Préface (Français)

La contraction musculaire naît de l’activité enzymatique de moteurs moléculaires ATPases nanométriques qui convertissent l’énergie métabolique fournie par l’hydrolyse de l’ATP en travail mécanique. Leur action coordonnée génère la déformation observable du tissu musculaire à l’échelle macroscopique. Cette transmission concertée de la force de l’échelle nano à l’échelle macro est réalisée grâce à la structure interne hautement hiérarchisée du tissu, qui organise et régule la contraction à différentes échelles.

L’objectif de ce document est de donner un aperçu de la contribution de Matthieu Caruel à la recherche sur la contraction musculaire à ces différentes échelles.

Dans le Chapitre 1, nous commençons par donner les bases essentielles sur la contraction musculaire, nécessaires à la compréhension du positionnement de notre recherche et de ses objectifs. Un modèle macroscopique du tissu musculaire est présenté dans le Chapitre 2, en mettant l’accent sur la formulation de modèles réduits basés sur des géométries simplifiées pour la modélisation d’une fibre musculaire et d’un ventricule cardiaque.

Le processus de génération de force par les moteurs moléculaires est décrit dans le Chapitre 3, où nous présentons l’approche chimico-mécanique classique et l’approche hybride saut-diffusion proposée par M. Caruel et ses collègues.

À l’échelle microscopique, les moteurs moléculaires fonctionnent en petits groupes appelés unités contractiles. Le Chapitre 4 est consacré à la modélisation du couplage mécanique des moteurs moléculaires à cette échelle et à ses conséquences sur la production de force.

Les structures reliant les unités contractiles pour former des fibres musculaires dans le tissu sont introduites dans le Chapitre 5. Ce chapitre aborde la question des voies mécaniques impliquées dans la régulation de la contraction musculaire.

Tous les chapitres sont organisés de façon similaire. Nous commençons par une introduction fournissant le contexte technique et présentant les questions scientifiques, avant de présenter les contributions de M. Caruel avec des références aux publications correspondantes. Une liste de perspectives est établie à la fin de chaque chapitre. Le Chapitre 6 résume ces perspectives et discute brièvement des applications potentielles de notre travail.