le mouvement musculaire:
définition :
La contraction musculaire résulte de la contraction coordonnée de chacune des cellules du muscle.
Il existe quatre phases au cours de la contraction d'une cellule musculaire « type » :
- L'excitation ou la stimulation qui correspond à l'arrivée du message nerveux sur la fibre musculaire.
- Le couplage excitation-contraction qui regroupe l'ensemble des processus permettant de transformer le signal nerveux reçu par la cellule en un signal intracellulaire vers les fibres contractiles.
- La contraction proprement dite.
- La relaxation qui est le retour de la cellule musculaire à l'état de repos physiologique.....
II- Structure fine des filaments fin et épais
Les muscles striés ont une structure remarquablement organisée basée sur la répétition d'un motif structural, appelé sarcomère, composé de deux sortes de filaments : les filaments fins et les filaments épais.
A- Les filaments fins
Les filaments fins ont un diamètre d'environ 7 nm et sont constitués de plusieurs types de molécules, l'actine, la tropomyosine et la troponine.
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Figure 1 : structure d'un filament fin d'actine
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L'actine monomérique (ou actine G pour Globulaire) est une molécule globulaire de 42 kDa pouvant polymériser pour former des filaments (actine F pour Filamenteuse). Les filaments d'actine sont composés de deux chaînes linéaires qui s'enroulent l'une autour de l'autre pour former une double hélice (Fig. 1).
La tropomyosine est une protéine allongée homodimèrique ou hétérodimèrique, chaque monomère étant constitué de 284 acides aminés adoptant une structure en hélice alpha s'enroulant l'une autour de l'autre pour former une superhélice. Elle va se lier à l'actine en se logant au creux des sillons de la double hélice formée par l'actine (Fig. 1). A l'état de repos, les molécules de myosine (voir les filaments épais ci-dessous) sont également en contact avec la tropomyosine.
A chaque extrémité d'une molécule de tropomyosine, soit un interval correspondant à 7 molécules d'actine, une molécule de troponine vient se lier avec la tropomyosine (Fig. 1). La troponine est une molécule composée de 3 chaînes respectivement dénommées troponine-T, troponine-I et troponine-C. Chaque chaîne possède une fonction différente :
- la troponine-T est responsable de la liaison troponine-tropomyosine ;
- la troponine-I possède une activité inhibitrice de l'activité ATPasique de la myosine ;
- la troponine-C possède 4 sites de fixation pour le calcium qui, lorsqu'ils sont occupés, lèvent l'action de la troponine I.
B- Les filaments épais
Les filaments épais ont un diamètre d'environ 15 nm et sont essentiellement constitués d'une espèce moléculaire, la myosine II.
La myosine II est une molécule allongée de 2x240 kDa composée de deux chaînes lourdes (environ 200 kDa chacune) et de quatres chaînes légères (environ 20 kDa chacune). Chaque chaîne lourde est constituée d'une queue C-terminale allongée et fibrillaire en hélice alpha, d'une tête globulaire N-terminale enzymatique à activité ATPasique associée à deux chaînes légères, et d'un domaine cervical déformable reliant les deux extrémités. Tête globulaire et partie cervicale forment la méromyosine lourde, la partie fibrillaire caudale formant la méromyosine légère. Les queues allongées de deux chaînes lourdes de myosine s'enroulent l'une autour de l'autre en une superhélice, les deux têtes globulaires se trouvant côte à côte (voir fig. 2).
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Figure 2 : structure de la molécule de myosine II
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Plusieurs centaines de molécules de myosines II s'assemblent pour former un filament épais. Les parties caudales de ces molécules sont rassemblées parallèlement. Les têtes globulaires dépassent en périphérie de ce filament et sont donc disponibles pour pouvoir se fixer aux filaments d'actine. Les molécules de myosine étant disposées en deux groupes tête-bèche, la partie centrale du filament (correspondant à la strie M) est dénudée, c'est à dire dépourvue de tête globulaire (voir fig. 3).
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Figure 3 : structure d'un filament épais de myosine
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la reponse musculaire:
Un temps de latence : il correspond au temps qui sépare le moment de l'application de la stimulation du début de la contraction du muscle.
Une phase de contraction : elle se traduit par le raccourcissement du muscle pour montrer qu'il est en activité. Elle dure en moyenne 0.04 seconde pour le gastrocnemien de la grenouille.
Une phase de relâchement = de décontraction : Elle correspond au rallongement du muscle et elle dure en moyenne 0.05 seconde pour le gastrocnemien de la grenouille.
La durée totale d'une secousse musculaire pour le gastrocnemien de la grenouille est en moyenne de 0.1s mais cette durée varie selon les muscles pour la même espèce et selon les espèces pour le même muscle.
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