Anatomie et physiologie I

Figure 1. Tissu musculaire cardiaque. Le tissu musculaire cardiaque ne se trouve que dans le cœur. LM × 1600. (Micrographie fournie par les Régents de l’école de médecine de l’Université du Michigan © 2012)

Le tissu musculaire cardiaque ne se trouve que dans le cœur. Les 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 1).

Cependant, les fibres du muscle cardiaque sont plus courtes que celles du muscle squelettique 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 principalement produite par le métabolisme aérobie. Les cellules des fibres musculaires cardiaques sont également très ramifiées et sont reliées les unes aux autres à leurs extrémités par des disques intercalaires. Un disque intercalaire permet aux cellules du muscle cardiaque de se contracter en forme de vague afin que le cœur puisse fonctionner comme une pompe.

Les disques intercalaires font partie du sarcolemme et contiennent deux structures importantes dans la contraction du muscle cardiaque : les jonctions gap et les desmosomes. Une jonction gap forme des canaux entre les fibres adjacentes du muscle cardiaque qui permettent au courant dépolarisant produit par les cations de passer d’une cellule du muscle cardiaque à la suivante. Cette jonction est appelée couplage électrique et, dans le muscle cardiaque, elle permet la transmission rapide des potentiels d’action et la contraction coordonnée de l’ensemble du cœur. Ce réseau de cellules musculaires cardiaques connectées électriquement crée une unité fonctionnelle de contraction appelée syncytium. Le reste du disque intercalaire est composé de desmosomes. Un desmosome est une structure cellulaire qui ancre les extrémités des fibres du muscle cardiaque ensemble afin que les cellules ne se séparent pas pendant le stress de la contraction des fibres individuelles (figure 2).

Figure 2. Muscle cardiaque. Les disques intercalaires font partie du sarcolemme du muscle cardiaque et ils contiennent des jonctions gap et des desmosomes.

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

L’onde de contraction qui permet au cœur de fonctionner comme une unité, appelée syncytium fonctionnel, commence avec les cellules du stimulateur cardiaque. Ce groupe de cellules est auto-excitable et capable de se dépolariser jusqu’au seuil et de déclencher des potentiels d’action par lui-même, une caractéristique appelée autorhythmicité ; elles le font à intervalles fixes qui déterminent la fréquence cardiaque. Parce qu’elles sont connectées par des jonctions gap aux fibres musculaires environnantes et aux fibres spécialisées du système de conduction du cœur, les cellules pacemaker sont capables de transférer la dépolarisation aux autres fibres du muscle cardiaque d’une manière qui permet au cœur de se contracter de façon coordonnée.

Une autre caractéristique du muscle cardiaque est ses potentiels d’action relativement longs dans ses fibres, ayant un « plateau » de dépolarisation soutenu. Le plateau est produit par l’entrée de Ca++ à travers les canaux calciques voltage-dépendants dans le sarcolemme des fibres du muscle cardiaque. Cette dépolarisation soutenue (et l’entrée de Ca++) permet une contraction plus longue que celle produite par un potentiel d’action dans le muscle squelettique. Contrairement au muscle squelettique, un grand pourcentage du Ca++ qui initie la contraction dans les muscles cardiaques provient de l’extérieur de la cellule plutôt que du SR.

Questions auto-contrôlées

Réalisez le quiz ci-dessous pour vérifier votre compréhension du tissu musculaire cardiaque:

.