Les protéines musculaires chez les vertébrés assurent une transmission efficace de la force car elles se produisent le long des fibres musculaires

Les muscles sont la façon dont nous, et presque tous les animaux, bougeons. Comme les animaux ne peuvent pas obtenir d'énergie du soleil, le mouvement est crucial pour trouver de la nourriture, ainsi que pour se reproduire : sans muscles, nous ne pouvons pas survivre.

Les muscles sont des tissus complexes. Les cellules musculaires sont remplies de minuscules cylindres de protéines contractiles spécialisées. Ces cylindres, appelés sarcomères, sont disposés bout à bout en myofibrilles. Les cellules musculaires, ou myofibres, contiennent de nombreuses myofibrilles. À l'intérieur d'un même muscle, il existe plusieurs niveaux hiérarchiques de regroupement : les myofibrilles sont regroupées en myofibres, puis plusieurs myofibres sont regroupées en faisceaux, puis plusieurs faisceaux sont regroupés pour former des muscles entiers. À chaque niveau hiérarchique, chaque faisceau est recouvert d'une couche de tissu conjonctif qui soutient les fibres à l'intérieur en fournissant de l'énergie et de l'oxygène via les vaisseaux sanguins et en contrôlant via les nerfs.

La contraction musculaire se produit au niveau des sarcomères individuels. Bien que chaque minuscule cylindre ne se contracte que d'une infime quantité, une fois que cette contraction est répétée sur toute la longueur de la myofibrille et à travers chaque fibrille, myofibre et faisceau à la fois, les muscles sont capables de se contracter en grande quantité et de générer des mouvements relativement énormes.

Afin de transmettre de grands mouvements au squelette, les muscles doivent être attachés aux os. Chez les vertébrés, cette fixation se fait via des tendons. Les muscles sont capables de générer des forces très importantes. Par exemple, chez l'homme, le masséter, ou muscle de la mâchoire, est capable de générer une force de plus de 170 livres au niveau des molaires. Remarquablement, cette force est entièrement transmise via un grand nombre de liaisons non covalentes faibles entre les protéines qui relient les sarcomères à l'intérieur des cellules musculaires au tissu conjonctif à l'extérieur.

Il existe un grand nombre de protéines qui sont cruciales pour la transmission de la force dans les muscles. Deux des plus importantes sont les laminines, qui se trouvent dans le tissu conjonctif qui recouvre chaque faisceau hiérarchique, et les intégrines, qui sont des protéines couvrant la membrane qui se connectent indirectement aux sarcomères eux-mêmes et transmettent la force à travers la membrane cellulaire aux laminines à l'extérieur. Ces protéines se trouvent le long de toutes les fibres musculaires ainsi qu'à la jonction entre le muscle et le tendon (la jonction myotendineuse). La propagation de ces protéines transmettant la force le long des myofibres garantit que, lorsque les sarcomères se contractent, la force est répartie uniformément. De cette manière, la force au niveau de la jonction myotendineuse est transmise de manière extrêmement efficace.

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Dernière mise à jour le 23 juillet 2019