10.7 Tissu musculaire cardiaque

Le tissu musculaire cardiaque ne se trouve que dans le cœur. Des contractions très coordonnées du muscle cardiaque pompent le sang dans les vaisseaux du système circulatoire. Similaire au muscle squelettique, le muscle cardiaque est strié et organisé en sarcomères, possédant la même organisation en bandes que le muscle squelettique (Figure 10.21). Cependant, les fibres musculaires cardiaques sont plus courtes que les fibres musculaires squelettiques et ne contiennent généralement qu'un seul noyau, situé dans la région centrale de la cellule. Les fibres musculaires cardiaques possèdent également de nombreuses mitochondries et de la myoglobine, car l'ATP est produite principalement par métabolisme aérobie. Les cellules des fibres musculaires cardiaques sont également très ramifiées et sont connectées les unes aux autres à leurs extrémités par des disques intercalaires. Un disque intercalaire permet aux cellules musculaires cardiaques de se contracter selon un schéma ondulatoire afin que le cœur puisse fonctionner comme une pompe.

Figure 10.21 Tissu musculaire cardiaque Le tissu musculaire cardiaque ne se trouve que dans le cœur. LM × 1600. (Micrographie fournie par les régents de la faculté de médecine de l'Université du Michigan © 2012)

Les disques intercalaires font partie du sarcolemme et contiennent deux structures importantes dans la contraction du muscle cardiaque : les jonctions communicantes et les desmosomes. Une jonction communicante forme des canaux entre les fibres musculaires cardiaques adjacentes qui permettent au courant de dépolarisation produit par les cations de circuler d'une cellule musculaire cardiaque à la suivante. Cette jonction est appelée couplage électrique, et dans le muscle cardiaque, elle permet la transmission rapide des potentiels d'action et la contraction coordonnée de l'ensemble du cœur. Ce réseau de cellules musculaires cardiaques connectées électriquement crée une unité fonctionnelle de contraction appelée syncytium. Le reste du disque intercalaire est composé de desmosomes. Un desmosome est une structure cellulaire qui ancre les extrémités des fibres musculaires cardiaques ensemble afin que les cellules ne se séparent pas pendant le stress de la contraction des fibres individuelles (Figure 10.22).

Figure 10.22 Muscle cardiaque Les disques intercalaires font partie du sarcolemme du muscle cardiaque et contiennent des jonctions communicantes et des desmosomes.

Les contractions du cœur (battements cardiaques) sont contrôlées par des cellules musculaires cardiaques spécialisées appelées cellules de stimulateur cardiaque qui contrôlent directement la fréquence cardiaque. Bien que le muscle cardiaque ne puisse pas être contrôlé consciemment, les cellules de stimulateur cardiaque répondent aux signaux du système nerveux autonome (SNA) pour accélérer ou ralentir la fréquence cardiaque. Les cellules de stimulateur cardiaque peuvent également répondre à diverses hormones qui modulent la fréquence cardiaque pour contrôler la pression artérielle.

L'onde de contraction qui permet au cœur de fonctionner comme une unité, appelée syncytium fonctionnel, commence avec les cellules de stimulateur cardiaque. Ce groupe de cellules est auto-excitable et capable de se dépolariser jusqu'au seuil et de déclencher des potentiels d'action par elles-mêmes, une caractéristique appelée automatisme ; elles le font à des intervalles définis qui déterminent la fréquence cardiaque. Parce qu'elles sont connectées par des jonctions communicantes aux fibres musculaires environnantes et aux fibres spécialisées du système de conduction du cœur, les cellules de stimulateur cardiaque sont capables de transférer la dépolarisation aux autres fibres musculaires cardiaques d'une manière qui permet au cœur de se contracter de manière coordonnée.

Une autre caractéristique du muscle cardiaque est la durée relativement longue de ses potentiels d'action dans ses fibres, présentant un « plateau » de dépolarisation soutenu. Le plateau est produit par l'entrée de Ca⁺⁺ via des canaux calciques voltage-dépendants dans le sarcolemme des fibres musculaires cardiaques. Cette dépolarisation soutenue (et l'entrée de Ca⁺⁺) permet une contraction plus longue que celle produite par un potentiel d'action dans le muscle squelettique. Contrairement au muscle squelettique, un pourcentage important du Ca⁺⁺ qui initie la contraction dans les muscles cardiaques provient de l'extérieur de la cellule plutôt que du RS.