Grand oral du bac : Les muscles

« LES ACTEURS DU MOUVEMENT Notre corps comporte plus de 600 muscles.

Leur taille et leur forme sont variables, mais tous ont en commun de produire des mouvements grâce à leur capacité à se contracter.

Selon leur disposition et leurs points d'insertion, sur les os, les viscères ou sur d'autres muscles, ils engendrent une grande diversité de mouvements, d'ampleur très variable, de la mobilité corporelle (marche, mouvements du tronc, des bras ...

) à celle de la paroi des vaisseaux sanguins (augmentation ou diminution de leur diamètre).

À l'échelle microscopique, les muscles sont composés de cellules allongées, appelées fibres musculaires, qui LA CELLULE MUSCULAIRE STRIÉE Contrairement à la plupart des cellules de notre organisme, elle ne possède pas un noyau unique (contenant des chromosomes) mais plusieurs centaines.

En outre, ces noyaux ne sont pas situés au centre de la cellule mais à sa périphérie.

Le cytoplasme de la cellule musculaire contient de nombreuses inclusions de glycogène (un sucre constituant une réserve d'énergie pour la contraction).

Les structures les plus remarquables sont les myofibrilles (du grec myos, muscle) dont le diamètre est voisin d'un millième de millimètre.

contiennent dans leur cytoplasme des longueur, un protéines contractiles.

On distingue motif strié répétitif appelé 3 types de muscles fondamentaux : sarcomère.

Pour l'essentiel, les 1-str-ié;.., l_ is _ se _e _ t _ ca _r _ d l_ .

a.;.qu _e _ .

-----i myofibrilles sont composées de deux LES MUSCLES STRIÉS protéines, l'actine et la myosine, qui ont une structure filamenteuse (pour cette raison, on les appelle myofilaments).

L:association d'une multitude de myofilaments donne une myofibrille.

La cellule musculaire se distingue encore par plusieurs caractéristiques.

Le nombre de mitochondries présentes est extrêmement élevé car ces organites fournissent l'énergie chimique nécessaire à la contraction.

Les fibres musculaires striées ne sont pas toutes exactement semblables.

Dès le XIX' siècle, Louis Antoine Ranvier avait observé la présence de fibres rouges et de fibres blanches.

Les techniques récentes d'analyses ont permis de corréler ces dif� 
avec l'activité des cellules.

• Les fibres rouges (« type 1 ») contiennent beaucoup de myoglobine, une protéine voisine de l'hémoglobine du sang.

Leur contraction est lente et elles consomment beaucoup d'oxygène Très résistantes à la fatigue, elles sont plus sollicitées dans les épreuves d'endurance.

· Les fibres blanches (« type liB») contiennent peu de myoglobine.

Leur contraction est très rapide.

Ces fibres sont plus sollicitées dans des épreuves intenses et rapides comme le sprint.

• Les fibres liA ont des caracté­ ristiques intermédiaires entre celles des fibres 1 et liB.

LES MUSCLES LISSES Le tube digestif, les grosses artères, les glandes (salivaires ou sudoripares, par exemple), l'utérus, les bronches, la vessie, les sphincters, les muscles érecteurs des poils (qui donnent la« chair de poule»), les muscles ciliaires (qui modifient la forme du cristallin pour accommoder la vue) possèdent tous, à des degrés divers, des colonies plus ou moins organisées, plus ou moins modifiées, de cellules musculaires lisses.

f------------...1..------------i Contrairement à celle des muscles notre -· ---- squelette.

On parle également de muscles volontaires car ils sont actionnés selon notre volonté.

Enfin, ils sont dits striés car au microscope optique ils montrent une succession de stries.

Un muscle squelettique est composé d'une multitude de cellules musculaires très allongées Ousqu'à plusieurs centimètres de long pour un diamètre de 20 à 70 millièmes de millimètre, ou micromètres).

Elles sont regroupées en faisceaux par des tissus comportant de nombreux vaisseaux sanguins.

Les muscles sont fixés aux os par l'intermédiaire de tendons.

Le tissu musculaire squelettique renferme également des cellules adipeuses, stockant les graisses.

Des récepteurs sensoriels sensibles à la tension et à la vitesse de contraction des muscles sont également présents.

Ils jouent un rôle fondamental dans le contrôle du mouvement.

Enfin, on observe des fibres nerveuses motrices, venant de la moelle épinière ou du cerveau, dont le rôle est de déclencher la contraction musculaire.

Cette interaction avec le système nerveux se fait, au niveau du muscle, par l'intermédiaire d'une structure particulière appelée plaque motrice.

Muscle strié fibres musculaires - __ ..

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� noyau Myofibrille striés, la contraction des muscles lisses ne dépend pas de la volonté.

Les cellules des muscles lisses sont elles aussi de forme allongée (type fusiforme) mais ne comportent qu'un seul noyau.

Elles renferment, comme les fibres striées, de nombreux myofilaments.

Ces derniers sont regroupés en faisceaux irréguliers si bien qu'aucune strie n'est clairement visible.

C'est pour cette raison que ces fibres musculaires sont qualifiées de lisses.

LE MUSCLE CARDIAQUE ristiques des muscles lisses et des muscles striés.

Comme chez ces derniers, les myofilaments sont si bien organisés que des stries sont par� visibles.

Comme les fibres lisses, les fibres cardiaques sont en contact intime les unes avec les autres, de manière à ce que la contraction se généralise rapidement.

Ce tissu a cependant des propriétés qui lui sont propres : il est le siège d'une activité contractile rythmique, spontanée et continue (notre cœur n'arrête pas de battre, de notre vie embryonnaire jusqu'à notre mort).

A CTI NE n MYOSINE L:actine et la myosine sont les protéines contractiles du muscle.

Les filaments d'actine entourent les filaments de myosine.

LA CONTRACTION MUSCULAIRE Elle est déclenchée par l'arrivée d'un signal nerveux, qui entraîne une vague de dépolarisation de la membrane cellulaire sur l'ensemble de la fibre musculaire.

• Ce phénomène électrique entraîne une libération massive de calcium dans le cytoplasme de la cellule.

• Dès cet instant, les filaments de myosine et d'actine entrent en action.

Le calcium se fixe sur les filaments d'actine et provoque le « démasquage " des sites d'interaction avec la myosine.

Les têtes de myosine se fixent alors sur les chaînes d'actine, puis changent de position en réalisant un micro­ mouvement (d'une ampleur de 10 nanomètres).

Comme le filament d'actine est fixé à cette tête, il est obligé de se déplacer légèrement.

• Ce mécanisme subtil se répète un très grand nombre de fois, si bien que les filaments d'actine et de myosine glissent les uns par rapport aux autres.

• Le mouvement se produit dans chacun des sarcomères.

Conséquence de la somme de tous ces micro-mouvements internes : la cellule musculaire se raccourcit de plusieurs centimètres, elle se contracte.

• Quand le signal nerveux de contraction du muscle s'arrête, la libération de calcium est stoppée.

L:interaction entre l'actine et la myosine prend fin et le muscle reprend sa taille initiale.

Petit lexique Cytoplasme : milieu interne de la cellule, composé surtout d'eau et de protéines, contenant le noyau et les autres organites.

Organites : éléments distincts, chacun entourés d'une membrane, présents dans le cytoplasme.

Protéine : molécule biologique composée d'une longue chaine d'acides aminés.

Mitochondrie : organite de la cellule, limité par une double membrane, qui synthétise l'adénosine triphosphate (ATP), source d'énergie pour les êtres vivants.

Chromosome : élément du noyau des cellules, formé d'une longue molécule d'ADN associée à des protéines.. »