I ) Propriété s biologiques

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I ) Propriétés biologiques

II) Phénomènes biologiques

III) Description du muscle

IV) Sources d’énergies

PLAN

I ) Propriétés biologiques

A.L’excitabilité

B. Lacontractilité

C.L’élasticité

D. Latonicité

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I ) Propriétés biologiques

A. L’excitabilité

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L’excitabilité : propriété que possède le muscle derépondre à un stimulus

Contraction par excitation

• mécanique,

• chimique,

• thermique,

• électrique (excitant idéal)

Le muscle est excité par un nerf venant d’uncourant électrique (influx nerveux) qui règlel’intensité et la durée de la contraction

L’excitabilité

• Chronaxie: rapport entre intensité liminaire(seuild’excitation minimum) et durée d’excitation

• muscle à chronaxie basse : muscle rapide

• muscle à chronaxie haute : muscle lent

• La puissance d’un muscle reste toujours la mêmequelque soit l’intensité

• Loi du tout ou rien: la fibre musculaire se contracteou non

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I ) Propriétés biologiques

A.L’excitabilitéB. La contractilité

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La contractilité : faculté que possède le musclede se raccourcir, donc de rapprocher sesextrémités et de déplacer les éléments de lastructure

Les différentes phases de la contractilité :

1. Phase de latence : temps qui s’écoule entrel’évolution de la stimulation nerveuse et ledébut de la contraction musculaire

2. Phase de contraction : raccourcissement dumuscle

3. Phase de relâchement ou décontraction :rallongement du muscle et retour à la phase derepos

Contraction musculaire

PAmusculaire

Cont

ract

ion

Relachemen

t

Tens

ion

mus

cula

ire

Pote

ntie

lm

embr

anai

re

Période delatence

Contraction musculaire

• Quand la force exercée parle muscle est supérieure àla force exercée par lacharge il y araccourcissementmusculaire et mouvement

Contraction musculaire

Contraction du muscle gastrocnémien

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Fusion des secousses

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I ) PropriétésbiologiquesA. L’excitabilité

B. La contractilité

C. L’élasticité

L’élasticité: propriété que possède le muscle dese laisser allonger sous l’influence d’une (de

force(s) extérieure(s) et de revenir à sa positioninitiale quand la (les) contrainte(s) cesse(nt)

• L’élasticité joue le rôle d’amortisseur ( par ex lorsd’un allongement particulier), supprimant les chocs,évitant les accidents, améliorant le rendement(élasticité parfaite)

• Pour un meilleur rendement musculaire il faut quele muscle soit chaud il permet ainsi la fusion desecousses musculaires

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I ) Propriétés biologiques

A. L’excitabilité

B. La contractilité

C. L’élasticité

D. La tonicité

La tonicité : propriété de maintien, en dehorsde tout mouvement, d’un état de tension

• Tonus musculaire: état de légère contractionpermanente involontaire

• La tonicité dépend des connexions nerveuses. Enl’absence de ces connexions ou de mauvaisfonctionnement de celles-ci le muscle peut perdreson tonus, il devient ainsi mou et ne peut plus secontracter, ce phénomène engendre la paralysie

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II) Phénomènes biologiques

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II) Phénomènes biologiques

A. Phénomènes thermiques

A. Phénomènes thermiques

• Tout muscle qui se contracte produit de la chaleur

• 80 % du muscle est utilisé pour produire de lachaleur. Elle est utilisée pour le maintien de latempérature corporelle

• Lors d’activités physiques intenses, une élévationdangereuse de la température se produit. Il y a alorsévacuation de l’excédent par sudation ( afflux desang vers la peau)

• Le frisson est un mécanisme de réchauffement

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II) Phénomènesbiologiques

A. Phénomènes thermiques

B. Phénomènes électriques

B. Phénomènes électriques

• Différence de potentiel entre la surface du muscle(chargé +) et l’intérieur du muscle (chargé -)

• Cette différence de potentiel diminue et peutmême s’inverser lors d’un effort (dépolarisationqui se fait le long des nerfs)

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II) Phénomènesbiologiques

A. Phénomènes thermiques

B. Phénomènes électriques

C. Phénomènes hormonaux

C. Phénomènes hormonaux

• Libération au niveau de la plaque motrice (jonctionentre le nerf et le muscle) d’une hormone qui est enfait un médiateur chimique : L’acétylcholine

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II) Phénomènes biologiques

A. Phénomènes thermiques

B. Phénomènes électriques

C. Phénomènes hormonaux

D. Phénomènes mécaniques

D. Phénomènes mécaniques

• Lorsque le muscle se contracte il effectue un travail.Ce travail est enregistrable grâce à un ergographeou ergomètre

• Contraction isotonique : raccourcissement dumuscle, il s’agit d’un travail dynamique

• Contraction isométrique : il n’y a pas de variationde longueur, il s’agit d’un travail statique

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II) Phénomènesbiologiques

A. Phénomènes thermiques

B. Phénomènes électriques

C. Phénomènes hormonaux

D. Phénomènes mécaniques

E. Phénomènes chimiques

E. Phénomènes chimiques• Une contraction musculaire entraîne une dépense

énergétique

• Lors d’importantes dépenses énergétiques le muscle

utilise de l’ oxygène mais aussi des éléments de

stockage tels que le glycogène et plus rarement les

lipides et acides gras

• Apparition d’acide lactique( déchet du glycogène ) par

les oxydations

L’énergie chimique est fournie par la dégradation d’ATP

(adénosine triphosphate)

• L’hydrolyse se fait à partir des composés phosphorés

ATP-ADP 28

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III) Description du muscle

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III) Description dumuscle

A. Les différents types de muscle

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Il existe en fait 3 sortes demuscles :• Les muscles striés, volontaires ( ex: le

biceps) Ils obéissent à la volonté, et peuventrépondre de façon réflexe à une stimulation.Contractions: lentes (fibres blanches) ourapides (fibres rouges) .

• Les muscles lisses, involontaires (ex: paroisde l'intestin) Ici l’action n'est pas liée à lavolonté.Contractions: lentes, mais peuvent êtresoutenues pendant longtemps (lors del’effort)

• Le muscle cardiaque au fonctionnement très

Les différents types demuscle

Les différents types de muscles

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3 types

1. Tissumusculairesquelettique

2. Tissumusculairecardiaque

3. Tissumusculairelisse

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Squelettique

Cardiaque

Lisse

Où ? Recouvre lesqueletteosseux

Cœur Dans les paroisdes organesviscéraux(estomac,vessie) et lesorganes desvoiesrespiratoires

Strié ? Oui Oui Non

Volontaireouinvolontaire ?

Volontaire Involontaire Involontaire

Contractio Peut se Se contracte Contractions

Les différents types demuscle

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III) Description du muscle

A. Les différents types demuscle

B. Niveaux d’organisation dumuscle

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• Du muscle (organe)

• Au faisceau (groupe de cellules)

• À la fibre musculaire (cellule)

• À la myofibrille (organite)

• Au sarcomère (sectiond’organite)

• Au myofilament (moléculeprotéique)

B. Niveauxd’organisation du muscle

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Niveaux d’organisation du muscle

La cellule musculaire :

• La cellule musculaire contient de

nombreuses myofibrilles

• Une myofibrille est constituée de bandes

claires et de bandes sombres

• Bandes claires = disques I = I pour

isotropes

• Bandes sombres = disques A = A pour

anisotropes

Niveaux d’organisation du muscle

La cellule musculaire :

• Le disque I (clair) est hétérogène et divisé en

deux par la bande Z ou ligne Z

• Le disque A (sombre) est hétérogène également et

possède en son milieu une bande plus claire la

bande H ou AH, au milieu de laquelle il y a la ligne

M

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Le sarcomère

Le sarcomère est laplus petite unitéfonctionnelle de lamyofibrille. longueurde 1.5 à 2 mm

Constitué parl'assemblage desmicrofilamentsd'actine et de myosine

Niveaux d’organisation du muscle

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Le sarcomère

Niveaux d’organisation du muscle

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Strie A : filaments épais de myosine +des parties des filaments fins d’actine

Strie I : uniquement des filaments fins

Strie H : uniquement des filamentsépais

Strie M : molécules protéiques reliantles filaments épais adjacents

Le sarcomère

Niveaux d’organisation du muscleLe sarcomère :

• Hétérogénéité due au fait qu'une myofibrille est

constituée de myofilaments épais et de myofilaments

fins

• Les myofilaments épais sont empilés les uns au-dessus

des autres et forment le disque A

• Les myofilaments fins forment le disque I

• Les filaments fins s'ancrent, se lient les uns aux autres

au-milieu du disque I, formant la ligne Z

• La ligne Z est le point d'ancrage des filaments fins les uns

par rapport aux autres

Niveaux d’organisation du muscleLe sarcomère :

• Les myofilaments fins ont la propriété de pouvoirglisser entre les filaments épais.

• Dans un disque A on observe la superposition desfilaments épais et des filaments fins : zone AI

• La partie centrale (ou il n'y a que les myofilamentsépais) apparaît plus claire que les parties latérales dudisque A. C’est la zone AH

• Dans la zone AH les myofilaments épais sont liés lesuns aux autres formant une ligne M au milieu de labande AH ou H

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3. Le myofilament

Filament épais =myosineFilament mince =actine

Les myofilaments

• Il existe deux type de myofilaments :

• Filaments fins : actine (monomères d’actine (actineGlobulaire actine G) et tropomyosine (moléculecomposée de deux chaînes polypeptidiques)

• Filaments épais : myosine

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Les myofilaments

Les myofilaments

Les myofilaments

Les myofilaments

Le sarcomère

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Les myofilaments

• Les myofilaments fins ont la propriété de pouvoirglisser entre les filaments épais

• Dans un disque A on observe la superposition desfilaments épais et des filaments fins : zone AI

• La partie centrale (ou il n'y a que les myofilamentsépais) apparaît plus claire que les parties latérales dudisque A. C’est la zone AH

• Dans la zone AH les myofilaments épais sont liésles uns aux autres formant une ligne M au milieu dela bande AH ou H

Théorie sur la contraction musculaire

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Durant la contraction, les filaments mincesglissent sur les filaments épais de sorte quel’actine et la myosine se chevauchent davantage

HughHuxley

1954

La théorie de la contraction par glissement desfilaments

Rôle du calcium dans la contraction musculaire

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Rôle du calcium dans la contraction musculaire

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Les phénomènes moléculaires liés àla contraction musculaire :

Fixation destêtes demyosinesau filamentd’actine

Les têtes de myosines libèrentl’ADP et le phosphate fixés

Basculement de têtes de myosinesvers leur configuration de basse énergie.Le filament d’actine se déplace

L’ATP vient se fixer sur lestêtes de myosinessuite au pivotement.

La liaison actine myosine est rompue

L’ATP est hydrolysé en ADP+Pi .Cela permet le retour des têtesde myosines en configurationde haute énergie

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Contraction :1) Arrivée de potentiel d’action au niveau dela plaque motrice2) Libération d’acétylecholine et interactionavec le récepteur nicotinique , formation duPPSE3) Formation du PA musculaire qui esttransmis au niveau des tubules T4) Ion calcium libéré des citernes terminales

Couplage excitation-contraction-Résume de la séquence contractile

Contraction :

5) calcium se lie à la troponine et libération du sited’interaction AM

6) myosine activée et hydrolyse l’ATP

7) La formation répétée de ponts et de basculement destêtes permet le raccourcissement des sarcomères tantque le calcium est présent.

8) La phase de contraction commence quand il y ainteraction , mais n’est pas forcement lié araccourcissement

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Couplage excitation-contraction- Résume de laséquence contractile

Couplage excitation-contraction

Relaxation :

1) Acétylcholine Esterase dégrade acetylcholine

2) Repolarisation du sarcolemme & des tubules-T

3) Pompe RS Ca++ activée & Ca++ retourne dans lesciternes terminales du RS

4) Formation des Ponts Actine-myosine terminée

5) Retour de la tropomyosine dans le site de fixation del’actie

6) Glissement passif des filaments

7) Retour des Sarcomères à l’état de repos

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IV) Sources d’énergies

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IV) Sources d’énergies

Tous les mouvements sont produits par contractiondes muscles, il y a par conséquent productiond’énergie et production de force musculaire.L’énergie est donc l’aptitude d’un corps à fournir dutravail. Le muscle devient un convertisseurd’énergie:

ÉNERGIE CHIMIQUE ( ATP ) ⇒  MUSCLE⇒  ÉNERGIE MÉCANIQUE

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• Voie de la créatine phosphatePar interaction de l’ADP avec la créatine phosphate.

(phosphocréatine )Créatine + ADP ATP + Créatine

• Voie aérobique : phosphorylation oxydativeSe produit dans les mitochondries – Nécessite la présence

d’oxygène

Glucose + O2 CO2 + H2O +ATP

• Voie anaérobique : glycolyse anaérobiqueÀ partir du glycogène emmagasiné – Produit de l’acide

lactique comme déchet ( cycle de Krebs)

Une fois l’ATP hydrolysé en ADP , sa régénération se fait en unefraction de seconde suivant trois voies: