Muscle

Identifiants
Nom latin	musculus
MeSH	D009132
TA98	A04.0.00.000
TA2	1975
FMA	30316, 5022

Le muscle est un organe composé de tissu mou retrouvé chez les animaux. Il est composé de tissus musculaires et de tissus conjonctifs (+ vaisseaux sanguins + nerfs).

Les cellules musculaires (composant le tissu musculaire) contiennent des filaments protéiques d'actine et de myosine qui glissent les uns sur les autres, produisant une contraction qui modifie à la fois la longueur et la forme de la cellule. Les muscles fonctionnent pour produire de la force et du mouvement. Ils sont principalement responsables du maintien et de l'évolution de la posture, de la locomotion, ainsi que du mouvement des organes internes, tels que la contraction du cœur et la circulation des aliments dans le système digestif par péristaltisme.

Les tissus musculaires dérivent du mésoderme (couche de cellules germinales embryologique) grâce à un processus connu sous le nom de la myogenèse. Il existe trois types de muscles : strié squelettique, strié cardiaque et lisse. Le cœur, les muscles de l'ouïe^[1] et les muscles lisses se contractent sans intervention de la pensée et sont qualifiés d'involontaires ; tandis que les muscles striés squelettiques se contractent eux sous la commande volontaire^[2]. Les fibres musculaires striés squelettiques sont divisés en deux catégories, celles à contraction rapide et celles à contraction lente.

Les muscles utilisent de l'énergie obtenue principalement par l'oxydation des graisses (lipides) et des hydrates de carbone (glucides) en condition aérobie, mais aussi par des réactions chimiques en condition anaérobie (notamment pour la contraction des fibres rapides). Ces réactions chimiques produisent de l'adénosine triphosphate (ATP), monnaie énergétique utilisée pour le mouvement des têtes de myosine^[3].

Le terme muscle dérive du latin musculus, signifiant « petite souris », dont l'origine provient soit de la forme de certains muscles, soit de leur contraction ressemblant à des souris se déplaçant sous la peau^[4]^,^[5].

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Physiologie

Animation illustrant le mouvement des filaments d'actines (rouge) par rapport à la myosine (rose) dans un sarcomère.

Les trois types de muscle (squelettiques, cardiaques et lisses) comportent d'importantes différences. Toutefois, tous trois utilisent le mouvement des fibres d'actine associées à de la myosine afin de créer une contraction. Dans le muscle squelettique, la contraction est stimulée par des potentiels d'actions transmis par des nerfs particuliers, les motoneurones (nerfs moteurs). Muscle cardiaque et lisse ont leur contraction stimulée par des cellules stimulatrices internes à l'organe (se contractant spontanément de façon régulière), et avec une propagation de l'ordre de contraction de proche en proche (canaux ionique entre cellules). Tous les muscles squelettiques et beaucoup de muscles lisses ont leur contraction régulée par un neurotransmetteur : l'acétylcholine.

Fonction

L'action qu'un muscle génère est déterminée par sa localisation et celle de ses insertions. La section transversale d'un muscle (plus que sa longueur) détermine la quantité de force qu'il peut générer en définissant le nombre de sarcomères qui peuvent fonctionner en parallèle. Chaque muscle squelettique contient de longues unités appelées myofibrilles, et chaque myofibrille est une chaîne de sarcomères. Puisque la contraction se produit en même temps pour tous les sarcomères connectés, ces chaînes de sarcomères raccourcissent ensemble, et ce raccourcissement de la fibre musculaire entraîne un changement de longueur de la myofibrille^[6].

La consommation énergétique

L'activité musculaire consomme la majeure partie de l'énergie (sans oublier que le cerveau compte lui pour 1/3). Toutes les cellules musculaires produisent de l'adénosine triphosphate (ATP), ces molécules énergétiques sont utilisées pour le mouvement des têtes de myosine. Les muscles peuvent stocker de l'énergie pour une utilisation rapide sous la forme de phosphocréatine (qui est générée à partir d'ATP et qui peut régénérer cet ATP si nécessaire grâce à la créatine kinase). Les muscles peuvent aussi stocker du glucose sous forme de glycogène (comme le foie). Ce glycogène peut être rapidement converti en glucose pour poursuivre les contractions musculaires. Au sein du muscle à contraction volontaire (muscles squelettiques), la molécule de glucose peut être métabolisée par voie anaérobie dans un processus appelé la glycolyse qui produit 2 ATP et 2 acides lactiques (à noter que dans des conditions aérobies, le lactate n'est pas formé; au lieu on produit du pyruvate servant de substrat pour le cycle de Krebs). Chez les sportifs de haut niveau, les cellules musculaires contiennent également des globules de graisse à proximité, utilisés pendant l'exercice aérobie. La production d'énergie dans des conditions aérobie prend plus de temps et nécessite beaucoup d'étapes biochimiques, mais en contrepartie produit beaucoup plus d'ATP que la glycolyse anaérobie. Le muscle cardiaque peut facilement utiliser l'un des trois macronutriments (protéine, glucose et lipide) en aérobie rapidement et avec un rendement d'ATP maximal. Le cœur, le foie et les globules rouges peuvent réutiliser l'acide lactique (produit par les muscles squelettiques pendant l'exercice physique intense) dans leur propre métabolisme.

Au repos, le muscle squelettique consomme 54,4 kJ/kg (13,0 kcal/kg) par jour. Ces valeurs sont bien supérieures au tissu adipeux 18,8 kJ/kg (de 4,5 kcal/kg) et à l'os 9,6 kJ/kg (2,3 kcal/kg).

Maladies

Dans la dystrophie musculaire de Duchenne, les tissus affectés deviennent désorganisés et la concentration en dystrophine (vert) est considérablement réduite.

Les maladies neuromusculaires (regroupant toutes les maladies) sont celles qui affectent les muscles et/ou leur contrôle nerveux. En général, les problèmes nerveux peuvent causer des spasmes ou un paralysie (mortelle si elle touche un muscle respiratoire). Une grande proportion de troubles neurologiques, allant de l'accident vasculaire cérébral (AVC) à la maladie de Parkinson en passant par celle de Creutzfeldt–Jakob, peuvent conduire à des problèmes du mouvement ou de coordination motrice.

Les symptômes de maladie musculaire peuvent inclure une faiblesse musculaire, la spasticité, des myoclonies et des myalgies. Les procédures pour diagnostiquer ces maladies sont les tests de niveau de créatine kinase dans le sang et l'électromyographie (mesure de l'activité électrique dans les muscles). Dans certains cas, une biopsie musculaire peut être faite pour identifier la myopathie, ainsi que les tests génétiques pour identifier les anomalies de l'ADN associées à ces myopathies et ces dystrophies.

Une élastographie non invasive permet de mesurer le « bruit » du muscle pour surveiller une maladie neuromusculaire. Le son produit par le muscle provient du raccourcissement des myofibrilles le long de l'axe du muscle. Au cours de la contraction le muscle se raccourcit, produisant des vibrations à la surface de ce dernier.

En France le Téléthon permet de recueillir des fonds sur la base des dons pour la recherche sur les myopathies.

Anatomie chez l'Homme

Article détaillé : Liste des muscles du corps humain.

Muscles faciaux (anglais)
Muscles des yeux.
Muscle temporal droit.
Muscles du cou (vue latérale).
Muscle du cou (vue ventrale).
Muscles du dos (Voir description de l'image pour la légende).
Muscles de l'abdomen (antérieur).
Muscles profonds bras (anglais).
Muscles pectoraux et du bras superficiels.
Muscles pectoraux et du bras profonds.
Muscles du bras superficiels (antérieur).
Muscles du bras profonds (antérieur).
Muscles du bras superficiels (postérieur).
Muscles du bras profonds (postérieur).
Muscles de la main palmaire (anglais).
Muscles de la cuisse (antérieur).
Muscles de la jambe et du genou (postérieur).
Muscles dans la région du périnée pour un homme (anglais).
Muscles dans la région du périnée pour une femme (anglais).

Anatomie dans le règne animal

Muscles et ligaments chez le cheval
Muscles chez le chien (voir la description de l'image pour la légende)
Muscles chez le chat

Références

↑ « Mécanismes de l'audition - Génie Acoustique© - Bureau d'études acoustique et vibrations », sur www.genie-acoustique.com (consulté le 15 janvier 2018)
↑ Colin Mackenzie, The Action of Muscles : Including Muscle Rest and Muscle Re-education, England, Paul B. Hoeber, 1918 (lire en ligne), p. 1
↑ Jean Brainard, Niamh Gray-Wilson, Jessica Harwood, Corliss Karasov, Dors Kraus et Jane Willan, CK-12 Life Science Honors for Middle School, CK-12 Foundation, 2011 (lire en ligne), p. 451
↑ Alfred Carey Carpenter, « Muscle », Anatomy Words, sur Anatomy Words, 2007 (consulté le 3 octobre 2012)
↑ Douglas Harper, « Muscle », Online Etymology Dictionary, 2012 (consulté le 3 octobre 2012)
↑ Kenneth Kardong, Vertebrates : Comparative Anatomy, Function, Evolution, New York, NY, McGraw Hill Education, 2015, 374–377 p. (ISBN 978-1-259-25375-1)

Voir aussi

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Articles connexes

Hypertonie spasmodique

Liens externes

Notices d'autorité :
- LCCN
- Japon
- Espagne
- Israël
- Tchéquie
Ressources relatives à la santé :
Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :
University of Dundee article on performing neurological examinations (Quadriceps "strongest")
Muscle efficiency in rowing
Muscle Physiology and Modeling Scholarpedia Tsianos and Loeb (2013)
Human Muscle Tutorial (clear pictures of main human muscles and their Latin names, good for orientation)
Microscopic stains of skeletal and cardiac muscular fibers to show striations. Note the differences in myofibrilar arrangements.

[1] « Mécanismes de l'audition - Génie Acoustique© - Bureau d'études acoustique et vibrations », sur www.genie-acoustique.com (consulté le 15 janvier 2018)

[2] Colin Mackenzie, The Action of Muscles : Including Muscle Rest and Muscle Re-education, England, Paul B. Hoeber, 1918 (lire en ligne), p. 1

[3] Jean Brainard, Niamh Gray-Wilson, Jessica Harwood, Corliss Karasov, Dors Kraus et Jane Willan, CK-12 Life Science Honors for Middle School, CK-12 Foundation, 2011 (lire en ligne), p. 451

[4] Alfred Carey Carpenter, « Muscle », Anatomy Words, sur Anatomy Words, 2007 (consulté le 3 octobre 2012)

[5] Douglas Harper, « Muscle », Online Etymology Dictionary, 2012 (consulté le 3 octobre 2012)

[6] Kenneth Kardong, Vertebrates : Comparative Anatomy, Function, Evolution, New York, NY, McGraw Hill Education, 2015, 374–377 p. (ISBN 978-1-259-25375-1)

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