Comment les os du squelette humain bougent-ils ? Les muscles squelettiques se contractent et se détendent pour déplacer mécaniquement le corps. Des messages du système nerveux provoquent ces contractions musculaires. L’ensemble du processus est appelé le mécanisme de contraction musculaire et peut être résumé en trois étapes :
(1) Un message passe du système nerveux au système musculaire, déclenchant des réactions chimiques.
(2) Les réactions chimiques conduisent les fibres musculaires à se réorganiser d’une manière qui raccourcit le muscle – c’est la contraction.
(3) Lorsque le signal du système nerveux n’est plus présent, le processus chimique s’inverse, les fibres musculaires se réorganisent à nouveau et le muscle se détend.
Regardons d’un peu plus près les étapes du mécanisme de la contraction musculaire.
Une contraction musculaire est déclenchée lorsqu’un potentiel d’action voyage le long des nerfs jusqu’aux muscles
La contraction musculaire commence lorsque le système nerveux génère un signal. Le signal, une impulsion appelée potentiel d’action, voyage à travers un type de cellule nerveuse appelée motoneurone. La jonction neuromusculaire est le nom de l’endroit où le motoneurone atteint une cellule musculaire. Le tissu musculaire squelettique est composé de cellules appelées fibres musculaires. Lorsque le signal du système nerveux atteint la jonction neuromusculaire, un message chimique est libéré par le motoneurone. Ce message chimique, un neurotransmetteur appelé acétylcholine, se lie à des récepteurs situés à l’extérieur de la fibre musculaire. Cela déclenche une réaction chimique à l’intérieur du muscle.
L’acétylcholine est libérée et se lie aux récepteurs sur la membrane musculaire
Un processus moléculaire en plusieurs étapes à l’intérieur de la fibre musculaire commence lorsque l’acétylcholine se lie aux récepteurs sur la membrane de la fibre musculaire. Les protéines à l’intérieur des fibres musculaires sont organisées en longues chaînes qui peuvent interagir les unes avec les autres, se réorganisant pour se raccourcir et se détendre. Lorsque l’acétylcholine atteint les récepteurs sur les membranes des fibres musculaires, les canaux membranaires s’ouvrent et le processus qui contracte une fibre musculaire détendue commence :
- L’ouverture des canaux permet un afflux d’ions sodium dans le cytoplasme de la fibre musculaire.
- L’afflux de sodium envoie également un message au sein de la fibre musculaire pour déclencher la libération des ions calcium stockés.
- Les ions calcium se diffusent dans la fibre musculaire.
- La relation entre les chaînes de protéines à l’intérieur des cellules musculaires change, entraînant la contraction.
Les fibres musculaires se détendent lorsque le signal du système nerveux n’est plus présent
Lorsque la stimulation du motoneurone fournissant l’impulsion aux fibres musculaires s’arrête, la réaction chimique qui provoque le réarrangement des protéines des fibres musculaires est stoppée. Cela inverse les processus chimiques dans les fibres musculaires et le muscle se détend.