Table des matières
L’unité de base du tissu musculaire squelettique est la fibre musculaire. Ces fibres s’apparentent à de longues formes cylindriques contenant noyaux, mitochondries, réticulum endoplasmique et myofibrilles (Tortora et al. 1994). Les fibres sont disposées parallèlement. Elles mesurent de 10 à 100 μm de diamètre et peuvent atteindre 30 cm de longueur. Chaque fibre est formée de la fusion de plusieurs centaines de cellules appelées myoblastes. Les noyaux des fibres musculaires sont accolés à la membrane plasmique (sarcolemme), ne nuisant pas aux éléments contractiles. Chaque fibre musculaire est formée de myofibrilles, elles-mêmes constituées des structures contractiles (Figure 1.1).
Plusieurs couches de tissus conjonctifs séparent et protègent les composantes des muscles squelettiques. L’endomysium sépare chaque fibre musculaire, le périmysium organise de 10 à 100 fibres musculaires en faisceaux et l’épimysium est la couche extérieure qui enveloppe tout le muscle. Ces membranes fournissent des fibres collagènes aux tissus conjonctifs qui attachent le muscle à d’autres structures (muscle, os, tendons) (Figure 1.1).
On distingue trois principaux types de fibres musculaires squelettiques, variant selon leur teneur en myoglobine, nommées fibres rouges, fibres intermédiaires ou fibres blanches (Tortora et al. 1994). La myoglobine est une protéine qui emmagasine l’oxygène à l’intérieur du muscle. Les fibres rouges possèdent plus de mitochondries et de capillaires que les blanches. Les types de fibres possèdent aussi des métabolismes différents, comme une teneur variée en ATPase (adénosine-triphosphatase), résultant en différentes vitesses de contraction et différentes résistances à la fatigue. La classification se dessine ainsi :
Fibres de Type I : fibres oxydatives à contraction lente et résistantes à la fatigue . Ces fibres contiennent beaucoup de myoglobine, de mitochondries et de capillaires (fibres
Figure 1.1: Anatomie du muscle squelettique au niveau macroscopique et microscopique.
(Tortora et al. 1994)
rouges). Ce sont des fibres qui scindent lentement l’ATP (adénosine-triphosphate) et sont petites en diamètre. Elles sont surtout retrouvées dans les muscles posturaux comme les muscles du cou.
Fibres de Type IIA : fibres oxydatives à contraction rapide et résistantes à la fatigue . Ces fibres contiennent beaucoup de myoglobine, de mitochondries et de capillaires mais, elles possèdent une coloration intermédiaire (fibres intermédiaires). Elles se retrouvent généralement en grand nombre dans les muscles de la jambe des athlètes.
Fibres de Type IIB : fibres glycolytiques à contraction rapide et sensibles à la fatigue . Ces fibres contiennent peu de myoglobine, de mitochondries et de capillaires (fibres blanches). Elles ont une haute teneur en glycogène et possèdent le plus grand diamètre. On les retrouve en grand nombre dans les muscles du bras.
Les fibres oxydatives produisent de l’ATP par le système aérobique, tandis que les fibres glycolytiques le produisent par le système anaérobique (système plus lent, donc les fibres sont plus sensibles à la fatigue). Même si la plupart des muscles squelettiques contiennent une combinaison des trois types de fibres, les fibres d’une même unité motrice sont toutes d’un seul type. Une unité motrice est formée par un neurone moteur ainsi que toutes les fibres musculaires que ce dernier stimule. Les différents types sont utilisés selon le besoin de la contraction. Par exemple, un effort léger, nécessitant une faible contraction, n’activera que les unités motrices reliées aux fibres de type I (contraction lente); un effet plus soutenu (contraction forte) activera les fibres à contraction rapide de type IIB et un effort intense, nécessitant une contraction maximale, activera en plus les fibres IIA qui sont résistantes à la fatigue.
Un athlète qui effectue un sport d’endurance (course ou natation par exemple) modifie graduellement certaines fibres glycolytiques (type IIB) en fibres oxydatives (type IIA). Généralement, le nombre total des fibres musculaires squelettiques ne varie pas. Ces fibres musculaires transformées présentent un diamètre plus élevé, un nombre de mitochondries et de capillaires plus grand et une force accrue. Dans ce type d’entraînement, la masse musculaire augmente peu. En opposé, les haltérophiles, qui demandent une force élevée pendant un court laps de temps, accroissent la taille et la force des fibres glycolytiques à contraction rapide. Cet accroissement de la taille est dû à une synthèse accrue des filaments fins et épais.
Comme mentionné précédemment, l'augmentation de la masse musculaire est attribuable à l’élargissement des cellules existantes (hypertrophie) plutôt qu’à une augmentation du nombre de fibres (hyperplasie). Cet élargissement s’effectue par la fusion des cellules satellites avec des fibres existantes (muscle mature) ou entre elles (postnatal) (Tortora et al. 1994). Ces cellules satellites sont des cellules souches inactives accolées aux fibres musculaires. Elles possèdent un potentiel régénérateur limité puisqu’une lésion importante transforme le tissu musculaire en du tissu cicatriciel fibreux (fibrose). Lors du vieillissement, le nombre relatif de fibres de type I (contraction lente) augmente, ce qui est attribuable soit à une atrophie des autres types de fibres, soit à la conversion des fibres de type II en type I. Par contre, ce phénomène peut être soit lié au vieillissement, soit à une activité physique plus limitée des personnes plus âgées.