Fiche de révision : Muscle et appareil locomoteur au travail

📋 Plan du Cours

1. Principes du mouvement musculaire
2. Structure et remaniement des os
3. Rôles des os et types d’articulations
4. Types et fonctions des muscles
5. Organisation du muscle squelettique
6. Organisation du sarcomère
7. Myofilaments d’actine et de myosine
8. Glissement des myofilaments
9. Mécanisme moléculaire de contraction
10. Couplage excitation-contraction
11. Commande nerveuse volontaire
12. Accidents et troubles musculosquelettiques

📖 1. Principes du mouvement musculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Mouvement musculaire : Capacité d’une structure vivante à exercer une force en se raccourcissant.

📝 Points essentiels

• Le mouvement musculaire nécessite : un muscle contractile, un squelette avec ses articulations et les tendons qui relient les muscles aux os, une commande du système nerveux

📖 2. Structure et remaniement des os

★ À maîtriser

• Le squelette humain adulte compte 206 os, classés selon leur forme en os longs, courts et plats.

📌 L’os compact, dense et périphérique, est organisé en ostéons autour de canaux de Havers contenant des nerfs et des vaisseaux sanguins, tandis que l’os spongieux central est formé de travées délimitant des lacunes contenant la moelle osseuse.

• Les ostéoblastes fabriquent la matrice osseuse, puis deviennent des ostéocytes lorsqu’ils sont enfermés dans leur logette, tandis que les ostéoclastes dégradent cette matrice.

Compléments

• La matrice osseuse contient des fibres, notamment du collagène, qui contribuent à la flexibilité de l’os, et des éléments minéraux comme l’hydroxyapatite, qui lui confèrent sa dureté.

• L’équilibre entre la fabrication et la dégradation de la matrice osseuse renouvelle l’os et contribue à sa réparation après une fracture.

📌 La parathormone (PTH) favorise la dégradation de la matrice par les ostéoclastes, tandis que la calcitonine favorise la régénération de la matrice osseuse ; leur sécrétion dépend du taux de calcium sanguin.

• L’ostéoporose est une réduction générale de la masse osseuse associée notamment à une perte d’œstrogènes chez la femme ménopausée.

💡 Astuce mémo

Des ostéons alignés comme des spaghettis bien rangés renforcent l’os compact.

📖 3. Rôles des os et types d’articulations

🔑 Notions clés & Définitions

• Articulation : Point de contact entre deux ou plusieurs os.
• Cartilage : Tissu conjonctif spécialisé, riche en eau, en protéoglycanes et en fibres de collagène, non minéralisé et non vascularisé, qui ne se régénère pas.

★ À maîtriser

• Les os soutiennent et protègent les organes, forment la charpente sur laquelle les muscles produisent les mouvements, constituent une réserve de sels minéraux notamment de calcium, et abritent l’hématopoïèse dans la moelle osseuse.

• Les articulations synoviales mobiles relient les os par des ligaments qui orientent les mouvements et limitent les mouvements excessifs.

Compléments

📌 Les articulations fibreuses relient les os par du tissu conjonctif ou des ligaments et sont immobiles, tandis que les articulations cartilagineuses unissent les os par du cartilage et sont immobiles ou limitées dans leur mobilité.

• Dans une articulation synoviale, le liquide synovial facilite le glissement des surfaces articulaires et est contenu dans la cavité articulaire bordée par la membrane synoviale.

💡 Astuce mémo

Tendon : muscle-os ; ligament : os-os.

📖 4. Types et fonctions des muscles

★ À maîtriser

• On distingue trois types de muscles :

  • les muscles lisses des viscères
  • le muscle cardiaque, strié mais à contraction autonome
  • les muscles striés squelettiques rattachés au squelette

• Les muscles striés squelettiques assurent :

  • la manipulation d’objets
  • la locomotion
  • l’expression faciale
  • le maintien de la posture
  • la production de chaleur

• La flexion résulte de la contraction du muscle fléchisseur et du relâchement du muscle extenseur.

Compléments

• Les muscles constituent 40 à 50 % du poids total du corps humain.

• L’organisme comporte 600 muscles, dont 125 paires principales.

• Le tonus postural des muscles antigravitaires extenseurs lutte contre l’affaissement du corps sous l’effet de la pesanteur.

💡 Astuce mémo

Le muscle cardiaque est strié mais autonome ; le muscle squelettique permet les mouvements volontaires.

📖 5. Organisation du muscle squelettique

★ À maîtriser

• Trois couches conjonctives organisent le muscle :

  • l’épimysium englobe le muscle
  • le périmysium rassemble les fibres en faisceaux musculaires
  • l’endomysium entoure chaque fibre musculaire

• Le cytosquelette très développé des cellules musculaires striées squelettiques est organisé en paquets de filaments appelés myofibrilles.

Compléments

• Les fibres réunies dans un faisceau musculaire travaillent de manière synchrone.

• Les cellules musculaires peuvent se contracter et se relâcher grâce à l’organisation particulière de leur cytosquelette.

💡 Astuce mémo

Comme des spaghettis emballés individuellement, réunis en paquets puis dans un carton.

📖 6. Organisation du sarcomère

★ À maîtriser

• Les myofibrilles sont constituées d’une succession de sarcomères, unités élémentaires du muscle strié.

• Les filaments fins d’actine et les filaments épais de myosine s’organisent en bandes : la bande A est sombre et contient les deux types de filaments, tandis que la bande I est claire et ne contient que de l’actine.

Compléments

• Un sarcomère est délimité par deux stries Z, auxquelles s’accrochent les filaments fins d’actine.

• Un sarcomère comprend une demi-bande I, une bande A et une autre demi-bande I.

• Les myofibrilles, les cellules musculaires et les faisceaux sont orientés dans le sens de l’allongement du muscle.

💡 Astuce mémo

Imaginez un sandwich : une bande A sombre entre deux demi-bandes I claires, limité par deux stries Z.

📖 7. Myofilaments d’actine et de myosine

★ À maîtriser

• La myosine représente 35 à 40 % des protéines du muscle et constitue l’élément essentiel des filaments épais.

• Chaque molécule de myosine comprend une tête globulaire mobile sous certaines conditions et une queue linéaire, par laquelle les molécules s’assemblent en myofilaments.

• L’actine représente 14 % des protéines musculaires et constitue le composant majeur des filaments fins.

Compléments

• Les têtes de myosine sont orientées vers la strie Z la plus proche.

• L’actine est une protéine globulaire qui s’assemble en filaments fins évoquant deux colliers de perles tressés.

💡 Astuce mémo

Myosine épaisse à têtes mobiles ; actine fine en filaments.

📖 8. Glissement des myofilaments

📝 Points essentiels

• Le glissement des myofilaments les uns par rapport aux autres raccourcit le sarcomère, puis les raccourcissements alignés s’additionnent pour réduire la longueur de la cellule et du muscle.

• Lors du raccourcissement du sarcomère, la longueur de la bande A ne change pas, tandis que les bandes I et H diminuent.

📖 9. Mécanisme moléculaire de contraction

★ À maîtriser

• Les têtes de myosine se fixent spécifiquement sur des sites de liaison de l’actine, masqués au repos par le complexe tropomyosine-troponine.

📌 Une augmentation du calcium intracellulaire déplace le complexe tropomyosine-troponine et démasque les sites de liaison actine-myosine, condition nécessaire à la contraction.

• Après la liaison de la myosine à l’actine, la tête de myosine bascule et provoque le glissement des filaments, en consommant de l’ATP.

Compléments

• Une seule molécule d’ATP est consommée par tête de myosine et par cycle : sa fixation permet le détachement de l’actine, puis son hydrolyse permet de pré-armer la tête de myosine avant son basculement.

💡 Astuce mémo

Ca²⁺ démasque, la myosine s’accroche et bascule, l’ATP fournit l’énergie.

📖 10. Couplage excitation-contraction

★ À maîtriser

• 🔄 Le couplage excitation-contraction suit cette séquence :

  1. Le potentiel d’action atteint la terminaison axonale.
  2. L’acétylcholine est libérée et se fixe aux récepteurs-canaux musculaires.
  3. Un potentiel d’action musculaire se crée.
  4. Le calcium est libéré par le réticulum.
  5. Les sites actine-myosine sont démasqués.
  6. Les interactions actine-myosine déclenchent la contraction.

• Après l’arrêt du signal, le pompage actif ramène le calcium dans les vésicules du réticulum, sa concentration cytoplasmique diminue, les complexes bloquants remasquent les sites actine-myosine et la cellule musculaire se relâche.

Compléments

• L’acétylcholinestérase met fin au signal synaptique en dégradant l’acétylcholine.

💡 Astuce mémo

Message nerveux → acétylcholine → potentiel musculaire → calcium → contraction.

📖 11. Commande nerveuse volontaire

★ À maîtriser

📌 Les mouvements volontaires sont commandés par des structures cérébrales spécialisées, contrairement aux réflexes musculaires, qui sont involontaires.

• Les voies motrices sont croisées : l’hémisphère droit commande la partie gauche du corps et l’hémisphère gauche commande la partie droite.

• Le faisceau cortico-spinal direct comprend une chaîne de deux neurones : un neurone du cortex vers la moelle, puis un motoneurone qui innerve la cellule musculaire.

Compléments

• Le cortex prémoteur et l’aire motrice supplémentaire participent à la planification fine des mouvements.

📖 12. Accidents et troubles musculosquelettiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Arthrose : Une atteinte du cartilage qui rend le mouvement plus difficile, car le cartilage n’est pas remplacé.
• Luxation : Le déboîtement des os de leur position normale dans l’articulation.

★ À maîtriser

• Une entorse correspond à une déchirure plus ou moins importante des ligaments ; une rupture totale peut nécessiter une intervention chirurgicale.

• Les troubles musculosquelettiques résultent à long terme de contraintes modérées à soutenues ou répétitives, appliquées à des tissus sains ou non ; ils relèvent d’un cumul de dommages professionnels plutôt que d’un traumatisme unique.

• Les quatre facteurs majeurs de risque des TMS sont :

  • L’amplitude du mouvement et la force exercée.
  • La répétition.
  • Les postures contraignantes, fixes ou asymétriques.
  • L’absence de repos ou de pauses.

Compléments

📌 Le claquage correspond à la rupture de quelques fibres musculaires, tandis que la déchirure musculaire touche un plus grand nombre de cellules ; les deux reposent sur le même mécanisme.

• Les claquages et les déchirures musculaires peuvent être réparés grâce aux cellules satellites des muscles striés squelettiques, capables de régénérer le tissu.

• Les membres supérieurs sont les plus touchés par les TMS, car ils sont davantage sollicités au travail et souvent non protégés.

• La prévention des risques pour l’appareil locomoteur passe par l’analyse de l’activité et l’approche ergonomique.