Plaque motrice

Définition

La plaque motrice est la connexion entre le nerf moteur et la cellule musculaire squelettique. Sa fonction est de transmettre le signal électrique (potentiel d'action) de la cellule nerveuse à la cellule musculaire. C'est le stimulus qui fera contracter la cellule squelettique.

Plaque motrice en détails :

Les plaques motrices (MEP) sont les interfaces importantes entre les nerfs périphériques et les fibres musculaires.

Explications

La plaque motrice est une partie du sarcolemme d'une fibre musculaire en contact avec une fibre nerveuse. Formée de nombreux replis jonctionnels, elle est intégrée dans la jonction neuromusculaire. Ainsi, elle permet un accroissement de la surface de contact avec la fibre nerveuse et du nombre possible de récepteurs à l'acétylcholine.

Les plaques motrices sont des interfaces structurelles et fonctionnelles importantes des jonctions neuromusculaires entre les motoneurones et les fibres musculaires squelettiques. Les plaques motrices reçoivent des signaux électriques des motoneurones, génèrent des potentiels de plaque d'extrémité. Par conséquent, elles induisent des contractions musculaires.

Dans la fente synaptique, entre la fente pré-synaptique et post-synaptique, il y a une enzyme, appelée acétylcholinestérase (= AChE). Cette acétylcholinestérase décompose l'acétylcholine. Cette décomposition est une étape nécessaire pour empêcher l'ACh de se coupler continuellement aux récepteurs de l'ACh. Sans cette enzyme, la membrane post-synaptique serait constamment dépolarisée ce qui n'induirait plus de nouveaux potentiels d'action.

Il existe plusieurs différences importantes entre la synapse chimique et la plaque motrice. La principale différence structurelle est que la membrane post-synaptique de la plaque motrice est pliée, ce qui n'est généralement pas le cas dans une synapse. Dans une plaque motrice, le transmetteur est toujours l'acétylcholine (= ACh). Dans la synapse, il peut s'agir de l'un des nombreux (neuro-)transmetteurs (ACh, adrénaline, DOPA, etc.). Les émetteurs dans la plaque d'extrémité du moteur créent toujours un potentiel générateur qui dépolarise la membrane vers le seuil. Dans la synapse chimique, selon le type de transmetteur, des courants dépolarisants (=EPSP) ou hyperpolarisants (IPSP) sont générés. Enfin, dans la plaque motrice, l'induction d'un potentiel générateur atteint toujours un seuil (et donc initie un potentiel d'action dans la cellule musculaire). Par conséquent, la transmission d'un potentiel d'action à une cellule musculaire squelettique est toujours réussie. Le rapport est donc de 1 :1. Ce n'est pas le cas dans la synapse où un rapport entre les potentiels d'action pré- et post-synaptiques est généralement de 1 :10.

Composants structurels

La plaque motrice de la jonction axone-muscle est composé de :

1. une membrane présynaptique dans la partie distale de l'axone;
2. cette membrane présynaptique contient également des canaux ioniques Na⁺, K⁺ et Ca²⁺;
3. vésicules dans la cellule présynaptique qui contient le (neuro) transmetteur;
4. neurotransmetteur. Dans la plaque motrice, le neurotransmetteur est toujours l'acétylcholine (ACh);
5. une membrane post-synaptique de la cellule musculaire. Ceux-ci sont généralement repliés;
6. canaux actionnés par les récepteurs (= ROC) situés dans la membrane postsynaptique.

Étapes fonctionnelles

Les étapes du fonctionnement de la plaque motrice sont :

1. un potentiel d'action nerveux se propage dans l'axone vers la membrane pré-synaptique;
2. le potentiel d'action, dans la dernière partie de l'axone, ouvre les canaux Ca²⁺;
3. en raison du gradient de concentration (plus de calcium à l'extérieur et moins de calcium à l'intérieur), les ions calcium s'écouleront dans la cellule;
4. ce calcium intracellulaire va provoquer le déplacement d'une des vésicules vers la membrane pré-synaptique;
5. une fois au niveau de la membrane pré-synaptique, les vésicules fusionneront avec la membrane et libéreront son contenu (acétylcholine) dans la fente synaptique. Ce processus s'appelle l'exocytose;
6. les molécules émettrices (acétycholine = ACh) diffuseront à travers la fente synaptique et certaines atteindront la membrane post-synaptique;
7. ces molécules d'acétylcholine vont ensuite se coupler aux récepteurs spécifiques (ACh-récepteurs) situés dans la membrane post-synaptique;
8. les récepteurs ACh sont liés aux canaux ioniques (canaux actionnés par les récepteurs = ROC);
9. le couplage de l'acétylcholine au récepteur ACh ouvrira ce canal particulier;
10. au fur et à mesure que de plus en plus d'émetteurs s'attachent aux récepteurs, de plus en plus de canaux s'ouvriront;
11. l'ouverture des canaux provoquera un flux d'ions Na + dans la cellule post-synaptique (= influx);
12. ces ions positifs provoqueront une dépolarisation autour de cette membrane;
13. ce potentiel est appelé potentiel générateur;
14. lorsque le potentiel du générateur atteint le seuil, un potentiel d'action est généré;
15. le potentiel d'action, une fois initié, se propagera le long de la membrane musculaire tout autour de la cellule, et dans les tubules transversaux;
16. cela déclenchera le processus de contractions dans les sarcomères.

Les canaux actionnés (ROC) par le récepteur sont "actionnés" par le couplage de l'émetteur (=ACh) au récepteur. Les canaux commandés (VOC) en tension sont "commandés" par la tension (il s'agit de la tension à travers la membrane; qui, au repos, est négative à l'intérieur et positive à l'extérieur).

Pourquoi la membrane post-synaptique de la plaque motrice est-elle pliée ?

En pliant la membrane à cet endroit, la surface de cette partie de la membrane est augmentée. Une plus grande surface signifie que plus de ROC peuvent être situés sur cette membrane. Par conséquent, lorsque l'ACh diffuse de la membrane pré-synaptique dans la fente synaptique, cet émetteur peut se coupler à davantage de ROC disponibles.

Cela créera à son tour un plus grand afflux de Na + et donc un plus grand potentiel de générateur. Cela garantira qu'un potentiel d'action est toujours créé dans la cellule musculaire. Bref, le pliage rend ce type de synapse plus sensible !

Répartition spatiale dans le muscle

L'étude de la distribution spatiale des plaques motrices (MEP) pourrait nous aider à mieux comprendre les activités fonctionnelles neuromusculaires et à améliorer le diagnostic et le traitement des maladies associées.

Les MEP dans le muscle sont réparties selon un schéma organisé de grappes de lamelles, sans MEP en dehors de la zone lamellaire. Chaque lamelle de MEP est innervée par une branche nerveuse indépendante dans le muscle et médie une contraction de sous-groupe musculaire indépendante. De plus, les MEP changent le long des grappes de lamelles après la dénervation et retrouvent le schéma initial après la réinnervation. L'intégrité et la distribution spatiale des MEP pourraient refléter l'état fonctionnel des muscles. L'absence de signal d'une certaine lamelle MEP pourrait suggérer un problème dans une certaine partie du muscle.

En rapport avec "plaque motrice"

• agrine

  

  Une agrine est une protéine de 200 kDa produite dans le muscle et présente en grande quantité au niveau de la jonction neuromusculaire.

• jonction neuromusculaire

  

  La jonction neuromusculaire est le point où une impulsion électrique est envoyée du système nerveux et transmise au muscle.

• électroplaque

  

  Chez les poissons électriques, une électroplaque distingue chacune des cellules des organes électriques résultant de la transformation de myoblastes.

• force motrice

  

  Une force motrice est l'impulsion, la puissance ou l'énergie derrière quelque chose en mouvement.