Physiologie des systèmes intégrés, les principes et fonctions

Le système membranaire musculaire

Le sarcolemme présente à intervalle régulier des invaginations vers l'intérieur de la cellule musculaire formant les tubules transverses ou tubule T contenant des récepteurs à la dihydropyridine (DHP) sensibles au voltage.

A l'intérieur de la cellule, les myofibrilles sont entourées d'un système membranaire appelé réticulum sarcoplasmique, constitué de citernes terminales à chacune de ces extrémités où se concentre le calcium.

La disposition du tubule transverse et du réticulum sarcoplasmique est telle qu'un tubule T est entouré de deux citernes terminales définissant la triade (voir figure[1]).

La triade représente une unité fonctionnelle dans la mesure où les récepteurs DHP sont liés fonctionnellement à des canaux calciques présents dans la membrane du réticulum sarcoplasmique, canaux appelés récepteurs à la ryanodine.

Lors de l'activation par le motoneurone α, l'acétylcholine libérée dans la fente synaptique se fixe sur le récepteur nicotinique, provoquant un potentiel d'action sur la cellule musculaire.

Ce potentiel se propage jusqu'au tubule T, modifiant la conformation du récepteur DHP sensible au voltage, entraînant alors l'ouverture des canaux calciques de la membrane du réticulum sarcoplasmique.

La concentration de calcium à l'intérieur du réticulum sarcoplasmique étant plusieurs milliers de fois supérieure à celle du sarcoplasme, on assiste donc à un important flux calcique dans le sens réticulum → sarcoplasme, augmentant ainsi transitoirement la concentration de calcium dans le sarcoplasme.

Lorsque la cellule musculaire n'est plus activée, les récepteurs DHP reprennent leur conformation initiale, les canaux calciques du réticulum sarcoplasmique se ferment et le calcium est repompé dans la lumière du réticulum sarcoplasmique grâce à des pompes calciques (voir figure[2]).

  1. voir figure
    Représentation schématique du système tubulaire transverse et du réticulum sarcoplasmique au sein d'une cellule musculaire striée squelettique.
  2. voir figure
    Mécanisme de libération du calcium à partir du réticulum sarcoplasmique. A gauche, cellule au repos ; à droite, cellule activée.
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