Sarcomère: parties, fonctions et maladies associées

Le système musculaire comprend un ensemble de plus de 650 muscles qui façonnent et soutiennent le corps humain. Beaucoup d'entre eux peuvent être contrôlés à volonté, ce qui nous permet d'exercer suffisamment de force sur le squelette pour se déplacer. Pour certains auteurs, l'appareil musculaire n'est composé que des tissus qui peuvent bouger à volonté, tandis que pour d'autres, les muscles involontaires (cœur et viscères, par exemple), sont également inclus dans cette conglomérat.

Quoi qu'il en soit, les muscles nous permettent de passer du mouvement à la vie car, sans aller plus loin, le tissu musculaire de la Le cœur (myocarde) pompe 70 millilitres de sang à chaque battement, c'est-à-dire tout le sang du corps en un peu plus d'un battement de cœur. minute. Tout au long de notre vie, ce tissu titanesque peut se contracter quelque 2 000 millions de fois.

Qu'il s'agisse de pomper du sang ou d'effectuer un mouvement conscient, chaque muscle de notre corps a une fonction spécifique, essentielle et irremplaçable.

Aujourd'hui on vient parler du sarcomère, l'unité anatomique et fonctionnelle de la musculature striée.

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types de muscles

Les propriétés de base de tous les tissus musculaires sont la contractilité, l'excitabilité, l'extensibilité et l'élasticité.. Cela permet aux muscles de recevoir et de répondre aux stimuli, de s'étirer, de se contracter et de revenir à leur état d'origine afin qu'aucun dommage ne soit causé. Sur la base de ces qualités, le système musculaire permet la production de mouvements corporels (avec les articulations), la contraction des les vaisseaux sanguins, le cœur et la production de mouvements péristaltiques, le maintien de la posture et la protection mécanique, entre autres Choses.

Outre ces caractéristiques communes, il faut noter que il existe 3 types de musculature essentiels. Nous les définissons brièvement :

• Muscle lisse: contraction involontaire. C'est le type le plus primitif et constitue la muqueuse des viscères, en plus d'apparaître dans les parois des vaisseaux sanguins et lymphatiques.
• Tissu musculaire strié: il est le plus abondant et a son origine et son insertion dans les os. Ce sont les muscles volontaires.
• Tissu musculaire cardiaque: Trouvé exclusivement dans la paroi cardiaque. Il n'est pas sous contrôle volontaire, car il fonctionne automatiquement.

Cette première distinction est essentielle, car l'unité fonctionnelle qui nous intéresse ici (le sarcomère) n'est présente que dans la musculature striée. Maintenant oui, voyons ses propriétés.

Qu'est-ce qu'un sarcomère ?

Le sarcomère est défini comme l'unité fonctionnelle et anatomique du muscle strié, c'est-à-dire le muscle volontaire. Ce sont des séries d'unités répétées qui donnent naissance à des structures morphologiques appelées myofibrilles, et sont peut-être les structures macromoléculaires les plus ordonnées de toute la typologie cellule eukaryotique. Nous allons introduire de nombreux termes rapidement, alors ne désespérez pas, car nous allons y aller par étapes.

Les cellules qui composent le muscle strié sont appelées myofibres, et ce sont de longues structures cylindriques entourées d'une membrane plasmique connue sous le nom de sarcolemme.. Ce sont des corps cellulaires très longs, ils peuvent aller de quelques millimètres à plus d'un mètre (10 et 100 µm de diamètre) et ont quelques noyaux périphériques dans le cytoplasme, donnant à la cellule beaucoup de place pour les machines contractable.

Si nous allons plus loin dans la spécificité, nous verrons que les myofibres musculaires contiennent plusieurs centaines ou milliers de myofibrilles dans leur sarcoplasme (cytoplasme cellulaire), un niveau d'ordre morphologique inférieur. À son tour, chaque myofibrille contient des myofilaments, dans la proportion d'environ 1 500 filaments de myosine et 3 000 filaments d'actine. Pour vous donner une idée simple, on parle d'un "câble" électrique (myofibre) qui, s'il est coupé, il contient des milliers de fils beaucoup plus petits à l'intérieur (myofibrille).

C'est à cette échelle que l'on trouve les sarcomères car, comme nous l'avons dit précédemment, ils sont l'unité répétitive fonctionnelle qui constitue les myofibrilles.

Caractéristiques du sarcomère

Dans la composition du sarcomère deux éléments biologiques d'importance essentielle que nous avons déjà nommés se distinguent: l'actine et la myosine. L'actine est l'une des protéines globulaires les plus essentielles chez les êtres vivants, car c'est l'une des 3 principaux composants des cytosquelettes (squelette cellulaire) des cellules des organismes eucaryotes.

D'autre part, la myosine est une autre protéine qui, avec l'actine, permet la contraction musculaire, puisqu'elle représente jusqu'à 70 % des protéines totales présentes dans ce tissu. Il est également impliqué dans la division cellulaire et le transport des vésicules, bien que de telles fonctionnalités seront explorées à une autre occasion.

Le sarcomère a une structure très complexe, puisque Il est composé d'une série de "bandes" qui se déplacent dans le mouvement contractile. Ce sont les suivants :

• Bande A: bande composée de filaments épais de myosine et de filaments fins d'actine. A l'intérieur se trouvent les zones H et M.
• Bande I: bande composée de filaments fins d'actine.
• Disques Z: Ici, les actines adjacentes sont attachées et la continuité avec le sarcomère suivant est maintenue.

Ainsi, la région d'une myofibrille située entre deux disques Z consécutifs peut être appelée le sarcomère, ce qui signifie une longueur approximative de deux microns. Entre les disques Z, il y a une section sombre (correspondant à la bande A) où, lorsqu'elle est contractée, la les filaments épais de myosine et les filaments minces d'actine glissent les uns sur les autres, faisant varier la taille de la sarcomère.

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question sur les protéines

Outre les protéines contractiles typiques, l'actine et la myosine, le sarcomère contient deux autres grands groupes. On vous raconte brièvement.

L'un des groupes accessoires de protéines présents dans le sarcomère sont des protéines régulatrices., responsable de l'initiation et de l'arrêt du mouvement contractile. La plus connue de toutes est peut-être la tropomyosine, avec une structure enroulée composée de deux longs polypeptides. Cette protéine régule, avec la tropine, les interactions de l'actine et de la myosine lors de la contraction musculaire.

On observe également dans un autre bloc les protéines structurales, qui permettent à ce réseau cellulaire très complexe de rester en ordre et de ne pas s'effondrer. Le plus important de tous est la titine, la plus grande protéine connue, avec une masse moléculaire de 3 à 4 millions de Daltons (Da). Cette molécule essentielle fonctionne en reliant la ligne du disque Z avec la ligne de la zone M dans le sarcomère, contribuant à la transmission de la force dans la ligne Z et libérant la tension dans la région de le groupe i Il limite également l'amplitude de mouvement du sarcomère lorsqu'il est sollicité.

Une autre des protéines structurelles essentielles est la dystrophine ou nébuline. Cette dernière se lie à l'actine musculaire, régulant l'extension des filaments fins. En résumé, ce sont des protéines qui permettent la communication de bandes et de disques dans le sarcomère, favorisant la le mouvement contractile hautement complexe et efficace qui caractérise les muscles peut être produit efficacement.

Pathologies associées

Il est intéressant de savoir que lorsque la transcription de l'une de ces protéines échoue, des troubles de santé très graves peuvent survenir. Par exemple, certaines mutations du gène de la titine ont été associées à la cardiomyopathie hypertrophique familiale, une cardiopathie congénitale qui touche 0,2 % à 0,5 % de la population générale.

Une autre des maladies les plus notoires en ce qui concerne les muscles est Dystrophie musculaire de Duchenne, causée par un gène défectueux de la dystrophine. Ceci est associé à une déficience intellectuelle, de la fatigue, des problèmes moteurs et une incoordination générale qui se termine généralement par le décès du patient en raison d'une insuffisance respiratoire associée. Bien que cela puisse paraître surprenant, quelque chose d'aussi simple qu'un défaut dans la synthèse d'une protéine peut se traduire par des pathologies mortelles.

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résumé

Si vous avez appris quelque chose aujourd'hui, c'est sûrement que le sarcomère est une unité fonctionnelle extrêmement complexe et organisée, dont la structure tente de Trouver l'équilibre entre une contraction forte et efficace et la viabilité biologique (c'est-à-dire tout ce qui reste en place une fois que la contraction s'est produite). mouvement).

Entre bandes, disques et lignes, une chose est claire pour nous: les sarcomères pourraient couvrir un livre uniquement avec leur organisation anatomique. L'organisation de l'actine, de la myosine et d'autres protéines associées est la clé du mouvement chez les êtres vivants.

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