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Plaque motrice

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La plaque motrice est une zone spécialisée de la membrane des cellules musculaires squelettiques[1] comprenant des récepteurs cholinergiques [2]. Elle fait partie de la jonction neuromusculaire et permet la réception de l’acétylcholine, neurotransmetteur libéré par le motoneurone dans la fente synaptique.

Rappels d'histologie

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À l'entrée d'un muscle, le motoneurone se ramifie et forme une terminaison axonale accolée à la fibre musculaire qu'il innerve[3]. La terminaison axonale et la plaque motrice constituent ensemble la jonction neuromusculaire. Au niveau de cette synapse il y a transmission chimique du potentiel d'action provenant des centres nerveux médullaires. Le motoneurone et toutes les fibres musculaires qu'il innerve forment l'unité motrice[3].

Physiologie

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Vue globale d'une jonction neuromusculaire :
1. Axone
2. Jonction neuromusculaire
3. Fibre musculaire
4. Myofibrille
Vue détaillée d'une jonction neuromusculaire :
1. Synapse terminale
2. Sarcolemme
3. Vésicule synaptique
4. Récepteur nicotinique
5. Mitochondrie

La plaque motrice contient des canaux ioniques acétylcholine-dépendants qui s'ouvrent lors de la libération de ce dernier. Cette dépolarisation gagne alors le sarcolemme et déclenche un potentiel d'action. Il est possible de bloquer la transmission par le curare. Cette utilisation est réversible: une fois l'effet du curare dissipé, la contraction du muscle est à nouveau possible.

Les étapes successives de la contraction musculaire au niveau de la synapse neuromusculaire sont[4] :

  1. Arrivée d'un potentiel d'action dans la terminaison axonale ;
  2. Entrée massive d’ion calcium dans l’élément présynaptique ;
  3. Déplacement des vésicules contenant l’acétylcholine vers la fente synaptique ;
  4. Fusion des vésicules avec la membrane présynaptique ;
  5. Libération de l'acétylcholine (Ach) par exocytose dans la fente synaptique ;
  6. Fixation de l'Ach sur les récepteurs nicotiniques, entraînant l’ouverture des canaux sodiques ;
  7. Entrée des ions Na+ dans l’élément post-synaptique (plaque motrice) entraînant la dépolarisation de la membrane ;
  8. L'Ach est ensuite dégradée en choline par l’acétylcholinestérase ;
  9. La choline est recyclée dans l’élément présynaptique pour la synthèse d'Ach.

Structure et fonction de la jonction neuromusculaire

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La jonction neuromusculaire (JNM) diffère des synapses chimiques entre neurones. Les axones moteurs se terminent à environ 30 nanomètres du membrane musculaire, créant un espace synaptique. Le membrane du fibre musculaire présente des plis postsynaptiques qui augmentent la surface de contact avec l’espace synaptique. Ces plis forment la plaque motrice, où se concentrent les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine[5].

Lors de la transmission nerveuse, l’acétylcholine est libérée par les terminaisons nerveuses dans de petites vésicules contenant entre 7000 et 10 000 molécules. Une fois libérée, l’acétylcholine se fixe sur les récepteurs postsynaptiques de la plaque motrice, déclenchant l’ouverture des canaux ioniques et provoquant une dépolarisation locale (potentiel de plaque motrice miniature[6]).

L’acétylcholine est ensuite rapidement dégradée par l’acétylcholinestérase, un enzyme situé dans l’espace synaptique. Ce processus permet de réinitialiser la jonction pour la transmission du prochain signal nerveux. L’acétylcholine est libérée sous forme de quanta, des paquets de molécules qui assurent une transmission précise de l’information[7].

Quand un potentiel d’action arrive à la terminaison nerveuse, des canaux calciques sont activés, permettant aux ions calcium d’entrer et de provoquer la fusion des vésicules avec la membrane présynaptique. Cela libère à nouveau l’acétylcholine et génère un potentiel de plaque motrice qui conduit à la contraction musculaire. Ce mécanisme rapide et précis est essentiel à la communication neuromusculaire et à la contraction musculaire[8]

  • torpille
anguille électrique

Organe électrique

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Article détaillé : Organe électrique.

Certains animaux, comme la torpille ou l'anguille électrique[9], peuvent émettre des décharges électriques avec un organe appelé électroplaque. Cet organe électrique est composé de cellules musculaires non différenciées et non contractiles empilées à la manière de batteries montées en série : les potentiels s'additionnent et peuvent créer une différence de potentiel globale de l'ordre de 500 volts.

Notes et références

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  1. ↑ Lauralee Sherwood (trad. de l'anglais), Physiologie Humaine, Paris, de Boeck, , 750 p. (ISBN 978-2-8041-8996-9, lire en ligne), G-11
  2. ↑ Luc Angenot, « De l'existence en Afrique Centrale d'un poison de flèche curarisant, issu du Strychnos usambarensis Gilg », Annales Pharmaceutique Française,‎ , p. 12 (lire en ligne Accès libre [PDF])
  3. ↑ a et b Lauralee Sherwood, Physiologie Humaine, Paris, de Boeck, , 750 p. (ISBN 978-2-8041-8996-9, lire en ligne), p. 206
  4. ↑ (en) Bernard Katz, Nerve, muscle, and synapse., New York, McGraw-Hill, (ISBN 978-0-070-33383-3), p. 114
  5. ↑ E. C., « Colloque international sur l'evolution et la modernisation de la documentation scientifique, organise par l'Institut francais de recherches fruitieres outre-mer. Paris, 22 et 23 octobre 1964 », Population (French Edition), vol. 21, no 4,‎ , p. 821 (ISSN 0032-4663, DOI 10.2307/1527695, lire en ligne, consulté le )
  6. ↑ (en) Steven M. Sine, « End-Plate Acetylcholine Receptor: Structure, Mechanism, Pharmacology, and Disease », Physiological Reviews, vol. 92, no 3,‎ , p. 1189–1234 (ISSN 0031-9333 et 1522-1210, DOI 10.1152/physrev.00015.2011, lire en ligne, consulté le )
  7. ↑ From neuron to brain, Sinauer Associates, (ISBN 978-0-87893-609-0)
  8. ↑ Lloyd Guth, « Nerve, Muscle, and Synapse Bernard Katz », BioScience, vol. 17, no 4,‎ , p. 277–277 (DOI 10.2307/1293861, lire en ligne, consulté le )
  9. ↑ J. -J. Janvier, M. Peyraud-Wa�tzenegger et P. Soulier, « Mediation of serotonin-induced hyperventilation via 5-HT3-receptor in European eel Anguilla anguilla », Journal of Comparative Physiology B, vol. 165, no 8,‎ , p. 640–646 (ISSN 0174-1578 et 1432-136X, DOI 10.1007/bf00301132, lire en ligne, consulté le )

Voir aussi

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Articles connexes

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Bibliographie

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  • S. Lammens, P. Hounfodji, E. Krejci, B. Plaud: «Physiologie de la plaque motrice», in: Congrès national d'anesthésie et de réanimation 2007, [Les Essentiels], Elsevier Masson (Paris), 2007 , p. 325-340, Texte intégral en ligne.
  • L. Sherwood: "Physiologie Humaine", 3e édition, De Boeck (Paris), 2015, p. 206; G-11; G-8 .

Liens externes

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