Qu'est-ce qu'un myofibre?
Une myofibre est une cellule musculaire multinucléée. Regroupés dans des faisceaux appelés faisceaux, et enveloppés dans du tissu conjonctif, les myofibres constituent l'unité cellulaire de base du muscle squelettique. Également appelées fibres musculaires , les myofibres sont de grosses cellules hautement spécialisées qui contiennent principalement des éléments contractiles. Ces cellules peuvent être classées en deux catégories: les contractions rapides et les contractions lentes, en fonction de la vitesse à laquelle la contraction se produit.
Alors que la plupart des cellules animales contiennent généralement un seul noyau par cellule, les myofibres en contiennent de nombreuses. Le tissu musculaire est presque toujours complet à la naissance et, bien que la taille des cellules puisse continuer à augmenter, elles ne se multiplient généralement pas par mitose comme la plupart des cellules. À mesure qu'ils grandissent, il devient de plus en plus difficile pour un seul noyau de gouverner toute la cellule. Ceci est connu comme la théorie du domaine myonucléaire . Quand une fibre musculaire se développe, la théorie des domaines myonucléaires stipule que des noyaux supplémentaires sont nécessaires pour faire face à l'augmentation de la taille des cellules.
Chaque cellule myofibre est entourée de cellules indifférenciées appelées cellules satellites. Semblables aux cellules souches, ces cellules peuvent prendre plusieurs formes. Lorsque les cellules musculaires sont stimulées pour se développer, le processus déclenche des réponses immunitaires et hormonales qui stimulent la multiplication des cellules satellites voisines et leur permettent de se différencier. Ils sont ensuite incorporés à la fibre musculaire au besoin et font finalement partie de la cellule musculaire elle-même.
La vitesse de contraction musculaire au sein d'une seule myofibre est largement déterminée par l'activité d'une enzyme particulière dans la cellule. L'ATPase détermine la vitesse à laquelle l'adénosine triphosphate (ATP) intermédiaire en énergie est décomposée pour libérer des ions phosphate, qui à leur tour alimentent la contraction cellulaire. Une activité plus intense de l'ATPase entraîne une contraction musculaire plus rapide. Les cellules musculaires à contraction rapide sont associées à un niveau d'activité ATPase plus élevé, tandis que les cellules musculaires à contraction lente en subissent un niveau inférieur.
Les cellules musculaires peuvent être divisées davantage en fonction de la prédisposition à des processus métaboliques particuliers. La plupart des cellules activent l'activité par une combinaison de glycolyse et de phosphorylation oxydative. La glycolyse est le processus par lequel les cellules décomposent les glucides pour former de l'ATP. Cela se produit normalement dans le cytoplasme de la cellule en présence d’oxygène limité et peut créer de l’acide lactique en tant que sous-produit.
La phosphorylation oxydative, au contraire, se produit dans les mitochondries de la myofibre et consomme une grande quantité d'oxygène disponible. La phosphorylation par oxydation est un processus plus efficace que la glycolyse, car elle produit beaucoup plus d’ATP par unité de nutriments que la glycolyse, et ce sans produire d’acide lactique fatigant musculaire. En conséquence, les fibres utilisant cette méthode sont plus résistantes à la fatigue que les fibres glycolytiques.
Normalement, les deux processus métaboliques se produisent dans toutes les cellules musculaires, mais la plupart des types de myofibres sont mieux équipés pour un processus que pour l'autre. Les fibres oxydantes nécessitent beaucoup plus d'oxygène que les fibres glycolytiques et sont donc riches en myoglobine, une protéine fixant l'oxygène. La myoglobine oxygénée a tendance à conférer aux fibres musculaires une teinte rouge caractéristique. Par conséquent, les fibres oxydantes sont souvent appelées fibres rouges . Les fibres glycolytiques, au contraire, n'ont pas la même concentration de myoglobine et sont souvent appelées fibres blanches .
En général, les fibres musculaires à contraction lente utilisent principalement la phosphorylation oxydative plus efficace et sont appelées fibres de type I. Ils sont associés à des muscles qui effectuent des activités à faible énergie sur une longue période, tels que les muscles du cou ou les muscles stabilisateurs du noyau du corps. Parmi les athlètes, ce type de fibre musculaire prédomine dans les muscles des athlètes d'endurance hautement spécialisés, tels que les coureurs de marathon.
Les fibres musculaires à contraction rapide peuvent utiliser la glycolyse ou la phosphorylation par oxydation. Comme les fibres à contraction lente, les fibres à contraction rapide oxydantes, appelées fibres de type IIa , sont remplies de mitochondries et de myoglobine. Les fibres à contraction rapide glycolytiques, connues sous le type IIx , possèdent une abondance de glycogène disponible, sont adaptées à de brèves poussées de puissance intense et sont communes dans le tissu musculaire d'athlètes de force, comme les sprinters et les lifters puissants.