Structure du muscle, du tendon et du ligament

Le muscle squelettique, le tendon et le ligament sont les tissus mous actifs et passifs qui mobilisent et stabilisent le squelette. Le muscle génère de la force grâce à son architecture contractile, le tendon transmet cette force à l'os par un collagène hautement aligné, et le ligament restreint le mouvement articulaire – la structure de chaque tissu correspondant étroitement à son rôle mécanique.

Definition

Le muscle squelettique est un tissu contractile strié organisé hiérarchiquement, du sarcomère au muscle entier ; le tendon est un tissu collagénique dense, régulièrement agencé, qui relie le muscle à l'os ; et le ligament est un tissu collagénique dense qui relie l'os à l'os et stabilise les articulations.

Scope

Ce sujet couvre l'organisation hiérarchique du muscle squelettique (fibres, myofibrilles et types de fibres), la structure collagénique des tendons et des ligaments, et la manière dont ces tissus sont connectés aux jonctions myotendineuses et osseuses. Il s'agit d'une référence structurelle et n'aborde pas la gestion des lésions musculaires, tendineuses ou ligamentaires.

Core questions

• Comment le muscle squelettique est-il organisé, du sarcomère au muscle entier, et qu'est-ce qui définit ses types de fibres ?
• Comment le collagène du tendon et du ligament est-il agencé hiérarchiquement ?
• Comment la structure de chaque tissu détermine-t-elle son comportement en traction et contractile ?
• Comment ces tissus mous sont-ils connectés à l'os et les uns aux autres ?

Key concepts

• Sarcomère et l'appareil contractile
• Types de fibres musculaires (lentes et rapides)
• Architecture musculaire hiérarchique (fibre, fascicule, muscle entier)
• Hiérarchie du collagène tendineux (fibrille, fibre, fascicule)
• Ondulation (crimp) et viscoélasticité du tissu collagénique
• Jonctions myotendineuses et ostéotendineuses
• Le ligament comme stabilisateur os-à-os

Key theories

Modélisation constitutive structurelle des tissus fibreux

Le comportement mécanique du tendon et du ligament s'explique en les traitant comme des matériaux renforcés par des fibres dont la réponse non linéaire et anisotrope résulte du recrutement et de l'orientation progressifs des fibres de collagène sous charge.

Mechanisms

La force du muscle squelettique prend naissance dans le sarcomère, où les filaments d'actine et de myosine glissent les uns sur les autres ; les sarcomères sont regroupés en myofibrilles, fibres et fascicules, et la proportion et les propriétés des types de fibres lentes et rapides déterminent la vitesse et la résistance à la fatigue d'un muscle. Le tendon transmet cette force à l'os par un réseau hiérarchique de collagène de type I – des fibrilles regroupées en fibres et en fascicules – dont les fibres initialement ondulées, puis alignées, produisent la réponse contrainte-déformation non linéaire et viscoélastique caractéristique partagée par le ligament. Le ligament possède une organisation collagénique similaire mais quelque peu moins régulièrement alignée, adaptée à la résistance à la tension dans plusieurs directions et à la restriction du mouvement articulaire. Des jonctions spécialisées – myotendineuses entre le muscle et le tendon, et ostéotendineuses (enthèse) entre le tendon et l'os – transfèrent la charge à travers des changements abrupts de rigidité tissulaire.

Clinical relevance

L'architecture du muscle, du tendon et du ligament sous-tend la compréhension orthopédique de la génération de force, des schémas de lésions des tissus mous et de la biomécanique de la réparation et de la reconstruction. Ce sujet décrit la structure et le comportement mécanique de ces tissus et ne constitue pas un guide pour le diagnostic ou le traitement d'une lésion des tissus mous chez un individu.

Evidence & guidelines

La structure du muscle squelettique, du tendon et du ligament est établie par des études histologiques et biomécaniques et résumée dans les ouvrages de référence en physiologie et en anatomie ; ce sujet synthétise cette littérature de référence plutôt que toute directive clinique.

History

La microscopie a révélé l'organisation striée et hiérarchique du muscle squelettique et la base du glissement des filaments pour la contraction au milieu du XXe siècle, tandis que des travaux histochimiques ultérieurs ont classifié les types de fibres musculaires. Parallèlement, l'étude du tendon et du ligament a établi leur architecture collagénique hiérarchique, et la modélisation biomécanique a formalisé la manière dont le recrutement des fibres explique le comportement non linéaire de ces tissus fibreux.

Seminal works

• schiaffino-2011
• kannus-2000
• lanir-1983

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre un tendon et un ligament ?

Un tendon relie le muscle à l'os et transmet la force musculaire, tandis qu'un ligament relie l'os à l'os et stabilise les articulations ; les deux sont des tissus collagéniques denses, mais le collagène tendineux est plus régulièrement aligné le long de la ligne de traction.

Pourquoi les muscles ont-ils différents types de fibres ?

Les types de fibres lentes et rapides diffèrent par leur vitesse de contraction et leur résistance à la fatigue, permettant à la composition d'un muscle de correspondre à son rôle fonctionnel, du soutien postural soutenu au mouvement rapide et puissant.