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Nous possédons trois types de muscles différents, notamment les muscles squelettiques, les muscles lisses et les muscles cardiaques. Cependant, tous les muscles sont composés de fibres qui se contractent à partir d'un mécanisme similaire: le glissement de minces filaments d'actine sur des filaments épais de myosine.
Caractéristiques
La fibre musculaire est une cellule unique contenant un paquet de myofibrilles. Ceux-ci sont composés de filaments épais et minces, formant les sarcomères. Les fins filaments consistent en une protéine appelée actine, qui est entourée d'une autre protéine appelée tropomyosine, tandis que des filaments épais sont formés par la protéine myosine.
Contraction
Dans une fibre musculaire au repos, des filaments minces et épais ne recouvrent que partiellement chaque sarcomère, le centre du sarcomère ne contenant que des filaments épais, tandis que la partie externe ne contient que des filaments fins. La longueur de ces filaments ne change pas. La contraction musculaire survient lorsque les filaments se glissent les uns sur les autres, ce qui augmente le nombre de chevauchements entre eux et raccourcit le sarcomère. Tous les sarcomères contenus dans la fibre musculaire se contractent immédiatement, raccourcissant ainsi la fibre dans son ensemble.
Mécanisme moléculaire
Le glissement des filaments est effectué par la partie supérieure de la myosine (tête), de sorte que les filaments épais sont chargés de tirer les fins filaments le long de la fibre. Actionnées par l'adénosine triphosphate (ATP), les têtes de myosine s'attachent à l'actine à plusieurs reprises, se plient, se séparent de l'actine, reviennent à leur état naturel, puis se reconnaissent. Toutes les têtes de myosine du filament épais, une fois pliées, tirent l'actine dans la même direction, faisant glisser les filaments les uns sur les autres.
Règlement
Quand une fibre musculaire est relâchée, la tropomyosine des fins filaments recouvre l'actine, empêchant ainsi la tête de myosine de se lier. Les ions calcium sont responsables de la modification de cette position de la tropomyosine, permettant l'exposition des sites de liaison à l'actine, entraînant la contraction musculaire. Les neurones qui contrôlent la contraction musculaire, ainsi que la relaxation, fonctionnent en fonction de la concentration en ions calcium dans le corps.
Types
Différents types de fibres musculaires ont été adaptés à des fonctions spécifiques. Les fibres musculaires à contraction rapide sont utilisées pour des contractions brèves et puissantes, tandis que les fibres à contraction lente peuvent contenir des contractions pendant de longues périodes. La plupart des muscles contiennent une combinaison de fibres à contraction lentes et rapides. Certains animaux ont des fibres musculaires qui peuvent se contracter beaucoup plus rapidement que les fibres à contraction rapide des humains. Par exemple, le hochet d'un crotale est contrôlé par des fibres musculaires ultra rapides. Les fibres musculaires peuvent également être classées en fibres oxydatives et glycolytiques. Les fibres oxydantes obtiennent de l'énergie (ATP) par la respiration aérobie, tandis que les fibres glycolytiques dépendent de la glycolyse. En mangeant du poulet, vous pouvez facilement distinguer ces deux types. La partie sombre de la chair est constituée de fibres oxydantes, tandis que la chair blanche est constituée de fibres glycolytiques.