Le système musculaire

1.1 Généralités morphologiques :

Les muscles représentent 40 à 50% du poids total du corps humain. Ils constituent

des systèmes de contractions considérés comme « moteurs » de l’organisme. Ils sont en effet

capables de produire une énergie mécanique à partir d’une énergie chimique avec un

remarquable rendement.

Il existe trois types de muscles : le muscle cardiaque, le muscle strié squelettique et

le muscle lisse. Le muscle cardiaque et le muscle lisse sont soumis à un contrôle involontaire

exercé par le système nerveux végétatif alors que les muscles squelettiques sont soumis à un

contrôle volontaire sous contrôle du système nerveux central (SNC). Le muscle cardiaque est

capable de contractions rythmées et continues qui permettent le pompage régulier du sang.

Les muscles lisses tapissent certains organes internes comme l’intestin, le colon, les gros

vaisseaux sanguins et permettent des contractions longues et soutenues. Les muscles

squelettiques, pour leur part, génèrent des forces capables d’actionner les structures osseuses

par l’intermédiaire des tendons (système articulaire). Ils vont donc jouer un rôle central dans

la locomotion mais vont également permettre aux organismes de contrôler et modifier leur

environnement en saisissant et déplaçant des objets par exemple. Parmi les muscles

squeletiques du tronc, certains ne génèrent pas de mouvement articulaire mais ont un rôle de

soutien, c’est le cas des muscles abdominaux, reliés entre eux part une fine bande de tissu

tendineux.

34

1.2. Organisation anatomique et cellulaire du muscle strié

squelettique :

Le système musculaire strié squelettique est constitué de faisceaux musculaires,

de tissu conjonctif, de vaisseaux sanguins et de fibres nerveuses. Les faisceaux musculaires

sont entourés d’un tissu conjonctif résistant où se trouvent les vaisseaux sanguins (artérioles et

veinules) qui irriguent le muscle. Ce tissu est appelé le périmysium. L’endomysium quand à

lui est un tissu conjonctif fin et souple qui entoure chaque fibres musculaires, on y retrouve

des capillaires dérivés de vaisseaux sanguins présents dans le périmysium. Ce réseau entoure

chaque fibre musculaire (figure 9). Enfin, tout le muscle est lui-même entouré d’une gaine

conjonctive blanchâtre et fibreuse, l’aponévrose ou l’épimysium, qui permet aux muscles de

glisser les uns contre les autres. Les aponévroses sont inextensibles. Elles soutiennent les

fibres musculaires et leur imposent un axe de contraction en harmonie avec l’orientation des

fibres de collagènes qui composent les tendons auxquels est rattaché le muscle.

Le muscle strié squelettique n’est pas uniquement composé de cellules

musculaires. En effet, en plus des cellules satellites qui sont capables de se différencier et

fusionner aux fibres musculaires pour les régénérer, on trouve des cellules endothéliales,

immunitaires, vasculaires, des fibroblastes et des neurones (De Castro Rodriguez et

Schmalbruch., 1995).

1.3. Les fibres musculaires striées squelettiques :

Les fibres musculaires striées sont des syncytia plurinucléés issus de la fusion de

myoblastes, cellules précurseurs du muscle strié. Elles se présentent comme de longs et fins

fuseaux de 10 à 100 μm de diamètre et d’une longueur pouvant aller jusqu’à 30 cm chez

l’Homme. Chaque fibre peut contenir plusieurs centaines de noyaux localisés en position

périphérique. Elle est entourée d’une robuste membrane plasmique, le sarcolemme (figure 9

A), l’ensemble constituant une architecture à trés grande résistance mécanique. Le cytoplasme

des cellules musculaires est appelé sarcoplasme. On y retrouve les myofibrilles, alignées en

faisceaux, qui occupent presque la totalité du volume de la fibre musculaire. Les myofibrilles

sont de grands cylindres présentant une striation transversale périodique caractéristique. Elles

35

Le sarcoplasme contient également les organites classiquement retrouvés dans les

cellules eucaryotes, les mitochondries y sont particulièrement abondantes. Toutefois, le

réticulum endoplasmique, appelé réticulum sarcoplasmique est organisé de façon très

particulière : il entoure les myofibrilles (figure 9 B). À interval régulier, il présente des

« citernes », renfermant des ions calcium. Ces citernes jouxtent un réseau d’invagination de

tubules transverses, les tubules T. Un tubule T et les citernes qui l’entourent, forment une

Figure 9 : Du muscl e au sarcomère : Représentations schématiques (A) de l’organisation

tendino-musculaire d’un membre inférieur humain, d’après Drake et al., 2006. (B) Muscle strié

squelettique composé de fibres musculaires organisées en faisceaux, d’un système vasculaire et d’un

réseau matriciel entourant le muscle : l’épimysium ; le faisceau de fibres musculaires : le

périmysium et les fibres musculaires : l’endomysium. (C) Cliché de microscopie optique d’une

fibre musculaire colorée à l’hématoxyline-éosine. La fibre musculaire est une cellule plurinucléée,

les noyaux ont une localisation sous-membranaire périphérique. Les striations périodiques

clairement visibles correspondent aux stries Z sarcomériques. (D et E) Cliché de microscopie

électronique à transmission (MET) et schéma représentant une partie de cellule musculaire en

coupe latérale. L’unité fonctionnelle du muscle est le sarcomère qui est délimité par deux stries Z

(flèche). La bande I forme la zone claire, composée d’actine, retrouvée de part et d’autre de la

strie Z. Les bandes I, délimitent une zone sombre composée de myosine associée à l’actine, la

bande A. Au centre, se trouve la zone H qui traverse verticalement le sarcomère. La strie plus

sombre au cœur de la zone H est la strie M. Les cellules musculaires sont très riches en

mitochondrie (tête de flèche) et contiennent des citernes à calcium (astérisque).

A

B C D

36

triade au contact de la membrane sarcoplasmique. Au niveau de ces triades, les membranes

des tubules T et du réticulum sarcoplasmique forment des zones de couplage

éléctrophysiologique qui transmet l’influx nerveux à l’intérieur de la cellule et induisent la

libération des ions calcium contenus dans les citernes, nécessaires à la contraction des

myofibrilles.