Différence clé - Contraction des muscles squelettiques et lisses
Les muscles donnent une forme au corps et participent au mouvement et à diverses autres fonctions du corps. Ils impliquent différentes activités du corps qui sont contrôlées à la fois par des contrôles volontaires et involontaires. Il existe trois principaux types de muscles, à savoir le muscle squelettique, le muscle cardiaque et le muscle lisse. Les muscles squelettiques sont attachés au système squelettique et les muscles lisses se trouvent dans les parois des organes creux tels que l'estomac, la vessie, l'utérus, etc. Lors de la contraction des muscles squelettiques, un type spécial de protéine appelée troponine joue un rôle essentiel tandis que la troponine n'est pas impliqué dans la contraction des muscles lisses. C'est la principale différence entre la contraction des muscles squelettiques et des muscles lisses.
Qu'est-ce que la contraction des muscles squelettiques ?
Dans le contexte de la contraction des muscles squelettiques, tous les muscles squelettiques se contractent grâce à une série de signaux électrochimiques provenant du cerveau. Ces signaux passent par le système nerveux dans le motoneurone situé dans les fibres musculaires squelettiques. Le signal déclenchera le processus de contraction musculaire. Lors de la description de la structure de la fibre musculaire squelettique à son niveau de base, elle est constituée d'une unité de fibre plus petite appelée myofibrilles. Dans les myofibrilles, des types spéciaux de protéines contractiles sont présents. Ces protéines contractiles sont l'actine et la myosine. Ce sont les composants les plus importants du muscle squelettique en ce qui concerne la contraction.
Les filaments d'actine et de myosine glissent l'un sur l'autre, ce qui déclenche le processus de contraction musculaire. Par conséquent, ce processus est connu sous le nom de «théorie des filaments glissants» en raison du glissement de ces protéines contractiles les unes sur les autres. Peu de structures importantes sont mises en lumière lors de la description de la contraction des muscles squelettiques. Ce sont la myofibrille, le sarcomère (qui est l'unité fonctionnelle de la myofibrille), l'actine et la myosine, la tropomyosine (une protéine qui se lie à l'actine dans la régulation de la contraction musculaire) et la troponine (qui est un complexe de trois protéines présent dans la tropomyosine unité).
Au départ, une impulsion nerveuse générée par le cerveau traverse le système nerveux jusqu'à un endroit appelé jonction neuromusculaire. Cela provoque la libération d'acétylcholine, qui est un neurotransmetteur. Cela conduit à un état de dépolarisation. Cela entraîne la libération d'ions calcium (Ca2+) du réticulum sarcoplasmique. Ca2+ se lie à la troponine qui modifie sa forme et provoque le mouvement de la tropomyosine à partir de la protéine actine (site actif de l'actine). Ce phénomène initie la liaison de la myosine (têtes de myosine) à l'actine. Cela forme un pont croisé entre ces deux protéines contractiles. La conversion de l'ATP en ADP + Pi libère de l'énergie et permet l'attraction des filaments d'actine vers l'intérieur par la myosine. Cette traction raccourcit le muscle.
Figure 01: Contraction des muscles squelettiques
Lorsqu'une molécule d'ATP se lie à la myosine, elle se détache du filament d'actine et rompt le pont croisé formé. Ce processus se déroule en continu jusqu'à ce que le stimulus nerveux s'arrête et qu'une quantité adéquate d'ATP et de Ca2+ soit présente. Lorsque l'impulsion cesse, Ca2+ est renvoyé vers le réticulum sarcoplasmique et le filament d'actine se déplace vers sa position de repos. Cela allonge le muscle à sa position normale.
Qu'est-ce que la contraction des muscles lisses ?
La contraction des muscles lisses se produit sous forme de stimulation nerveuse et également par stimulation humorale. L'ensemble du processus de contraction pourrait être contrôlé au moyen d'un contrôle extrinsèque et intrinsèque. Sous extrinsèque, il est composé du contrôle neuronal et du contrôle humoral. Le contrôle neuronal a lieu avec la présence de fibres sympathiques qui contrôlent à la fois la constriction et la relaxation. La relaxation est principalement causée par les récepteurs β adrénergiques et la contraction est causée par les récepteurs α adrénergiques. Sous contrôle humoral, différents composés tels que l'angiotensine II, l'épinéphrine, la vasopressine induisent la contraction et la relaxation.
Le contrôle humoral local et l'autorégulation myogénique se déroulent sous le contrôle intrinsèque. Au cours de l'autorégulation myogénique, elle se produit en réponse à la dépolarisation et à la contraction spontanées qui se produisent dans le muscle lisse. Ce système de régulation n'est pas présent dans tous les muscles lisses du corps, mais il se trouve principalement dans les vaisseaux sanguins tels que l'artériole glomérulaire afférente. Lors du contrôle humoral local, les composés sécrétés par les cellules qui imitent les cellules autocrines et paracrines entraînent la contraction et la relaxation des fibres musculaires lisses. Ces composés comprennent la bradykinine, les prostaglandines, le thromboxane, l'endothéline, l'adénosine et l'histamine. L'endothéline est considérée comme le constricteur le plus puissant tandis que l'adénosine est considérée comme le vasodilatateur le plus abondant.
Pendant la contraction du muscle lisse, le potentiel d'action généré dans le motoneurone sympathique se déplace et atteint la terminaison synaptique et provoque l'induction de l'influx de Ca2+ à l'intérieur du cytoplasme. L'augmentation de la concentration de Ca2+ dans la cellule entraîne le développement de changements conformationnels dans les microtubules du cytosquelette neural. Cela provoque la libération de noradrénaline, qui est un neurotransmetteur dans l'espace interstitiel.
Figure 02: Contraction des muscles lisses
La norépinéphrine pénètre dans la cellule musculaire lisse et se lie à un récepteur de canal couplé à une protéine G. Il en résulte la formation d'un complexe transmetteur récepteur et l'activation de la protéine G. De plus, le Ca2+ accumulé dans la cellule conduit à la liaison avec la calmoduline et forme le complexe Ca2+-calmoduline. Ce complexe lie et active la myosine Light Chain Kinase (MLCK). MLCK implique une réaction de phosphorylation qui phosphoryle la chaîne légère de la myosine et permet la liaison du pont croisé de la myosine aux filaments d'actine. Cela déclenche la contraction. Ce processus se termine par la déphosphorylation de la chaîne légère de la myosine et par l'implication de l'enzyme Myosin Light Chain Phosphatase (MLCP).
Quelles sont les similitudes entre la contraction des muscles squelettiques et lisses ?
- Les contractions du squelette et des muscles lisses dépendent de la concentration de Ca2+.
- Les contractions du squelette et des muscles lisses sont très importantes pour maintenir le mouvement et la forme du corps.
Quelle est la différence entre la contraction des muscles squelettiques et lisses ?
| Contraction des muscles squelettiques vs lisses | |
| La contraction des muscles squelettiques est le processus de contraction des muscles squelettiques grâce à une série de signaux électrochimiques provenant du cerveau. | La contraction des muscles lisses est le processus causé par le glissement des filaments d'actine et de myosine l'un sur l'autre. |
| Vitesse de contraction | |
| La contraction des muscles squelettiques se produit à différentes vitesses. | La contraction des muscles lisses est très lente. |
| Protéine de troponine | |
| La contraction des muscles squelettiques implique la troponine. | La contraction des muscles lisses n'implique pas la troponine. |
Résumé - Contraction des muscles squelettiques vs lisses
Tous les muscles squelettiques se contractent grâce à une série de signaux électrochimiques provenant du cerveau. Lors de la description de la structure de la fibre musculaire squelettique à son niveau de base, elle est composée d'unités de fibres plus petites appelées myofibrilles. Dans les myofibrilles, des types spéciaux de protéines contractiles sont présents. Ces protéines contractiles sont l'actine et la myosine. La contraction des muscles squelettiques est basée sur la théorie du filament glissant. Lors de la contraction du muscle lisse, un potentiel d'action est généré dans le motoneurone sympathique. L'ensemble du processus de contraction des muscles lisses pourrait être contrôlé par des moyens de contrôle extrinsèque et intrinsèque. Sous extrinsèque, il est composé du contrôle neuronal et du contrôle humoral. Le contrôle humoral local et l'autorégulation myogénique ont lieu sous le contrôle intrinsèque.
