10.7 : Tissu musculaire cardiaque

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Objectifs d'apprentissage

Décrire les disques intercalés et les jonctions lacunaires
Décrivez un desmosome

Le tissu musculaire cardiaque se trouve uniquement dans le cœur. Des contractions hautement coordonnées du muscle cardiaque pompent le sang dans les vaisseaux du système circulatoire. Comme le muscle squelettique, le muscle cardiaque est strié et organisé en sarcomères, possédant la même organisation en bandes que le muscle squelettique (Figure\(\PageIndex{1}\)). Cependant, les fibres musculaires cardiaques sont plus courtes que les fibres des muscles squelettiques et ne contiennent généralement qu'un seul noyau, situé dans la région centrale de la cellule. Les fibres musculaires cardiaques possèdent également de nombreuses mitochondries et de la myoglobine, car l'ATP est produit principalement par le métabolisme aérobie. Les cellules des fibres musculaires cardiaques sont également largement ramifiées et sont reliées les unes aux autres à leurs extrémités par des disques intercalés. Un disque intercalaire permet aux cellules du muscle cardiaque de se contracter selon un schéma ondulatoire, ce qui permet au cœur de fonctionner comme une pompe.

Figure\(\PageIndex{2}\) : Muscle cardiaque. Les disques intercalés font partie du sarcolemme du muscle cardiaque et contiennent des jonctions lacunaires et des desmosomes.

Les contractions du cœur (battements du cœur) sont contrôlées par des cellules musculaires cardiaques spécialisées appelées cellules stimulatrices qui contrôlent directement la fréquence cardiaque. Bien que le muscle cardiaque ne puisse pas être contrôlé consciemment, les cellules du stimulateur cardiaque répondent aux signaux du système nerveux autonome (SNA) pour accélérer ou ralentir le rythme cardiaque. Les cellules du stimulateur cardiaque peuvent également répondre à diverses hormones qui modulent la fréquence cardiaque afin de contrôler la pression artérielle.

La vague de contraction qui permet au cœur de fonctionner en tant qu'unité, appelée syncytium fonctionnel, commence par les cellules du stimulateur cardiaque. Ce groupe de cellules est auto-excitable et est capable de se dépolariser jusqu'au seuil et au potentiel d'action du feu par lui-même, une caractéristique appelée autorythmicité ; elles le font à des intervalles définis qui déterminent la fréquence cardiaque. Comme elles sont reliées par des jonctions lacunaires aux fibres musculaires environnantes et aux fibres spécialisées du système de conduction cardiaque, les cellules du stimulateur cardiaque sont capables de transférer la dépolarisation aux autres fibres musculaires cardiaques de manière à permettre au cœur de se contracter de manière coordonnée.

Une autre caractéristique du muscle cardiaque est son potentiel d'action relativement long dans ses fibres, avec un « plateau » de dépolarisation soutenu. Le plateau est produit par l'entrée de Ca ⁺⁺ par des canaux calciques dépendants de la tension situés dans le sarcolemme des fibres musculaires cardiaques. Cette dépolarisation soutenue (et l'entrée de Ca ⁺⁺) entraîne une contraction plus longue que celle produite par un potentiel d'action dans le muscle squelettique. Contrairement au muscle squelettique, une grande partie du Ca ⁺⁺ qui déclenche la contraction des muscles cardiaques provient de l'extérieur de la cellule plutôt que du SR.

Révision du chapitre

Le muscle cardiaque est un muscle strié présent uniquement dans le cœur. Les fibres musculaires cardiaques ont un noyau unique, sont ramifiées et reliées les unes aux autres par des disques intercalés qui contiennent des jonctions lacunaires permettant la dépolarisation entre les cellules et les desmosomes afin de maintenir les fibres ensemble lorsque le cœur se contracte. La contraction de chaque fibre musculaire cardiaque est déclenchée par les ions Ca ⁺⁺ de la même manière que dans le muscle squelettique, mais ici, les ions Ca ⁺⁺ proviennent du SR et passent par des canaux calciques dépendants de la tension situés dans le sarcolemme. Les cellules du stimulateur cardiaque stimulent la contraction spontanée du muscle cardiaque en tant qu'unité fonctionnelle appelée syncytium.

Questions de révision

Q. Les muscles cardiaques diffèrent des muscles squelettiques en ce qu'ils ________.

A. sont striés

B. utiliser le métabolisme aérobie

C. contiennent des myofibrilles

D. contiennent des disques intercalés

Réponse : D

Q. Si l'on empêchait les cellules du muscle cardiaque de subir un métabolisme aérobie, elles finiraient par ________.

A. subir une glycolyse

B. synthétiser l'ATP

C. arrêter de contracter

D. commencer à contracter

Réponse : C

Questions sur la pensée critique

Q. Quel serait l'inconvénient que les contractions cardiaques aient la même durée que les contractions des muscles squelettiques ?

R. Un potentiel d'action peut atteindre une cellule du muscle cardiaque avant qu'elle n'entre dans la phase de relaxation, ce qui entraîne des contractions soutenues du tétanos. Si cela se produisait, le cœur ne battrait pas régulièrement.

Q. En quoi les cellules du muscle cardiaque sont-elles similaires et différentes des cellules du muscle squelettique ?

R. Les cellules musculaires cardiaques et squelettiques contiennent toutes deux des myofibrilles ordonnées et sont striées. Les cellules du muscle cardiaque sont ramifiées et contiennent des disques intercalés, ce qui n'est pas le cas des muscles squelettiques.

Lexique

autorythmicité: capacité du cœur à contrôler ses propres contractions

desmosome: structure cellulaire qui ancre les extrémités des fibres du muscle cardiaque pour permettre la contraction

disque intercalé: partie du sarcolemme qui relie le tissu cardiaque et contient des jonctions lacunaires et des desmosomes