Les muscles nous sont vitaux, ils servent en permanence notre organisme. Nous les sollicitons volontairement, comme lors d’un déplacement, nous les sollicitons également de manière inconsciente, comme le muscle cardiaque ou les muscles posturaux.


Il existe trois grandes catégories de muscles : le muscle strié squelettique, le muscle lisse et le muscle strié cardiaque. Ils fonctionnent différemment, sont de natures variées et sont innervés par différentes parties du système nerveux, selon leur catégorie. Les muscles sont constitués par des cellules appelées myocytes ou fibres musculaires. Bien qu’elles diffèrent par leurs localisations et leurs modes de fonctionnement, les cellules musculaires possèdent des caractéristiques communes. Leur fonction principale est la contraction. Cette action est réalisable grâce aux propriétés contractiles d’éléments, comme l’actine, la myosine, et la desmine, contenus dans le cytoplasme des cellules musculaires, ou sarcoplasme. La contraction est un phénomène complexe, régulé par d’autres protéines comme la tropomyosine, la troponine et la dystrophine.
Les myocytes sont riches en un pigment qui transporte l’oxygène dans le sarcoplasme : la myoglobine.

En savoir plus : Différentes façons d'observer la formation des cellules musculaires

Le muscle strié squelettique
Également nommé « muscle rouge », le muscle strié squelettique est constitué de cellules musculaires spécifiques : les rhabdomyocytes. Un rhabdomyocyte est formé par un ensemble de cellules dont les cytoplasmes ont fusionné, c’est-à-dire une cellule à plusieurs noyaux ou syncytium. Ces nombreux noyaux sont situés à la périphérie du cytoplasme, également appelé sarcoplasme.
Les rhabdomyocytes sont caractérisés par la présence de myofibrilles. Ces éléments contractiles sont constitués par la succession répétitive de 2 éléments : les stries A et les stries I (1) et (2). Elles sont composées, entre autres, par des filaments d’actine et de myosine. Ces éléments sont indispensables à la contraction musculaire et forment l’unité contractile du muscle strié : le sarcomère (3). La contraction musculaire a lieu grâce au glissement de filaments de myosine sur ceux d’actine. C’est ce glissement qui « raccourcit » le sarcomère et donc la fibre musculaire.

Les muscles striés squelettiques sont constitués par quelques milliers de fibres musculaires assemblées en faisceaux (4) et (5). Elles mesurent de 10 à 100 µm de diamètre et plusieurs centimètres de long et se terminent par des fibres de collagènes, ce sont les tendons. Ils relient les muscles au squelette.
C’est grâce à ces étroites relations que les muscles striés peuvent mettre les os en mouvement, notamment au niveau des articulations. Ils sont également responsables du mouvement d’autres organes comme les yeux.
Ces types de mouvements sont des actes volontaires, ils dépendent donc du système nerveux central. Le contact entre les terminaisons nerveuses et la cellule musculaire est appelé plaque motrice (6) et (7). Au niveau de cette plaque, les informations sont transmises des nerfs aux muscles grâce aux neurotransmetteurs, c’est la synapse (8) et (9). Les muscles striés squelettiques sont toujours en tension légère : c’est le tonus musculaire.

Les muscles squelettiques sont classés suivant leur fonction au sein de l’organisme : fléchisseurs, extenseurs... Ils jouent également un rôle important dans la régulation thermique de l’organisme. Des contractions involontaires, rythmiques et simultanées de muscles squelettiques antagonistes sont produites par l’organisme dans le but de produire de la chaleur : ce sont les frissons.

Le muscle lisse
Les muscles lisses, également appelés « muscles blancs », sont constitués par les léiomyocytes (10). Ces cellules musculaires lisses sont un des acteurs principaux de la vie végétative. Elles se contractent spontanément, et dépendent du système nerveux neurovégétatif. Les muscles lisses entrent dans la composition des parois des viscères, de l’utérus, de l’estomac et des artères dont le diamètre varie en fonction du volume sanguin et de la pression sanguine.
Les cellules du muscle lisse ne sont pas organisées en syncitium, elles ont un noyau unique autour duquel les organites se répartissent. L’appareil contractile des cellules du muscle lisse diffère de celui du muscle squelettique. Contrairement aux cellules musculaires striées cardiaques et squelettiques, les léiomyocytes ne contiennent pas de troponine. Les quantités d’actine et de myosine sont également différentes, ainsi que leurs modalités de liaison et d’organisation.

Le muscle strié cardiaque
Le cœur est un organe musculaire creux constitué de cellules musculaires striées appelées cardiomyocytes (11) et (12). Cette capacité permet au cœur d’entretenir la circulation sanguine. Le tissu musculaire strié cardiaque, ou myocarde, a la capacité de se contracter naturellement et de façon rythmique. Les cardiomyocytes sont spontanément excitables, et ce, indépendamment du système nerveux. Toutefois, le système nerveux végétatif parasympathique exerce un certain contrôle sur ces cellules : il ralentit les battements du cœur. Quant au système nerveux sympathique, il les accélère.
Les cellules cardiaques ont des ressemblances avec les cellules du muscle lisse et celles du muscle strié squelettique. Comme dans la cellule musculaire lisse, les myofilaments sont disposés autour du noyau (13). Le reste de l’espace cytoplasmique est disponible pour les nombreuses mitochondries et les grains de glycogène.
Les cellules cardiaques partagent le même appareil contractile avec les cellules du muscle strié squelettique et diffèrent de ces dernières par leur forme. Ces cellules sont moins allongées, plus cylindriques et présentent des extrémités qui bifurquent pour se connecter avec les cellules adjacentes, elles ne forment donc pas de plaque motrice.
Les éléments qui séparent les cardiomyocytes des rhabdomyocytes ne s’arrêtent pas là. Les cellules du muscle cardiaque ne sont pas organisées en syncitium, elles contiennent un noyau unique. Elles communiquent entre elles grâce à des jonctions cellulaires (desmosomes, zonula adhaerens) qui permettent la transmission de l’excitation électrique (potentiel d’action) d’une cellule à l’autre.

Voir aussi les deux animations consacrées à la contraction musculaire (14) et (15)

En savoir plus...

De l'ADN immortel dans les cellules souches musculaires - communiqué de presse CNRS/Institut Pasteur du 22 juin 2006

Des cellules souches au muscle squelettique : les étapes essentielles décryptées - communiqué de presse CNRS / Institut Pasteur du 15 juin 2005