Jonction neuromusculaire et motoneurone

Le plus important en quelques mots

Tu sais que c'est par la contraction des muscles striés squelettiques que le mouvement est possible. Or, avant d'effectuer tout mouvement, un message nerveux doit être envoyé du système nerveux vers les muscles concernés. Dans ce résumé, tu apprendras que la transmission de ce message nerveux ce fait via un neurone appelé motoneurone. Tu verras aussi ce qu'est une jonction neuromusculaire et de quoi elle est composée. Enfin, tu verras les étapes de la transmission de ce message nerveux.

Motoneurone

Un neurone est une cellule spécifique composée d'un corps cellulaire (ou soma) avec un noyau, des dendrites autour du soma et un axone qui peut être très long. Au bout de l'axone, on retrouve les terminaisons axonales avec des synapses (ou boutons synaptiques). La synapse est le lieu de communication, là où le message nerveux va être transmis à une autre cellule. Le neurone qui part depuis le cerveau vers le muscle est appelé motoneurone (ou neurone moteur). Le motoneurone est chargé de transmettre un message à une cellule musculaire et c'est l'arrivée de ce message qui permet de déclencher la contraction. Ce message est unidirectionnel, c'est-à-dire qu'il peut seulement être envoyé du système nerveux vers le muscle. Quant à la définition de la jonction neuromusculaire, c'est tout simplement le point de rencontre entre le neurone et une ou plusieurs cellules musculaires. La jonction neuromusculaire est donc le nom de la synapse spécifique au motoneurone.

Connexion entre un motoneurone et une fibre musculaire

1. Noyau

2. Dendrites

3. Soma

4. Axone

5. Neurone

6. Arborisation terminale

7. Fibres musculaires

Biologie et physiopathologie humaines; Système musculaire; 1re ST2S; Jonction neuromusculaire et motoneurone

Exemple

Il existe plusieurs types de motoneurones. Par exemple, les motoneurones alpha sont responsables de la contraction. Un motoneurone et l'ensemble des fibres qu'il innerve sont appelés "unité motrice".

Jonction neuromusculaire

Élément présynaptique

Dans une jonction neuromusculaire, il y a tout d'abord l'élément présynaptique (1. sur le schéma), qui correspond tout simplement à une extrémité de l'axone d'un motoneurone. Le message nerveux part depuis le système nerveux et arrive jusqu'à cette extrémité. Le message est de nature chimique. En effet, ce sont de petites molécules nommées neurotransmetteurs qui auront le rôle de médiateur pour la transmission du message nerveux. Ici, ce neurotransmetteur est l'acétylcholine. Les neurotransmetteurs sont contenus dans de petits "sacs" appelés vésicules synaptiques et sont transportés tout le long de l'axone, depuis le soma jusqu'au bouton synaptique, grâce à un influx nerveux qui est de nature électrique.

Note : La plupart des messages nerveux se déroulent donc en deux temps : un influx nerveux de nature électrique permet de transporter les neurotransmetteurs tout le long de l'axone. Puis, les neurotransmetteurs qui sont, eux, de nature chimique sont libérés et prennent le relais. Dans ce cas, on dit que le message est de nature chimique. Il arrive cependant que le message soit totalement électrique, c'est-à-dire que ce ne sont pas des neurotransmetteurs qui sont transmis à la cellule cible, mais un message électrique : on parle de synapses électriques ! Ces dernières sont présentes entre deux neurones.

Élément postsynaptique

Dans le cas de la jonction neuromusculaire, l'élément post-synaptique (2.) correspond aux fibres musculaires en contact avec l'élément présynaptique ; ce sont les cellules musculaires qui reçoivent le message nerveux. Les neurotransmetteurs relâchés par l'élément présynaptique se fixent sur des récepteurs de la membrane cellulaire des fibres, le sarcolemme. Ce dernier présente donc des récepteurs spécifiques à l'acétylcholine.

Fente synaptique

La fente synaptique (3.) est l'espace entre les deux éléments (pré- et post-) synaptiques. Il n'y a en fait pas de contact direct entre le motoneurone et la fibre musculaire : l'élément présynaptique libère les neurotransmetteurs dans cette fente.


1. Élément pré-synaptique : bouton synaptique de motoneuronne 2. Fente synaptique 3. Axone 4. Vésicules synaptiques 5. Neurotransmetteur : acétylcholine 6. Récepteur membranaire de l'acétylcholine 7. Lipides membranaires	8. Sarcolemme 9. Élément post-synaptique : une cellule musculaire 10. Ions calcium Ca²⁺ 11. Réticulum sarcoplasmique 12. Filament d'actine 13. Filament de myosine 14. Myofibrille (composée d'enchaînement de sarcomères) 15. Mitochondrie

LES ÉTAPES DE la transmission synaptique

A.	Arrivée de l'influx nerveux au niveau du bouton synaptique : ouverture des canaux ioniques de calcium de la membrane cellulaire du motoneurone. Flux de Ca²⁺permet la libération de l'acétycholine dans la fente synaptique.
B.	Fixation de l'acétylcholine sur les récepteurs membranaires du sarcolemme correspondants : entrée des ions sodium et sortie des ions potassium dans la cellule musculaire par des pompes sodium potassium.
C.	Création de plusieurs potentiels d'action (PA) qui se propagent sur toute la surface du sarcolemme jusqu'aux tubules T : excitation de toute la cellule musculaire.
D.	Libération dans le sarcoplasme des ions calcium Ca²⁺ stockés dans le réticulum sarcoplasmique.
E.	Arrivée des ions calcium Ca²⁺ au niveau des filaments d'actine et libération des sites de fixation de la myosine. Têtes des myosines s'accrochent à l'actine.
F.	Glissement des myofilaments et rétrécissement des sarcomères : contraction musculaire !

Note : Le réticulum sarcoplasmique est le nom donné au réticulum endoplasmique des cellules du muscle strié squelettique.

Exemple

Comme la myopathie de Duchenne, il existe d'autres maladies musculaires génétiques. Parmi elles, il y en a une qui touche la jonction neuromusculaire : c'est la maladie de Kennedy. C'est une maladie rare due à une mutation d'un gène sur le chromosome X, elle touche donc très majoritairement les hommes. Cette maladie est en réalité liée aux récepteurs des androgènes, des hormones masculines. Le dysfonctionnement des récepteurs aux androgènes provoque une toxicité par l'accumulation des androgènes. Les neurones moteurs sensibles à cette toxicité finissent par être affectés. Cela entraîne une faiblesse et une fatigue musculaire, en plus des troubles hormonaux.