Comment se contracte le muscle strié ?

Le muscle strié, également connu sous le nom de muscle squelettique, se contracte selon un processus complexe impliquant l'interaction des filaments d'actine et de myosine, les éléments constitutifs de base des fibres musculaires. Le processus de contraction est déclenché par des influx nerveux qui provoquent la libération d'ions calcium du réticulum sarcoplasmique, le stockage interne du calcium dans les cellules musculaires. Voici une explication étape par étape de la façon dont les muscles striés se contractent :

1. Impulsion nerveuse :

- Un influx nerveux atteint la fibre musculaire, provoquant la libération d'acétylcholine, un neurotransmetteur, dans la fente synaptique (l'espace entre les cellules nerveuses et musculaires).

- L'acétylcholine se lie à des récepteurs spécifiques de la membrane des cellules musculaires, conduisant à la génération d'un potentiel d'action.

2. Potentiel d'action :

- Le potentiel d'action se déplace le long de la membrane des cellules musculaires, provoquant l'invagination de la membrane à des sites spécifiques appelés tubules transversaux (tubules T).

3. Libération de calcium :

- Les tubules T sont étroitement associés au réticulum sarcoplasmique, qui stocke les ions calcium.

- Le potentiel d'action provoque un changement conformationnel des tubules T, conduisant à l'ouverture des canaux calciques sur le réticulum sarcoplasmique.

- Les ions calcium sortent du réticulum sarcoplasmique et pénètrent dans le sarcomère (l'unité contractile de la fibre musculaire).

4. Liaison du calcium à la troponine :

- À l'intérieur du sarcomère, les ions calcium se lient à une protéine appelée troponine, qui fait partie du complexe troponine-tropomyosine.

- Cette liaison provoque un changement conformationnel du complexe troponine-tropomyosine, exposant un site de liaison sur le filament d'actine.

5. Liaison de la tête de myosine à l'actine :

- La myosine, protéine motrice, possède deux têtes globulaires capables de se lier et d'hydrolyser l'ATP (adénosine triphosphate), la monnaie énergétique de la cellule.

- Le calcium étant lié à la troponine, les têtes de myosine peuvent désormais se lier aux sites de liaison exposés sur le filament d'actine.

6. Coup de puissance :

- Une fois liées à l'actine, les têtes de myosine subissent un changement de conformation, les faisant pivoter et tirant le filament d'actine vers le centre du sarcomère.

- Ce mouvement est connu sous le nom de coup de force et entraîne le raccourcissement du sarcomère.

7. Formation de ponts croisés et mécanisme de filament coulissant :

- Le coup de force entraîne la formation de ponts croisés entre les têtes de myosine et les filaments d'actine.

- Tant que le calcium est présent et que l'ATP est disponible, les têtes de myosine continueront à se lier à l'actine, à subir des coups de force et à libérer de l'actine, faisant glisser les filaments les uns sur les autres.

- Ce mécanisme de filament coulissant raccourcit le sarcomère et génère une contraction musculaire.

8. Détente :

- Lorsque l'influx nerveux cesse et que les niveaux de calcium diminuent dans le sarcopère, les ions calcium sont activement réinjectés dans le réticulum sarcoplasmique.

- Sans calcium lié à la troponine, le complexe troponine-tropomyosine retrouve sa conformation d'origine, bloquant les sites de liaison de la myosine sur l'actine.

- Les têtes de myosine se détachent de l'actine et le sarcomère se détend.

En répétant ce processus, les muscles striés peuvent se contracter et se détendre, permettant ainsi des mouvements contrôlés et diverses activités physiques.