Anatomie du système locomoteur (myologie)

Système locomoteur = appareil musculo-squelettique = ensemble des organes participant à la posture et aux mouvements du corps
Il se compose du système osseux (le squelette), du système articulaire et du système musculaire

Myologie = étude de l'appareil musculaire
Muscle = tissu biologique constitué de cellules contractiles, et organe constitué de tissu musculaire
Plus de 600 muscles dans le corps humain, environ 40% du poids corporel adulte

1/ Les propriétés essentielles du tissu musculaire

• Contractilité (rôle essentiellement moteur, capacité de se contracter en réponse à une stimulation appropriée)
• Extensibilité (faculté d'étirement, les fibres musculaires raccourcissent en se contractant ; rallongent avec le relâchement et peuvent s'étirer)
• Élasticité (reprise de la forme initiale du muscle quand la contraction cesse)
• Excitabilité (faculté de percevoir une stimulation et d'y répondre)
• Tonicité (propriété du muscle à être dans un état de tension permanent = tonus musculaire)

Composition du muscle :
>  Eau (75%)
>  Protéines (dont la myoglobine pour les muscles striés) (20%)
>  Éléments minéraux (calcium, potassium, magnésium, sodium...) (5%)

Selon leurs fonctions, structures et innervations, on distingue 3 types de muscles

(sante-sur-le-net.com)

2/ Les muscles striés squelettiques

Sous le contrôle du système nerveux somatique
Tapissent le squelette et permettent les mouvements
Ce sont les muscles de la vie de relation
Contractions volontaires, intenses et brèves
Sont très fatigables
Couleur rouge (possèdent un pigment : la myoglobine)

A) Fonctions des muscles striés

Production de mouvement
Maintien de la posture
Dégagement de chaleur, thermorégulation
Stabilisation des articulations

B) Nomenclature des muscles

Selon l'organisation des fibres musculaires
Fibres musculaires parallèles, fusiformes, unipennées (à la manière d'une plume), bipennées, multipennées, circulaires, convergentes (triangulaires)...
Selon leurs fonctions
Muscles fléchisseurs, releveurs...
Selon leurs insertions et le nombre de leur attaches
Biceps (2), triceps (3), quadriceps (4)...
Selon leurs topographies
(muscles intercostaux...)
Selon leurs formes géométriques 
(muscle petit rhomboïde...)

(Illustration adaptée de Pearson Education, Benjamin Cummings)

C) Morphologie générale

Le muscle se compose d'une partie active rouge et contractile = le corps charnu (ou le ventre), et d'extrémités résistantes permettant son attache (tendons = bandes de tissu conjonctif fibreux blanc qui relient les muscles à l'os, lames fibreuses...). Parfois, les muscles sont directement rattachés à la peau (muscles du visage...)
En général, si muscle avec fibres musculaires petites et courtes = force importante, et si muscle avec fibres musculaires longues et fines = mouvements rapides et de grande amplitude

Un mouvement sollicite la plupart du temps plusieurs muscles. Selon l'action de ceux-ci, on peut distinguer le muscle :
- Agoniste = moteur = premier responsable du mouvement
- Antagoniste = s'oppose au muscle agoniste
- Synergique = accompagne ou seconde le premier muscle dans le même mouvement
- Fixateur = immobilise une articulation ou un os pour permettre aux agonistes de travailler
- Neutralisateur = empêche les mouvements non désirés

C) Structure interne

Un muscle strié squelettique est entouré et structuré avec du tissu conjonctif fibreux qui permet de le soutenir et de protéger les fibres qui le composent
- l'épimysium (ou aponévrose) entoure le muscle
Les fibres musculaires striées sont regroupées en faisceaux
- le périmysium entoure chaque faisceau (vaisseaux sanguins)
- l'endomysium entoure chaque fibre musculaire (autour du sarcolemme)

(campusport.univ-lille2.fr)

Les fibres musculaires sont les unités fondamentales du muscle
La fibre musculaire (= la cellule musculaire) est également appelée le myocyte

La fibre musculaire striée est le rhabdomyocyte
C'est une très grande cellule cylindrique, allongée et striée qui possède plusieurs éléments :

• Entourée d'une membrane cellulaire = le sarcolemme 
• Le cytoplasme (liquide intra cellulaire) musculaire = le sarcoplasme 
• Plusieurs myofibrilles (organites représentant 80% du volume de la cellule musculaire)
• Plusieurs noyaux périphériques (c'est une cellule polynucléée)
• Des mitochondries musculaires = les sarcosomes (fournissent l'énergie sous forme d'ATP)
• 2 types de réticulum endoplasmique = le réticulum sarcoplasmique + les tubules transverses (tubules T) = réseaux de tubules entourant les myofibrilles pour le transfert et stockage du calcium intracellulaire pendant la contraction musculaire
• De la myoglobine (protéine constituant un réservoir à oxygène)
• Des grains de glycogène (réserve énergétique) 

(Illustration adaptée issue de forum.cemp6.org)

Chaque myofibrille présente dans sa longueur une alternance régulière de bandes sombres et de bandes claires, d'où son apparence striée
Elle est constituée de plusieurs myofilaments de protéines contractiles :
- des filaments épais de myosine
- des filaments fins d'actine
Les chevauchements de ces filaments forment les sarcomères = ce sont les plus petites unités contractiles du muscle strié squelettique

Au microscope, le sarcomère apparaît strié avec une succession de bandes sombres A (anisotropes) et de bandes claires I (isotropes)
Au milieu des bandes claires se trouve la strie Z (lieu d'ancrage des filaments fins) qui sépare les sarcomères les uns des autres
Les bandes sombres A s'étendent sur toute la longueur des filaments épais et ses parties externes se chevauchent avec les filaments fins
Les bandes claires I sont les zones où ne sont présents que les filaments fins

(ressources.unisciel.fr)

En grossissant encore les sarcomères, on remarque que les bandes claires I et les bandes sombres A ne sont pas homogènes :
- La zone H, au centre de chaque bande sombre A, est la zone où ne sont présents que des filaments épais
- La ligne M correspond aux points d'ancrage des filaments épais au centre du sarcomère

(Illustration adaptée de studyblue.com)

NB : La description plus poussée des myofilaments et de l'implication des sarcomères dans la contraction musculaire seront abordés dans la page "physiologie musculaire"...

NB : 1 muscle = plusieurs faisceaux, 1 faisceau = plusieurs fibres musculaires, 1 fibre musculaire = plusieurs myofibrilles, 1 myofibrille = plusieurs myofilaments...

D) Innervation des muscles striés squelettiques

Innervation motrice et sensitive
Rappel : L’innervation motrice est assurée par des motoneurones issus de la corne antérieure de la moelle épinière
L’ensemble des fibres musculaires innervées par un même motoneurone constitue une unité motrice
(Chaque fibre musculaire est généralement innervée par un seul motoneurone)
Zone de contact entre la terminaison nerveuse et la myofibrille = la plaque motrice

Schéma d'une unité motrice
(svt.ghediri.com)

Les nerfs sensitifs transmettent les informations des récepteurs proprioceptifs situés dans les muscles (sensations douloureuses, variation du tonus musculaire...)

E) Vascularisation 

Même au repos, les muscles striés sont de gros consommateurs de sang oxygéné
Lors d'un effort, on observe une augmentation du débit sanguin nécessaire à l'approvisionnement des muscles et à l'élimination des déchets
L'artère qui nourrit un muscle se ramifie pour former un vaste réseau capillaire entourant chaque fibre musculaire
La régulation du flux sanguin des muscles se fait grâce à la contraction des muscles lisses des vaisseaux sanguins, sous la commande des nerfs moteurs autonomes

2/ Les muscles lisses ou viscéraux

Sous le contrôle du système nerveux autonome (ou végétatif), du système hormonal et de certains facteurs locaux
Mobilité des organes internes (viscères)
Contractions involontaires, lentes et prolongées
Couleur blanche (pas de myoglobine)
Souvent circulaires ou en formes d'anneaux (paroi des intestins, cardia de l'estomac...)

Comme le muscle strié, le muscle lisse possède les propriétés communes à tout tissu musculaire (excitabilité, extensibilité, élasticité, tonicité et contractilité) mais en plus, sa contraction est globale ; l'ensemble des fibres d'un feuillet peuvent se contracter en même temps...
De plus, certaines fibres musculaires lisses sont capables de contractions autonomes rythmées

A) Localisation et fonctions des muscles lisses

On retrouve du tissu musculaire lisse au sein de la paroi des organes creux (tunique musculeuse), isolés ou au sein de petits muscles (muscles arrecteurs des poils = chaire de poule...)
Les muscles lisses participent à la régulation des grandes fonctions (digestive, respiratoire, circulatoire…)
Vaisseaux sanguins (vasomotricité), trachée, bronches, larynx, estomac, intestin (péristaltisme), uretère, vessie, utérus...
Ils permettent à ces organes de se contracter afin d’expulser leur contenu, d’empêcher ou de contrôler le passage d’aliments, de fluides ou de déchets

B) Structure interne

La fibre musculaire lisse est appelée leiomyocyte
C'est une petite cellule fusiforme, lisse ne possédant qu'un seul noyau central (cellule uninucléée)
Elle ne possède pas de stries car elle ne contient que des myofibrilles homogènes avec des myofilaments désordonnés (pas de sarcomères donc)

(amar-constantine.e-monsite.com)

3/ Le muscle cardiaque

Cas particulier, uniquement au niveau du muscle cardiaque = le myocarde
Possède des caractéristiques communes aux muscles lisses et striés
Muscle strié mais contractions involontaires, perpétuelles et régulières
Sous le contrôle du système nerveux autonome
Contrairement au muscle strié squelettique, le muscle cardiaque peut se contracter sans stimulation nerveuse extrinsèque ou hormonale. En effet, des fibres cardiaques spécialisées lui confèrent une capacité contractile autonome

Les cellules musculaires striées cardiaques sont les cardiomyocytes
Ce sont des fibres musculaires courtes, ramifiées, uni ou bi nucléées
Les limites entre les fibres musculaires cardiaques sont mal définies et formées par des disques intercalaires =
- qui permettent une meilleure propagation et la synchronisation des ondes de contractions dans le myocarde
- qui assurent la continuité physique des cardiomyocytes

(Tortora et al 1994)

4/ Anatomie descriptive des muscles

Pour ce paragraphe, je vous propose un superbe site d'anatomie humaine en 3D afin de tout visualiser en direct ! >> http://www.ikonet.com/fr/sante/corpshumainvirtuel/corpshumainvirtuel.php
Choisissez "les muscles" dans la colonne de gauche, grossissez avec la loupe, cliquez pour avoir la description de chaque muscle... :)
 

(ikonet.com/fr/sante/corpshumainvirtuel/corpshumainvirtuel.php)