Le Muscle epitrochlearis de rat et son adaptation à la demande fonctionnelle

The epitrochlearis muscle of the rat and it's adaptation to the functional demand

• Auteur / Autrice : Oula Allaf
• Direction : Francis Goubel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie biomédical
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Myosines

Fibres musculaires squelettiques

Rats

Protéines musculaires

Muscles -- Motilité

Muscles -- Fatigue

Propriétés mécaniques

Muscles

Raideur musculaire

Plasticité

Muscles striés

Résumé

Depuis toujours l'humanité accorde une importance particulière aux gestes sportifs. De vastes catégories de muscles existent chez l'être vivant et leurs évolutions se produisent avec les modifications fonctionnelles imposées par l'environnement. Dans ces conditions, certains muscles sont sollicités différemment et s'adaptent à la nouvelle fonction imposée. Cette sollicitation induit une réorganisation structurale et fonctionnelle, entraînant une évolution des caractéristiques biochimiques et mécaniques qui tend à refléter la plasticité musculaire. Dans ce travail, nous avons essayé d'induire une hyperactivité de nature posturale, obtenue grâce à la suspension du rat, sur un muscle phasique de la patte antérieure: l'épitrochléaris. Ainsi le rat doit utiliser ses pattes antérieures pour se déplacer et assurer sa posture. Les résultats obtenus montrent que l'épitrochléaris acquiert en 21 jours des caractéristiques de muscle plus lent: augmentation des fibres et des chaînes lourdes de myosine de type l, diminution de la vitesse maximale de raccourcissement, meilleure résistance à la fatigue et accroissement de la raideur. Par la modélisation de la relation force-vitesse, nous suggérons l'importance des chaînes légères de myosine dans ce processus adaptatif. De plus, nous montrons une augmentation du nombre total de fibres musculaires. Ceci serait le résultat d'une division mitotique des cellules satellites qui donneraient naissance à des fibres nouvelles indifférenciées et se transformeraient en fibres lentes. Cette étude confirme le lien entre types de fibres, protéines contractiles et propriétés mécaniques. La plasticité observée est sûrement liée au régime particulier de travail du muscle au cours de la suspension, notamment la nécessité d'une activité posturale importante.

Since a long time, the humanity has given a particular place to the study of athletic gestures. It was discovered that a wide category of muscles existed in living beings and that their evolution occurred due to alterations imposed by their environment. Ln new conditions, some muscles respond in a new pattern and hence adapt themselves to a newly imposed function. This induces a structural and functional re-ordering of the muscles, leading to changes in biochemical and mechanical characteristics which tend to reflect muscle plasticity. Ln our work, a rats were suspended to induce hyperactivity of postural nature in a phasic muscle of the forelimb : the epitrochlearis. Thus, the rat has to use its forelimb to move around or to maintain his posture. Results show that, after 21 days, the epitrochlearis behaves as a slower muscle : fibbers and myosin heavy chains of type 1 are increased, maximal shortening velocity is decreased, resistance to fatigue is improved and stiffness is increased. Thanks to a model including the force-velocity relationship, the role of the myosin light chains in this adaptative process is emphasized. Moreover, an increase in the total number of muscle fibbers is observed. This could be the result of a mitotic division of satellite cells which are able to generate new undifferentiated fibbers. These fibbers should transform themselves into slow fibbers. This study confirms the relationship between fibber types, contractile proteins and mechanical properties. The observed plasticity is certainly related to the original work by the muscle during suspension, notably, the need of an important postural activity.