parallèle appelées myofibrilles, qui à leur tour sont constituées d'une série d'éléments se répétant longitudinalement appelés sarcomères.

Les sarcomères sont les unités fonctionnelles du muscle strié et chacun est délimité à ses extrémités par la ligne dite Z.

L'aspect «strié» du muscle apparaît car les myofibrilles d'une fibre musculaire sont constituées de sarcomères très précisément alignés, acquérant un aspect bandé sous la lumière du microscope optique.

Les bandes sont constituées de protéines contractiles. Les sombres sont formés principalement par la myosine (principalement) et les clairs par l'actine.

Cellules musculaires lisses

Anatomiquement, le muscle lisse est composé de longues cellules en forme de fuseau avec des arêtes vives et un noyau situé au centre.

Bien qu'ils soient également constitués des protéines actine et myosine, ils sont dépourvus de stries et de tubules ou branches.

Cellules du muscle cardiaque

À l'instar des cellules musculaires lisses, les cellules musculaires cardiaques ont plusieurs noyaux, bien qu'il existe des cellules qui n'en possèdent qu'un. Ils sont plus courts que ceux du muscle squelettique.

Concernant leur morphologie, ils sont allongés et possèdent de multiples branches. Les extrémités de la cellule sont émoussées. Ils sont riches en mitochondries, en granules de glycogène et en lipofucsine. Vu au microscope, nous observerons un motif de stries similaires à ceux du muscle squelettique.

Maladies des tissus musculaires

Il existe plusieurs conditions qui affectent les muscles chez l'homme. Toutes ces conditions ont des conséquences sur la locomotion - car la fonction principale des muscles est de servir le mouvement.

Le terme myopathie est utilisé pour décrire l'ensemble des symptômes résultant d'une altération primaire du tissu musculaire strié. Il est également appelé syndrome myopathique. Autrement dit, le terme s'applique à toute condition primaire et dans un sens plus large, il peut également être appliqué à toute blessure musculaire.

Les maladies et conditions médicales les plus importantes qui affectent le tissu musculaire sont:

Distrophie musculaire

La dystrophie musculaire de Duchenne est une maladie causée par une maladie génétique récessive liée au chromosome sexuel X. La cause est une mutation dans le gène qui code la dystrophine, provoquant son absence dans le muscle. La dystrophie musculaire touche un enfant sur 3500.

Fait intéressant, en termes de taille, le gène de la dystrophine est l'un des plus grands connus, avec 2,4 Mo et un ARN messager de 14 kB. Selon la mutation qui survient, la dystrophie peut être plus ou moins sévère.

La fonction principale de la dystrophine saine dans le muscle est structurelle, car elle lie les filaments d'actine à l'intérieur des cellules avec des protéines situées dans la membrane cellulaire. Le mouvement et la force des myofibrilles sont transmis par cette protéine aux protéines membranaires, puis à l'espace extracellulaire.

La maladie est caractérisée en affectant tous les muscles, entraînant une faiblesse et une atrophie musculaire. Les premiers symptômes apparaissent généralement aux extrémités du corps. À mesure que la maladie progresse, les patients doivent être transportés en fauteuil roulant.

Rhabdomyolyse

La rhabdomyolyse est une maladie causée par une nécrose (mort cellulaire pathologique) des muscles. Plus précisément, ce n'est pas une maladie mais un syndrome qui peut être associé à de multiples causes: exercice excessif, infections, intoxication aux drogues et à l'alcool, entre autres.

Lorsque les cellules meurent, diverses substances sont libérées dans la circulation sanguine qui se trouveraient normalement à l'intérieur des cellules musculaires. Les substances les plus couramment libérées sont la créatine phosphokinase et la myoglobine.

L'élimination de ces composés atypiques du sang peut se faire par dialyse ou filtration sanguine.

Myasthénie grave

Le terme myasthénie grave a ses origines en latin et en grec, signifiant «faiblesse musculaire sévère». C'est une maladie auto-immune chronique qui affecte le muscle squelettique du corps, provoquant une perte de force en eux.

À mesure que la maladie progresse, la faiblesse devient plus apparente. Il affecte les muscles qui participent aux activités quotidiennes de base telles que les mouvements oculaires, la mastication, la parole et la déglutition de nourriture, entre autres.

Myosite

L'inflation musculaire est appelée myosite. Les causes de cette inflammation varient considérablement, des blessures aux maladies auto-immunes. On distingue deux catégories principales de cette affection inflammatoire: la polymyosite et la dermatomyosite.

Le premier d'entre eux provoque une faiblesse musculaire importante chez le patient et affecte les muscles situés près de l'abdomen et du tronc. En revanche, la deuxième pathologie, en plus de provoquer une faiblesse des muscles, affecte la peau.

Sclérose latérale amyotrophique

La sclérose latérale amyotrophique, la maladie de Lou Gehrig ou encore la maladie de Charcot est une affection de type neuromusculaire qui apparaît lorsque les cellules du système nerveux meurent progressivement, provoquant une paralysie des muscles. À long terme, cette maladie entraîne la mort du patient.

La maladie est plus fréquente chez les hommes âgés. Stephen Hawking était un physicien éminent et est peut-être le patient le plus célèbre atteint de sclérose latérale amyotrophique.

Blessures et tendinites

La surutilisation des muscles peut entraîner des conditions médicales qui affectent la capacité locomotrice du patient. La tendinite est une affection qui affecte généralement les articulations principalement et se produit en raison d'une utilisation excessive et forcée des articulations, telles que les poignets.

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