Montrer ses muscles

Leur fonction principale est la contraction et la relaxation. Toutefois, malgré leur apparence et leurs fonctions simples, il existe une grande diversité et complexité parmi leurs différents types.

Le tissu musculaire est l'un des quatre types de tissus de base chez les humains et représente environ 42 % de la masse corporelle chez les hommes et environ 36 % chez les femmes. L'unité la plus petite d'un muscle est appelée sarcomère, qui apparaît comme des bandes sombres et claires alternées sous le microscope. Les bandes sombres sont constituées d'un filament épais formé par une protéine appelée myosine, tandis que les bandes claires sont constituées d'un filament plus fin formé par l'actine. Les bandes d'actine sont attachées verticalement à une ligne Z, et le sarcomère est l'unité située entre deux lignes Z. Les muscles se contractent à travers une série d'événements permettant aux chaînes de myosine et d'actine de glisser l'une sur l'autre, raccourcissant et allongeant ainsi le sarcomère.

Figure 1 : Sarcomère sous un microscope

De nombreux sarcomères forment un faisceau régulier et parallèle appelé myofibrille, ou fibre musculaire. Les fibres musculaires sont regroupées en faisceaux, et plusieurs faisceaux composent un muscle squelettique. L'ensemble de la structure musculaire est enveloppé dans des couches fines de tissu fibreux appelées épimysium, périmysium ou endomysium, selon leur emplacement, qui protègent le muscle contre les frottements contre les os, les autres muscles et d'autres parties du même muscle, tout en permettant au muscle de se contracter et de se déplacer tout en maintenant sa structure.

Figure 2 : Modèle schématique des fibres musculaires squelettiques

Figure 3 : Modèle schématique d'un muscle squelettique

Il en existe trois types

Les trois types de tissus musculaires sont les muscles squelettiques, cardiaques et lisses. Les muscles squelettiques sont ceux que l'on imagine généralement quand on parle de muscles. Ce sont les plus abondants, responsables des contractions volontaires. Parmi les exemples, on trouve les muscles du bras ou de la jambe, ainsi que tous les autres muscles « superficiels » sous la peau. Si vous souhaitez vous mettre en forme, c'est ce type de muscle que vous entraînez. Celui-ci est responsable du mouvement corporel et se contracte de manière volontaire. Il compose également les vaisseaux sanguins, les fibres nerveuses et le tissu conjonctif, et est souvent relié au squelette par les tendons et les ligaments. Ses cellules musculaires, appelées myocytes, possèdent plusieurs noyaux pour une dépense énergétique plus rapide et une assemblée de protéines plus efficace.

Les muscles squelettiques se divisent en deux grands groupes : les muscles à contraction lente (aussi appelés Type 1) et les muscles à contraction rapide (appelés Type 2). Les muscles à contraction lente, ou muscles rouges, sont denses en capillaires et riches en mitochondries et en myoglobine, ce qui leur donne leur couleur rouge caractéristique. Ils peuvent transporter plus d'oxygène et soutenir une activité aérobie plus longtemps, ce qui signifie qu'ils peuvent rester actifs pendant une période prolongée. Les muscles à contraction rapide peuvent se contracter plus rapidement et avec une plus grande force que les muscles à contraction lente, mais ne peuvent soutenir que de courtes périodes d'activité anaérobie avant que la contraction musculaire ne devienne douloureuse.

Pour se contracter correctement, chaque muscle est connecté à des branches de jusqu'à 250 neurones moteurs provenant d'un ou plusieurs neurones moteurs, chaque branche formant une jonction neuromusculaire. Pour faire bouger un muscle, le cerveau envoie d'abord un signal au neurone moteur. Celui-ci réagit immédiatement en libérant de l'acétylcholine dans le muscle via la jonction neuromusculaire, ce qui déclenche la contraction du muscle.

Les muscles lisses et cardiaques se contractent de manière involontaire, ce qui signifie qu'une personne n'a pas de contrôle conscient sur leurs contractions. Ils sont activés par l'activation endocrine (hormonale) ou par l'intervention du système nerveux autonome.

Les muscles lisses se trouvent dans des structures creuses telles que les intestins et certains organes comme l'estomac, l'utérus et la vessie. Ils ne sont pas striés, c'est-à-dire qu'ils manquent de sarcomères, et leurs contractions sont généralement lentes et graduelles. Les myocytes des muscles lisses et cardiaques possèdent principalement un seul noyau par cellule.

Le muscle cardiaque est strié et se trouve dans la paroi centrale du cœur. Il se contracte de manière similaire aux muscles squelettiques, mais est guidé par le potentiel d'action cardiaque. Il s'agit d'une impulsion de calcium chargée positivement libérée par les réserves internes de calcium des cellules. Les contractions coordonnées des cellules musculaires cardiaques propulsent le sang hors des oreillettes et des ventricules vers les vaisseaux sanguins des systèmes circulatoires gauche/corporel/systémique et droit/pulmonaire. Les cellules musculaires cardiaques, contrairement à la plupart des autres tissus du corps, dépendent d'un apport sanguin et électrique pour fournir de l'oxygène et des nutriments et éliminer les déchets tels que le dioxyde de carbone. Les artères coronaires aident à remplir cette fonction.

Conditions et maladies musculaires

Tout comme la fonction musculaire est essentielle à la locomotion, les processus métaboliques fournissant l'énergie nécessaire à la contraction musculaire le sont tout autant. Nos corps transforment les aliments que nous consommons en ATP (l’énergie du corps), qui fournit l'énergie nécessaire et permet la contraction dans tous les types de muscles. Contrairement à tous les autres organes, sauf la peau, les muscles peuvent croître (hypertrophie) et se détériorer (atrophie) en fonction de la disponibilité de l'énergie et d'autres nutriments, ainsi que de la quantité et de la durée de la pression exercée sur le muscle. Tous les types de muscles présentent cette caractéristique, généralement positive. Cependant, tant l'hypertrophie que l'atrophie peuvent également être à l'origine de conditions indésirables. L'hypertrophie cardiaque et la sarcopénie sont des conditions courantes affectant la masse musculaire.

Un autre type de condition peut être le manque d'innervation et de boucle de rétroaction entre le cerveau et les muscles squelettiques. Un exemple radical de cette condition est la SLA (Sclérose Latérale Amyotrophique), où les neurones reliant les muscles au système nerveux central meurent, laissant les muscles incapables de recevoir des instructions et entraînant une atrophie progressive.

D'autres types de conditions incluent les blessures et la surutilisation, ce qui conduit à l'inflammation, aux contusions, à la tendinite et à une guérison incomplète ; les problèmes génétiques se manifestant par une atrophie musculaire ; les troubles métaboliques ou endocriniens tels que les maladies de la thyroïde ou des glandes surrénales et l'abus de stéroïdes ; ou diverses toxicités, allant de l'alcoolisme à l'empoisonnement par les pesticides.

Des recherches toujours en cours

Malgré l'expansion pour l’intérêt du sport, certaines maladies musculaires restent encore mal comprises. De plus, la complexité des voies interconnectées nécessaires à des contractions musculaires saines et stables, ainsi qu'à leur croissance soutenue, n'a été mise en pratique que récemment. L'impact de recherche le plus important jusqu'à présent a été la compréhension de la connexion esprit-muscle et l'effet largement bénéfique de l'exercice sur la santé mentale. La recherche en cours apportera certainement de nouvelles révélations sur notre plus grand organe dans un avenir proche.

Sources: