Fiche de révision : Fonction locomotrice et mouvement

📋 Plan du Cours

1. Rôle des organes locomoteurs
2. Organisation et fonctions du squelette
3. Tissu osseux et remodelage
4. Articulations et mouvements
5. Types et organisation musculaires
6. Contraction et énergie musculaires
7. Commande nerveuse du muscle
8. Posture et mouvement volontaire
9. Interactions et pathologies locomotrices

📖 1. Rôle des organes locomoteurs

★ À maîtriser

• La fonction locomotrice associe le système nerveux, qui commande et ajuste le mouvement, les muscles, qui tirent sur les os par les tendons, les os, qui agissent comme leviers, et les articulations, qui permettent la mobilité.

Compléments

• Pour prendre un verre, le cortex moteur commande la contraction du biceps, qui tire sur le radius par son tendon et fléchit le coude.

• La fonction locomotrice permet :

  • les déplacements
  • la manipulation d’objets
  • le maintien de la posture
  • la mastication
  • le sourire
  • la respiration par le diaphragme

• La marche autonome s’acquiert vers 12 mois, dans une période approximative de 8 à 18 mois.

💡 Astuce mémo

Commande nerveuse → muscle → tendon → os → articulation

📖 2. Organisation et fonctions du squelette

★ À maîtriser

• Le squelette compte 206 os chez l’adulte et environ 300 à la naissance, avant des fusions osseuses.

• Le squelette assure :

  • le soutien
  • le mouvement
  • la protection
  • la réserve minérale
  • l’hématopoïèse

• Environ 99 % du calcium de l’organisme est stocké dans le squelette, qui contient également du phosphate.

📌 Le squelette axial comprend le crâne, le rachis, les côtes et le sternum, tandis que le squelette appendiculaire comprend les os des membres et les ceintures qui les rattachent à l’axe.

• Le rachis compte 33 vertèbres réparties en :
  • 7 cervicales
  • 12 thoraciques
  • 5 lombaires
  • 5 sacrées soudées en sacrum
  • 4 coccygiennes soudées en coccyx

Compléments

• La moelle rouge des os produit les cellules sanguines, notamment les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes.

• Les os longs comprennent une diaphyse centrale et deux épiphyses, tandis que les os courts sont cubiques, les os plats aplatis et les os irréguliers de forme complexe.

📌 L’os compact est dense et périphérique, tandis que l’os spongieux est formé de travées, se trouve notamment dans les épiphyses et les os plats et contient la moelle rouge.

• L’allongement osseux se fait grâce au cartilage de conjugaison, qui s’ossifie à la fin de la puberté.

📖 3. Tissu osseux et remodelage

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu osseux : Tissu conjonctif minéralisé composé de collagène, qui apporte de la souplesse, et de sels de phosphate de calcium, qui apportent de la dureté.

★ À maîtriser

📌 Les ostéoblastes fabriquent la matrice osseuse, les ostéoclastes la résorbent et les ostéocytes détectent les contraintes et pilotent le remodelage.

• Le remodelage osseux renouvelle continuellement l’os et l’adapte aux contraintes mécaniques.

📌 Lorsque la résorption osseuse dépasse durablement la formation, la masse osseuse diminue et l’os se fragilise, ce qui caractérise l’ostéoporose.

Compléments

• La parathormone augmente la calcémie en mobilisant le calcium osseux, et son excès chronique fragilise l’os.

• La vitamine D, sous forme de calcitriol, augmente l’absorption intestinale du calcium, tandis qu’une carence peut entraîner un os mal minéralisé et le rachitisme.

• Les œstrogènes freinent la résorption osseuse, et leur baisse après la ménopause accélère la perte osseuse.

• Les contraintes mécaniques stimulent la formation osseuse, tandis que la sédentarité et l’alitement favorisent la perte osseuse.

• Le pic de masse osseuse est atteint vers 20 à 30 ans, puis la masse osseuse diminue progressivement, avec une perte accélérée après la ménopause.

💡 Astuce mémo

Ostéoblastes bâtissent, ostéoclastes cassent

📖 4. Articulations et mouvements

★ À maîtriser

📌 Les articulations fibreuses ont une mobilité nulle ou très faible, les articulations cartilagineuses une mobilité faible et les articulations synoviales une grande mobilité.

• Les articulations fibreuses relient les os par du tissu conjonctif fibreux, les cartilagineuses par du cartilage hyalin ou du fibrocartilage, et les synoviales par une capsule et une cavité contenant du liquide synovial.

📌 Plus une articulation est mobile, moins elle est stable ; l’épaule, très mobile, est l’articulation qui se luxe le plus souvent.

• Dans une articulation synoviale, le cartilage articulaire permet le glissement sans frottement, la capsule ferme l’articulation, la membrane et le liquide synovial lubrifient et nourrissent le cartilage, et les ménisques du genou adaptent les surfaces et répartissent les charges.

📌 Les ligaments relient les os entre eux et stabilisent les articulations, tandis que les tendons relient les muscles aux os.

📌 La flexion rapproche deux segments et l’extension les éloigne, tandis que l’abduction éloigne un segment de l’axe du corps et l’adduction l’en rapproche.

Compléments

• Les sutures du crâne sont des articulations fibreuses immobiles qui protègent l’encéphale.

• Chez le nourrisson, les fontanelles permettent la croissance du crâne, puis les sutures s’ossifient par synostose.

• Les syndesmoses relient des os par un ligament ou une membrane interosseuse et permettent une légère mobilité, comme entre le tibia et la fibula ou entre le radius et l’ulna.

• Les gomphoses fixent une dent dans l’os alvéolaire par le ligament alvéolo-dentaire, ou desmodonte, qui ancre la dent et amortit les forces de mastication.

• Dans une articulation cartilagineuse intervertébrale, le cartilage hyalin des plateaux vertébraux permet la nutrition du disque par diffusion, l’anneau fibreux résiste à la torsion et à la traction, le noyau pulpeux riche en eau amortit les chocs et les ligaments périphériques limitent les mouvements excessifs.

• Une fissure de l’anneau fibreux peut permettre la migration du noyau pulpeux et provoquer une hernie discale, tandis que la déshydratation et l’usure du disque causent une discopathie dégénérative.

• Les ligaments sont constitués de tissu conjonctif dense régulier, avec des fibres de collagène parallèles orientées selon les tractions, et leur faible vascularisation ralentit leur cicatrisation.

• Les ligaments croisés antérieur et postérieur du genou empêchent le tibia de glisser respectivement vers l’avant et vers l’arrière.

• Une lésion ligamentaire par étirement ou rupture constitue une entorse, tandis que l’usure du cartilage articulaire correspond à l’arthrose.

• La rotation fait tourner un segment autour de son axe, tandis que la pronation et la supination orientent respectivement la paume vers le bas et vers le haut.

💡 Astuce mémo

Plus de mobilité, moins de stabilité

📖 5. Types et organisation musculaires

★ À maîtriser

📌 Le muscle squelettique est volontaire, attaché aux os par des tendons et à contraction rapide et puissante mais fatigable ; le muscle lisse est involontaire, viscéral et à contraction lente et soutenue ; le muscle cardiaque est involontaire, proprement automatique, rythmique et infatigable.

📌 Un muscle squelettique est organisé en muscle entouré d’épimysium, faisceaux entourés de périmysium, fibres musculaires multinucléées, myofibrilles constituées de sarcomères et sarcomères formés d’actine et de myosine.

Compléments

• Les fibres du muscle squelettique sont longues et multinucléées, les cellules musculaires lisses sont fusiformes et à un noyau, et les cellules cardiaques sont ramifiées, à un ou deux noyaux et reliées entre elles.

• Le muscle lisse se trouve dans la paroi des viscères, des vaisseaux et des bronches, tandis que le muscle cardiaque constitue le myocarde.

• Le muscle squelettique représente environ 30 à 40 % de la masse corporelle et l’organisme compte plus de 600 muscles, dont 570 squelettiques.

• Le tendon est le prolongement des enveloppes du muscle et le relie à l’os.

📖 6. Contraction et énergie musculaires

★ À maîtriser

• Dans le sarcomère situé entre deux stries Z, les têtes de myosine tirent les filaments d’actine vers le centre, ce qui fait glisser les filaments et raccourcit le sarcomère sans raccourcir les filaments eux-mêmes.

• Le Ca²⁺ libéré dans la fibre musculaire démasque les sites de fixation de l’actine.

• L’ATP fournit l’énergie du pivotement des têtes de myosine et permet leur détachement de l’actine.

📌 Un muscle ne pouvant que tirer, un mouvement nécessite un couple agoniste-antagoniste : le biceps se contracte et le triceps se relâche lors de la flexion du coude, et l’inverse se produit lors de son extension.

📌 Les fibres de type I sont lentes, rouges, à métabolisme aérobie, de faible force et résistantes à la fatigue, tandis que les fibres de type II sont rapides, blanches, surtout anaérobies, puissantes et fatigables.

Compléments

• Sans ATP, la myosine reste accrochée à l’actine, ce qui provoque la rigidité cadavérique.

• La phosphocréatine régénère immédiatement l’ATP lors d’un effort explosif, pendant environ 10 secondes.

• La glycolyse anaérobie régénère rapidement l’ATP jusqu’à 1 à 2 minutes et produit du lactate.

• La voie aérobie régénère l’ATP durablement, mais démarre lentement et nécessite de l’oxygène et des mitochondries.

• Environ trois quarts de l’énergie libérée par le muscle prennent la forme de chaleur, et le muscle est le principal producteur de chaleur, notamment lors du frisson.

• Les fibres de type I sont sollicitées pour la posture et le marathon, tandis que les fibres de type II le sont pour le sprint et le saut.

• Les fibres de type I sont lentes et oxydatives, les fibres IIa rapides oxydo-glycolytiques et les fibres IIx très rapides glycolytiques ; leur résistance à la fatigue est respectivement très élevée, intermédiaire et faible.

• Tous les muscles humains sont mixtes et leur composition en fibres varie selon le muscle, la génétique et l’entraînement.

💡 Astuce mémo

Ca²⁺ expose les sites de l’actine → la myosine tire → le sarcomère raccourcit

📖 7. Commande nerveuse du muscle

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité motrice : Constituée d’un motoneurone et de l’ensemble des fibres musculaires qu’il innerve, lesquelles se contractent ensemble.

★ À maîtriser

📌 Les petites unités motrices comprennent quelques fibres par motoneurone et permettent des mouvements fins et précis, tandis que les grandes unités en comprennent des centaines à plus de 1 000 et produisent des mouvements puissants mais peu précis.

• La force musculaire est graduée en recrutant davantage d’unités motrices et en augmentant la fréquence des influx nerveux.

• 🔄 La contraction à la jonction neuromusculaire suit ces étapes :
  1. Le potentiel d’action atteint la terminaison du motoneurone.
  2. L’acétylcholine est libérée dans la fente synaptique.
  3. L’acétylcholine se fixe aux récepteurs nicotiniques et déclenche un potentiel d’action musculaire.
  4. Le potentiel d’action se propage dans la fibre par les tubules T.
  5. Le réticulum sarcoplasmique libère du Ca²⁺.
  6. Le glissement de l’actine et de la myosine provoque la contraction.

Compléments

• Les muscles de l’œil et des doigts possèdent de petites unités motrices, tandis que le quadriceps et le mollet possèdent de grandes unités motrices.

• La contraction cesse lorsque l’acétylcholine est dégradée par l’acétylcholinestérase et que le Ca²⁺ est repompé, ce qui entraîne le relâchement musculaire.

• Les curares et la myasthénie bloquent les récepteurs à l’acétylcholine, tandis que la toxine botulique empêche sa libération.

📌 La destruction d’un motoneurone par la poliomyélite ou la SLA paralyse et atrophie toutes les fibres de son unité motrice.

💡 Astuce mémo

ACh → potentiel musculaire → Ca²⁺ → glissement actine-myosine

📖 8. Posture et mouvement volontaire

★ À maîtriser

• Le maintien de la posture repose surtout sur les muscles antigravitaires, principalement extenseurs, qui présentent une contraction tonique permanente et des fibres de type I.

• Le réglage postural utilise : la proprioception, qui informe sur la position et l’étirement des muscles et des articulations, le vestibule, qui renseigne sur la position et les mouvements de la tête, la vision, qui fournit des repères de l’environnement

• Le réflexe myotatique provoque automatiquement la contraction d’un muscle étiré par un arc réflexe dans la moelle et contribue ainsi à corriger les déséquilibres posturaux.

• Le mouvement volontaire passe par l’initiation dans les aires associatives, la programmation par le cortex prémoteur et les noyaux gris centraux, puis l’exécution par le cortex moteur, la moelle et les muscles.

Compléments

• Le réglage postural est automatique et mobilise le tronc cérébral et le cervelet.

• Le réflexe rotulien est un exemple de réflexe myotatique évalué lors de l’examen clinique.

• Le cervelet compare le mouvement prévu au mouvement réalisé et le corrige en temps réel pour améliorer la coordination et la précision.

📌 Une atteinte du cortex moteur ou de la voie pyramidale peut entraîner une paralysie du côté opposé, tandis qu’une atteinte des noyaux gris centraux peut provoquer une lenteur et un tremblement de repos.

📖 9. Interactions et pathologies locomotrices

★ À maîtriser

📌 L’arthrose correspond à l’usure progressive du cartilage articulaire, alors que l’ostéoporose résulte d’une résorption osseuse supérieure à la formation et diminue la densité de l’os.

Compléments

• Le système cardiovasculaire apporte de l’oxygène et des nutriments aux muscles, le retour veineux est aidé par la contraction des mollets et l’activité physique entretient le cœur.

• Le système respiratoire apporte l’oxygène, élimine le dioxyde de carbone produit et comprend le diaphragme parmi les muscles squelettiques respiratoires.

• L’insuline favorise l’entrée du glucose dans le muscle, tandis que la parathormone, la vitamine D et les œstrogènes règlent le calcium et le remodelage osseux.

• Le muscle produit de la créatinine éliminée par le rein et de la chaleur, notamment lors du frisson.

• Les facteurs de l’arthrose comprennent l’âge, le surpoids et les traumatismes, et ses manifestations comprennent la douleur à l’effort et la raideur.

• Les facteurs de l’ostéoporose comprennent l’âge, la ménopause, la sédentarité et les carences ; elle reste silencieuse jusqu’à une fracture, notamment du col du fémur ou des vertèbres.

• La myasthénie provoque une faiblesse à l’effort par des anticorps dirigés contre les récepteurs à l’acétylcholine.

• La dystrophie de Duchenne est une maladie génétique liée au chromosome X caractérisée par l’absence de dystrophine et la dégénérescence des fibres musculaires.

• Les déformations des courbures de la colonne comprennent :

  • la scoliose
  • l’hypercyphose
  • l’hyperlordose

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des articulations

Types de fibres musculaires