Physiologie de la contraction et du système vasculaire

Consommation d'énergie lors de la contraction

Contraction et consommation d'énergie : Il faut un apport important en ATP pour ce processus (pour trois procédés différents : 1. Pour l'union et la désunion entre l'actine et la myosine ; 2. Pour séquestrer le calcium ; 3. Pour la repolarisation de la membrane après la dépolarisation). La concentration de l'ATP dans le muscle est relativement faible et insuffisante pour maintenir la contraction pendant une longue période. Si les muscles continuent à se contracter après que la contribution initiale est épuisée, l'ADP produite est phosphorylée à nouveau au détriment de la créatine phosphate (CP), présente à des niveaux plus élevés dans la cellule musculaire. Un apport supplémentaire provient du métabolisme du glucose (ATP fourni par la circulation sanguine et le glycogène stocké dans la fibre musculaire) et du sucre sanguin qui passe par le processus de glycogénèse.

Les facteurs affectant la contraction musculaire

Treppe (phénomène de l'escalier) : C'est l'augmentation successive de l'intensité des contractions d'une fibre musculaire due à des stimuli qui sont répétés toutes les quelques secondes. Cet effet peut être dû à la forte concentration des ions Ca²⁺ à l'intérieur de la fibre, ce qui augmente l'activation des myofibrilles.

Sommation : Tous les grands muscles peuvent se contracter avec différents degrés d'intensité. Ceci est le résultat de la somme des contractions de deux manières : en augmentant le nombre d'unités motrices qui se contractent à un moment donné, ou en augmentant la fréquence de contraction, ce qui est la « sommation des fréquences » ou « tétanisation ».

Tétanie : Avec une fréquence croissante, il arrive un moment où une nouvelle contraction débute avant que la précédente ne soit terminée. Quand elle atteint un niveau critique, les contractions rapides se succèdent et arrivent à fusionner complètement, devenant une contraction continue.

Fatigue : Une diminution de la capacité de travail causée par l'effort. La force de contraction diminue à mesure que le contenu énergétique dans la cellule baisse, et le muscle devient plus faible.

Rigor (Rigidité) : Si l'ATP est épuisé, le calcium ne peut pas être ramené dans le réticulum sarcoplasmique par la pompe à calcium. Par conséquent, il ne peut y avoir aucun relâchement, car les filaments d'actine et de myosine restent unis dans un état de contraction permanente.

Tonus : La tension que montrent tous les muscles au repos. Elle est due à la transmission continue d'impulsions de basse fréquence de la moelle épinière vers les muscles.

Régulation de la fréquence cardiaque

Régulation intrinsèque

Régulation hétérométrique : Due aux variations de la mesure dans laquelle le myocarde est étiré par le volume de sang entrant. Comme le volume de sang augmente, le myocarde est étiré et se contracte avec une force progressive. Régulation homéométrique : Une fréquence cardiaque élevée provoque une contraction accrue (en augmentant l'afflux de Ca²⁺ dans la cellule).

Régulation extrinsèque (contrôle nerveux)

Centres cardio-inhibiteurs et cardio-excitateurs du tronc cérébral. L'influence parasympathique : Les nerfs cardio-inhibiteurs (nerf vague) ; leur stimulation entraîne une diminution de la fréquence, de la vitesse de conduction et de l'énergie de la contraction. L'influence sympathique : Les nerfs cardio-accélérateurs (ganglions cervicaux supérieur, moyen et inférieur) provoquent des effets opposés au système parasympathique.

Contrôle endocrinien et ionique

Action de l'adrénaline : Similaire au système nerveux sympathique (SNS). Milieu ionique : Le doublement de la concentration extracellulaire de K⁺ entraîne une diminution de la vitesse de conduction, de la fréquence et de l'énergie de la contraction.

Classification des vaisseaux sanguins

• Artères : Ce sont des parois fortes et élastiques ; cette élasticité est importante pour maintenir la pression artérielle pendant la diastole (période durant laquelle les ventricules sont distendus).
• Artérioles : En elles, la couche intermédiaire est de nature musculaire, de sorte que les changements d'expansion et de contraction sont plus actifs. Grâce à cette propriété, la quantité de sang dans les capillaires peut varier en réponse aux besoins des tissus.
• Capillaires : Vaisseaux minces dans lesquels les artères se divisent pour pénétrer tous les organes du corps, avant de rejoindre les veines. Ils sont formés principalement d'endothélium.
• Veinules : Elles recueillent le sang des capillaires et fusionnent pour former les veines.
• Veines : Vaisseaux à parois minces et peu élastiques qui collectent et ramènent le sang vers le cœur, se jetant dans les oreillettes.