La fibre musculaire striée (2)

Fonction : mécanismes et caractéristiques de la contraction

Les myofibrilles parcourent la fibre musculaire squelettique sur toute sa longueur et sont responsables du raccourcissement de la cellule qui correspond à la contraction de la fibre musculaire.
Chaque myofibrille est constituée principalement de filaments protéiques, ou myofilaments, d’actine et de myosine qui confèrent aux muscles leur capacité de contractilité.

Les myofilaments d’actine et de myosine présentent une organisation axiale pour former des unités contractiles répétitives sur toute la longueur des myofibrilles : les sarcomères. Le sarcomère est l’unité contractile de la fibre musculaire.
La disposition ordonnée des deux types de myofilaments (actine et myosine) à l’intérieur du sarcomère confère aux myofibrilles une striation transversale visible en microscopie optique. Ainsi, sur la longueur de chaque myofibrille, il existe une alternance de bandes foncées, bandes A, et de bandes claires, bandes I. Chaque bande A présente dans sa partie médiane une région plus claire, la zone H, contenant elle-même dans sa partie médiane, une bande sombre plus étroite, la ligne M. Au milieu de la bande I, se trouve une zone plus foncée, la strie Z. Ainsi, chaque sarcomère est un segment de myofibrille délimité à ses deux extrémités par une strie Z. Il comprend une bande A en région médiane et deux demi-bandes I de part et d'autre.

La contraction musculaire est le résultat du glissement des myofilaments d'actine entre les myofilaments de myosine vers le centre de chaque sarcomère : les deux stries Z délimitant chaque sarcomère se rapprochent ainsi l’une de l’autre. Ce glissement des filaments d’actine sur les filaments de myosine entraîne le raccourcissement des sarcomères des myofibrilles, et par conséquent celui des fibres musculaires du muscle.

Le facteur initiateur de la contraction est la libération par le motoneurone du neurotransmetteur, l'acétylcholine, au niveau de la jonction neuromusculaire.
L’acétylcholine, libéré par la terminaison nerveuse au niveau de la plaque motrice, se lie au récepteur de l’acétylcholine situé dans le sarcolemme et déclenche un courant électrique : le potentiel d’action. Celui-ci se propage tout le long du sarcolemme et provoque, au niveau de la triade, le passage d’un signal électrique du tubule T au réticulum sarcoplasmique qui libère alors les ions calcium (Ca²⁺). Les ions calcium libres dans le sarcoplasme, provoquent la contraction des myofibrilles en diffusant entre les myofilaments protéiques d’actine et de myosine. Ce processus nécessite de l’énergie fournie par l’hydrolyse de molécules d’ATP produites par les nombreuses mitochondries de la fibre musculaire squelettique.

Les cycles d’attachement-détachement des ponts d’union actine-myosine sont entretenus tant que des ions calcium sont libérés du réticulum sarcoplasmique dans le sarcoplasme ; la contraction est entretenue tant que la concentration de Ca2+ est élevée.

Quand la commande nerveuse s'arrête, les ions Ca2+ sont pompés dans le réticulum sarcoplasmique et, la troponine et la tropomyosine reprennent leur position initiale sur les filaments d’actine.

Les molécules biologiques qui permettent de fournir la source d'énergie sous forme d’ATP nécessaire au cycle d’attachement-détachement des ponts d’union actine-myosine, sont : le glucose, la phosphocréatine et les acides gras.

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