Le modèle du glissement des filaments

Quand un sarcomère raccourcit, ni l’actine ni la myosine ne raccourcissent. Elles glissent l’une par rapport à l’autre.

Deux types de filaments

Sous un microscope puissant, une fibre musculaire squelettique présente une alternance de bandes sombres et claires. Cet aspect vient de deux types de filaments protéiques à l’intérieur de chaque sarcomère. Les filaments fins sont principalement constitués d’actine, torsadée en un brin semblable à deux colliers de perles, le long duquel se trouvent les protéines régulatrices tropomyosine et troponine. Ils sont ancrés aux disques Z à chaque extrémité du sarcomère et pointent vers le milieu. Les filaments épais sont constitués de myosine, à raison d’environ 300 molécules chacun. Ils occupent le milieu, maintenus au niveau de la ligne M, et leurs têtes pointent vers les filaments fins, sauf dans une portion centrale dénudée.

Les noms des bandes

Les bandes ont été nommées d’après leur aspect. La bande A est sombre : sa largeur correspond à la longueur des filaments épais, dont les parties externes chevauchent les filaments fins. La bande I est la zone claire de part et d’autre d’un disque Z, où se trouvent uniquement des filaments fins. La zone H est la partie centrale plus claire de la bande A, où se trouvent uniquement des filaments épais, avec la ligne M en son centre. Un sarcomère s’étend d’un disque Z au suivant : il contient donc une bande A entière et une demi-bande I à chaque extrémité.

Ce qui change et ce qui reste identique

En comparant un sarcomère relâché à un sarcomère contracté, tu observes trois changements : les disques Z se rapprochent, la bande I rétrécit et la zone H rétrécit. La bande A conserve exactement la même largeur. Si les filaments raccourcissaient eux-mêmes, la bande A rétrécirait aussi. Puisqu’elle ne le fait pas, les filaments conservent leur longueur et glissent les uns par rapport aux autres : la zone de chevauchement augmente. C’est l’explication appelée modèle du glissement des filaments. À contraction maximale, les filaments fins et épais se chevauchent complètement, et la bande I disparaît presque.

Déplace le curseur Contraction dans le modèle et lis les valeurs dans le coin. Le sarcomère, la bande I et la zone H diminuent tous progressivement. La bande A conserve le même pourcentage tout au long du mouvement.

Qui tire sur quoi ?

Les filaments épais restent en place et les filaments fins se déplacent. Les têtes de myosine saisissent les filaments fins et les tirent vers la ligne M. Comme les filaments fins sont fixés aux disques Z, ceux-ci sont entraînés vers l’intérieur. Les têtes de la moitié gauche d’un filament épais tirent dans un sens et celles de la moitié droite dans l’autre : les deux extrémités du sarcomère se rapprochent donc du milieu. Les sarcomères voisins partagent leurs disques Z ; ainsi, quand chaque sarcomère d’une myofibrille raccourcit un peu, la myofibrille, puis la fibre entière, raccourcissent beaucoup.

Trop long ou trop court

Les têtes de myosine ne peuvent saisir l’actine que là où les deux types de filaments se chevauchent. La longueur du sarcomère influe donc sur la tension qu’il peut produire : c’est la relation longueur-tension. Les sarcomères produisent le plus de tension entre environ 80 et 120 pour cent de leur longueur de repos. Si tu étires un sarcomère bien au-delà, le chevauchement diminue et moins de têtes peuvent atteindre l’actine. Si tu le comprimes beaucoup, les filaments fins dépassent les dernières têtes et encombrent le milieu, ce qui réduit à nouveau la tension. Un sarcomère étiré au point que les filaments ne se chevauchent plus ne pourrait produire aucune tension, mais le tissu conjonctif et d’autres protéines du muscle empêchent normalement d’en arriver là.

Ce contenu explique comment le corps est construit et fonctionne. Ce n'est pas un avis médical, et il ne sert ni à diagnostiquer ni à soigner qui que ce soit.