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FORMATION INTERMÉDIAIRE BIO 2011 CAHIER 8 ET CORRIGÉ BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 TABLE DES MATIÈRES 91-06 I 1.0 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2.0 LA STRUCTURE GÉNÉRALE DU CORPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3.0 LE SQUELETTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.1 L'organisation générale du squelette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Le squelette de la tête . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 Le squelette du tronc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 Le squelette des membres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 8 11 3.2 Les articulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.3 Les blessures du squelette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.4 Le développement normal du squelette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Exercice 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.0 LES MUSCLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.1 La structure des muscles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.2 Les propriétés des muscles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.3 Le fonctionnement musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.4 La fatigue musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Exercice 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Mots-clés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 DI-FM-1991-07-17 BA-PG/98-04 BIO 2011 91-06 1.0 LE SYSTÈME MOTEUR INTRODUCTION CAHIER 8 THÉORIE 1 INTRODUCTION Comme tu l'as vu dans le cahier précédent, tes sens te permettent d'établir une relation étroite avec l'environnement. Tu as la capacité de réagir aux divers stimuli que celui-ci t'envoie, aidé en cela par le mouvement. En effet, il te serait difficile d'entrer en communication avec ton milieu si tu étais incapable de te mouvoir. Ton système moteur assure le déplacement et le mouvement de ton organisme. Celui­ ci est constitué de deux systèmes interdépendants : le système osseux et le système musculaire. C'est donc l'action combinée de tes os et tes muscles qui te permet de faire des mouvements. Ton système moteur est aussi essentiel à ta survie et à ton bien-être. Malheureusement, nous prenons souvent ce système pour acquis. C'est seulement lorsque nous en sommes privés que nous prenons conscience de son importance. La capacité de se mouvoir est donc un bien précieux et il faut en prendre soin. BIO 2011 91-06 2.0 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 THÉORIE LA STRUCTURE GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN 2 LA STRUCTURE GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN La plupart des mammifères sont quadrupèdes, c'est-à-dire qu'ils ont quatre pattes. Une des caractéristiques de l'être humain est sa démarche bipède (sur deux pieds). Celle-ci n'est pas exclusive à l'être humain. En effet, d'autres animaux sont aussi bipèdes (par exemple, le kangourou et le poulet). Cependant, c'est chez l'humain que la démarche bipède est poussée à sa perfection, c'est-à-dire la station verticale (ou position verticale). À travers les siècles, l'être humain s'est progressivement adapté à la position verticale. Selon certains scientifiques, la qualité de la vue de nos ancêtres nous a permis d'adopter cette position. De par leur élévation du sol, ils avaient une meilleure vue d'ensemble du territoire. L'humain est le seul animal qui se déplace constamment sur deux pieds et en position verticale. Cette position permet une grande variété de mouvements et présente deux avantages importants. La position surélevée de la tête favorise la vision. Cela nous permet de voir beaucoup plus loin que si nous nous déplacions à quatre pattes comme la majorité des mammifères. De plus, puisque notre tête peut pivoter d'un côté à l'autre, nous pouvons voir près de la moitié du champ d'horizon. La station verticale favorise aussi l'habileté manuelle. De fait, les mains de l'humain sont remarquablement développées. Celles-ci peuvent effectuer de nombreux gestes précis qui facilitent le travail, le jeu, l'apprentissage et la communication des êtres humains. Le corps humain peut être divisé en trois grandes régions anatomiques : la tête, le tronc et les membres. Ces régions sont représentées à la figure de la page suivante. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 THÉORIE LA STRUCTURE GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN 3 Fig. 8.1 : Les régions anatomiques du corps Puisque l'humain se déplace en position verticale, la tête est la région anatomique la plus élevée du corps. Le tronc représente la région centrale du corps. À celui-ci sont rattachés les membres supérieurs et inférieurs. Il est à remarquer que les bras proprement dit représentent seulement une partie des membres supérieurs et les jambes une partie des membres inférieurs. BIO 2011 91-06 3.0 LE SYSTÈME MOTEUR LE SQUELETTE CAHIER 8 THÉORIE 4 LE SQUELETTE Comme tu as pu le constater jusqu'à présent, ton organisme est constitué de nombreux systèmes et organes. Tous les organes occupent un endroit bien spécifique à l'intérieur de ton corps, ce qui assure un fonctionnement efficace. Pour que tous ces organes restent en place, ils doivent être attachés à des structures solides et rigides. Les os, dont l'ensemble constitue le squelette, agissent comme le système de soutien des organes mous. De plus, le squelette agit comme le support des mouvements de ton corps et il sert de protection aux centres nerveux. Dans son ensemble, le squelette est à la fois rigide et flexible, fixe et mobile. Il assure des rôles importants dans ton organisme. Peux-tu imaginer ce que tu serais sans système de soutien? BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 THÉORIE L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE 3.1 L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE Le squelette humain est habituellement formé de 208 os qui servent de soutien aux autres parties de l'organisme. Ce nombre peut varier d'une personne à l'autre puisque certains os de moindre importance peuvent manquer ou être en surplus. Fig. 8.2 : Le squelette humain 5 BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE THÉORIE 6 On peut classer les os, selon leur forme, en quatre catégories : 1 2 3 4 - les os longs; les os courts; les os plats; les os irréguliers. Les os longs sont plus longs que larges. Parmi ceux-ci, on retrouve les os des jambes et des bras. Les os courts ont une forme presque cubique et leur largeur est presque égale à leur longueur. Les os des poignets et des chevilles font partie de cette catégorie. Les os plats, comme leur nom l'indique, sont habituellement aplatis et minces. Parmi les os plats, on retrouve les côtes, les omoplates, le sternum et les os crâniens. Les os irréguliers sont de formes différentes et ne peuvent entrer dans les trois autres catégories. Les vertèbres et certains os de la face se retrouvent dans cette catégorie. Les os sont unis entre eux par des ligaments, au niveau des articulations. Il existe différents types d'articulations et nous les étudierons un peu plus tard. Nous allons maintenant regarder de plus près les parties du squelette selon les trois grandes régions anatomiques, soit la tête, le tronc et les membres. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE THÉORIE 7 3.1.1 Le squelette de la tête Le squelette de la tête est composé de deux parties : le crâne et la face. Fig. 8.3 : La tête osseuse Le crâne, aussi nommé boîte crânienne, est constitué d'os plats disposés côte à côte, en forme de voûte. Chez l'adulte, ces os sont unis entre eux par des articulations fixes, les sutures. À la naissance, ces joints ne sont pas très solides, ce qui permet au crâne de se développer. Avec l'âge, les sutures se complètent et se solidifient de sorte qu'à l'âge adulte, elles forment une voûte solide. Le crâne contient une partie importante de ton corps, l'encéphale. Son rôle principal est donc de protéger ce dernier des chocs et des pressions. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 THÉORIE L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE 8 La seconde partie constituante de la tête est la face. Elle est composée de plusieurs os soudés entre eux et à certains os du crâne. Ces os forment entre autres, les orbites des yeux, la mâchoire supérieure et la mâchoire inférieure. Cette dernière n'est pas soudée au reste de la face. Elle est formée d'un os mobile qui est articulé avec le crâne. Le rôle principal de ces os est d'entourer et de protéger les organes de sens qui sont logés dans la face. 3.1.2 Le squelette du tronc Le tronc est la partie centrale du corps à laquelle sont rattachés la tête et les membres. Il est formé de deux parties principales : la colonne vertébrale et la cage thoracique. La colonne vertébrale est une partie fondamentale du squelette. Elle supporte une grande partie du corps et protège la moelle épinière. Elle se compose de 33 petits os irréguliers, les vertèbres, qui sont empilés les uns sur les autres et unis par des cartilages articulaires. Ces disques intervertébraux permettent des mouvements limités et de faible amplitude. On divise la colonne vertébrale en cinq régions : 1 2 3 4 5 - la région cervicale : 7 vertèbres cervicales; la région dorsale : 12 vertèbres dorsales; la région lombaire : 5 vertèbres lombaires; la région sacrée : 5 vertèbres sacrées; la région coccygienne : 4 vertèbres coccygiennes. Si l'on regarde la colonne vertébrale du côté, on remarque quatre courbures qui correspondent aux quatre premières régions de la colonne. Cette forme courbée est une adaptation à la station verticale et elle facilite le maintien de l'équilibre. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE THÉORIE 9 Fig. 8.4 : La colonne vertébrale La colonne vertébrale est caractérisée par sa souplesse, sa mobilité et sa résistance aux chocs. De fait, ses quatre courbures lui confèrent une grande souplesse. De plus, celles-ci absorbent les chocs et les secousses, un peu à la manière d'un ressort. Les disques intervertébraux agissent comme les amortisseurs de chocs. À cause de ses 33 vertèbres articulées, elle a aussi une certaine mobilité. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE THÉORIE 10 La cage thoracique, communément appelée le thorax, est constituée par les 12 paires de côtes, les vertèbres dorsales et le sternum. Fig. 8.5 : La cage thoracique Les côtes sont des os plats qui forment la majeure partie de la cage thoracique. Elles s'articulent avec les vertèbres dorsales, ce qui leur permet de faibles mouvements de haut en bas. Les premières paires, ou vraies côtes, sont rattachées directement au sternum. Les trois paires suivantes, ou fausses côtes, sont rattachées indirectement au sternum par un cartilage commun. Les deux dernières paires sont nommées côtes flottantes, car elles ne sont reliées ni au sternum ni aux autres côtes. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE THÉORIE 11 Les côtes forment une voûte osseuse qui protège le coeur et les poumons. Elles jouent aussi un rôle important au niveau des échanges gazeux. Comme tu l'as déjà étudié, le mouvement des côtes permet l'augmentation et la diminution de la cage thoracique lors de l'inspiration et l'expiration. 3.1.3 Le squelette des membres Les membres forment la troisième partie du squelette. On retrouve deux membres supérieurs et deux membres inférieurs. Ceux-ci sont chacun composés de trois segments : les segments du membre supérieur sont le bras, l'avant-bras et la main et les segments du membre inférieur sont la cuisse, la jambe et le pied. Les membres sont reliés au tronc par des structures osseuses, les ceintures. La ceinture scapulaire relie le membre supérieur au tronc et la ceinture pelvienne relie le membre inférieur au tronc. Les membres supérieurs et inférieurs ont essentiellement la même structure. De fait, ils sont agencés selon un même plan d'organisation comme le démontre la figure 8.6 à la page suivante. À chaque os du membre supérieur correspond un os du membre inférieur. La rotule est le seul os du membre inférieur qui semble ne pas avoir d'équivalent dans le membre supérieur. Les membres supérieurs servent surtout pour prendre, c'est-à-dire pour la préhension. Par contre, les membres inférieurs sont faits pour marcher et courir, en d'autres mots pour la locomotion. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 L'ORGANISATION GÉNÉRALE DU SQUELETTE Fig. 8.6 : L'organisation osseuse THÉORIE 12 BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR 91-06 LES ARTICULATIONS 3.2 CAHIER 8 THÉORIE 13 LES ARTICULATIONS Comme tu l'as vu précédemment, les os qui forment l'ensemble du squelette sont unis entre eux. Le point de jonction de deux os constitue une articulation. Chaque articulation joue un rôle important dans le mouvement du corps. Tous les mouvements qui modifient les positions des os se produisent aux articulations. Fig. 8.7 : Articulation de la hanche Il existe différentes sortes d'articulations, chacune étant déterminée par la forme des os et la façon dont ils sont réunis. Certaines interdisent tout mouvement, d'autres permettent une certaine mobilité et d'autres permettent une grande liberté de mouvement. Si l'on classe les articulations selon le mouvement qu'elles permettent, on obtient les trois catégories suivantes : 1 2 3 - les articulations fixes; les articulations semi-mobiles; les articulation mobiles. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 LES ARTICULATIONS THÉORIE 14 Certains os, comme ceux du crâne par exemple, sont solidement emboîtés les uns dans les autres grâce à des articulations fixes. Ces dernières ne permettent aucun mouvement et immobilisent les os. Les articulations semi-mobiles permettent des déplacements limités. C'est le cas des articulations entre deux vertèbres. Celles-ci permettent des mouvements d'une certaine amplitude, mais plus limités que les articulations de la jambe ou de l'avant­ bras, par exemple. Les articulations mobiles permettent une grande liberté de mouvement. On retrouve surtout ce type d'articulation dans les membres. Le type de mouvement permis par une articulation mobile dépend de la forme des surfaces articulaires, c'est­ à-dire de la surface à l'extrémité des os. Par exemple, une surface articulaire en forme de boule (épaule, hanche, genou, coude) permet des mouvements de rotation. La flexion et l'extension sont possibles lorsque les surfaces articulaires sont en forme de poulie (coude, genou, cheville, poignet). Puisque le coude renferme une articulation en forme de boule et une articulation en forme de poulie, la rotation, la flexion et l'extension sont possibles. Fig. 8.8 : Mouvements possibles au niveau du coude BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR LES ARTICULATIONS CAHIER 8 THÉORIE 15 Dans une articulation mobile, les os sont unis par une enveloppe fibreuse, ou capsule articulaire, et des ligaments. Ces derniers renforcent la capsule et bloquent le mouvement dès qu'il devient trop prononcé. Ils empêchent donc les mouvements qui ne sont pas souhaitables, mais sans limiter les mouvements normaux. Fig. 8.9 : Articulation du genou BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR LES BLESSURES DU SQUELETTE 3.3 CAHIER 8 THÉORIE 16 LES BLESSURES DU SQUELETTE Différents types de blessures peuvent affecter le squelette. Les trois blessures de l'os les plus fréquentes sont la fracture, l'entorse et la luxation. Une fracture est une rupture de l'os. Si l'os est brisé en deux fragments, c'est une fracture simple. S'il est brisé en plusieurs fragments, c'est une fracture multiple. Les fractures les plus fréquentes se produisent au niveau de l'avant-bras, de la jambe, des côtes et de la hanche. En cas de fracture, il ne faut pas bouger la personne sans soutenir la région blessée à l'aide d'un rembourrage quelconque. Le membre immobilisé devrait aussi être élevé afin de réduire l'enflure et le saignement, s'il y a lieu. L'entorse est un accident fréquent, provoqué par le déplacement anormal d'une articulation. Ce genre de blessure est souvent accompagné d'un étirement ou d'un déchirement des ligaments. Il se produit le plus souvent à la cheville et au poignet. Les signes de l'entorse sont une douleur vive et l'enflure. On traite une entorse comme s'il s'agissait d'une fracture. Pour réduire l'enflure, il faut appliquer de la glace ou des compresses froides sur l'articulation blessée. La luxation, communément appelée dislocation, est un genre d'entorse, mais plus grave. Dans ce cas, l'articulation est déboîtée, c'est-à-dire que l'os ne reprend pas sa place initiale après s'être déplacé. Puisque l'os est sorti de sa cavité, il y a une déformation évidente et les ligaments sont souvent déchirés. Ce type de blessure se produit habituellement à l'épaule, au coude et au genou. En cas de luxation, il ne faut pas essayer de remettre l'articulation en place. On doit l'immobiliser et la soutenir et appliquer des compresses froides pour diminuer l'enflure. On doit aussi surveiller la circulation dans la partie blessée en prenant le pouls et en observant la coloration et la température du membre. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 LE DÉVELOPPEMENT NORMAL DU SQUELETTE 3.4 THÉORIE 17 LE DÉVELOPPEMENT NORMAL DU SQUELETTE Puisque ton squelette joue un rôle essentiel dans ton organisme, il est important qu'il soit fort et résistant. Certaines conditions favorisent une bonne ossification et le développement normal du squelette. Voici les plus importantes : 1 2 3 4 - une alimentation riche en vitamines A et D; une alimentation riche en phosphore et en calcium; une bonne posture; un bon fonctionnement des glandes endocrines. Comme tu le sais déjà, une alimentation à base d'aliments riches en calcium, en phosphore et en vitamines A et D favorise l'ossification et la croissance des os. Les produits laitiers sont une bonne source de calcium et de phosphore. Les légumes sont des aliments riches en phosphore et en vitamine A et le poisson est riche en phosphore et en vitamines A et D. Il est donc important d'inclure ce genre d'aliments dans ton menu quotidien. En plus d'une alimentation équilibrée, il est important de maintenir une bonne posture. Ceci empêche toute malformation osseuse ou toute déviation de la colonne vertébrale. Que tu sois assis, couché ou debout, ton corps doit être droit afin que les courbures normales de la colonne ne subisse aucune pression inutile. Les glandes endocrines sont les glandes qui sécrètent des hormones directement dans le sang. Parmi celles-ci, on retrouve l'hypophyse, la thyroïde et le thymus. Comme tu l'as déjà étudié, ces glandes sont importantes pour la croissance. En effet, elles favorisent la construction et le minéralisation des os. Un mauvais fonctionnement de ces dernières peut donc entraîner des conséquences graves au niveau du squelette. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 EXERCICE 1 91-06 1. 18 Qui suis-je? a) J'assure le déplacement et le mouvement du corps. b) Je suis la région anatomique la plus élevée du corps. c) Je suis habituellement composé de 208 os. d) Je suis le point de jonction de deux os. e) 2. Je suis la partie de la tête qui protège l'encéphale. Identifie sur le schéma ci-dessous les trois grandes régions anatomiques du corps. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 EXERCICE 1 91-06 19 3. Énumère les quatre conditions nécessaires au développement normal de ton squelette. 4. Décris les trois différents types d'articulations. 5. Associe à chaque blessure la définition et les soins qui lui conviennent. Blessure a) Fracture Définition Soins A. Déboîtement d'une articulation 1. Immobilisation et élévation du membre. B. Rupture de l'os 2. C. Déplacement anormal d'une articulation Immobilisation, application de glace et vérification de la circulation. 3. Immobilisation et application de glace. b) Entorse c) 6. Luxation Identifie sur le schéma ci-dessous les courbures de la colonne vertébrale. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 EXERCICE 1 91-06 7. 20 Remplis les tirets. a) La souplesse, la b) Les c) La et la empêchent les mouvements trop prononcés. est composée des vertèbres dorsales, des côtes et du sternum. d) Entre deux vertèbres, on retrouve un e) 8. caractérisent la colonne vertébrale. . La cuisse, la jambe et le pied sont les segments du . Vrai ou Faux a) Les os agissent comme le système de soutien des organes mous. b) Chez un bébé, les os du crâne ne sont pas unis par des sutures. c) En cas de luxation, il faut essayer de remettre l'articulation en place. d) Un mauvais fonctionnement des glandes endocrines peut affecter la croissance des os. e) La mâchoire supérieure n'est pas soudée au reste de la face. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR 91-06 4.0 CAHIER 8 LES MUSCLES THÉORIE 21 LES MUSCLES Les os et les articulations, comme tu viens de le voir, forment le squelette et servent de support; mais ils ne peuvent, à eux seuls, produire le mouvement. Ce sont les muscles qui vont être les organes actifs du mouvement. Le système osseux et le système musculaire sont indissociables. L'un est passif et l'autre est actif, mais ils se complètent. On définit un muscle comme suit : C'est un organe étant capable de se contracter et de faire mouvoir les os. Grâce à tes muscles, tu peux sauter, marcher, danser, courir, écrire, parler, respirer, sourire, etc. En fait, chacun de tes mouvements et plusieurs fonctions essentielles de ton organisme sont dus à un travail musculaire. La plupart des mouvements énumérés ci-dessus sont contrôlables, c'est-à-dire que tu peux les arrêter ou les commencer quand tu veux. Ces mouvements sont commandés par des muscles volontaires. Par contre, certains mouvements tels que le battement du coeur, le péristaltisme de l'estomac et le frissonnement ne peuvent être contrôlés. Ces mouvements sont commandés par des muscles involontaires. D'après leur structure et leur fonction, on classe les muscles en deux grandes catégories : les muscles squelettiques et les muscles viscéraux. Les muscles squelettiques sont ceux qui sont fixés aux os. Ils sont volontaires et ils sont capables de contractions rapides et puissantes. En utilisant les os comme des leviers, ils peuvent réaliser une variété de mouvements. De plus, avec le squelette, ils définissent la silhouette humaine. Les muscles viscéraux sont ceux qui appartiennent aux organes internes tels que l'estomac, l'intestin, la vessie, l'utérus et la paroi des vaisseaux sanguins. Ce sont des muscles involontaires dont la vitesse de réaction est plutôt lente. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR LES MUSCLES CAHIER 8 THÉORIE 22 Pour ce cours, les muscles squelettiques retiendront davantage notre attention puisqu'ils sont responsables des mouvements du corps. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 LES MUSCLES Fig. 8.10 : Quelques muscles squelettiques du corps humain THÉORIE 23 BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR 91-06 LA STRUCTURE DES MUSCLES 4.1 CAHIER 8 THÉORIE 24 LA STRUCTURE DES MUSCLES Les muscles représentent environ 40% de ta masse corporelle. Ils se retrouvent dans toutes les régions du corps et se présentent sous diverses formes. Un muscle est composé de trois parties principales : 1 2 3 - le ventre; l'aponévrose; le tendon. Fig. 8.11 : Les parties d'un muscle La partie principale et la plus épaisse du muscle est le ventre. Cette partie renflée est la partie active du muscle. Elle contient de petits moteurs élémentaires : les fibres musculaires. Le ventre est recouvert d'une membrane résistante, l'aponévrose. Celle-ci sépare le muscle des muscles voisins. Elle se prolonge aux deux extrémités du muscle par les tendons. Ces cordons blancs fixent solidement les muscles sur les os. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR 91-06 LES PROPRIÉTÉS DES MUSCLES 4.2 CAHIER 8 THÉORIE 25 LES PROPRIÉTÉS DES MUSCLES À l'aide d'expériences, on a pu démontrer que les muscles possédaient des propriétés caractéristiques qui rendent possibles leurs fonctions. Voici les plus importantes : 1 2 3 4 - l'élasticité; l'excitabilité; la contractilité; la tonicité. L'élasticité est cette propriété des muscles qui leur permet de reprendre leur longueur initiale après avoir été étirés. Elle assure aux muscles une bonne résistance et une grande souplesse. En plus d'être élastiques, les muscles sont aussi excitables. L'excitabilité se définit comme la propriété qu'ont les muscles de réagir à différents excitants, ou stimuli. Il existe quatre types d'excitants. Dans l'organisme, l'excitant qui stimule les muscles est l'influx nerveux. Il est de nature physiologique. Il existe aussi des excitants de nature physique comme les piqûres, les pincements, les pressions, la chaleur et le froid. Les acides, les bases, les sels et tous les autres produits chimiques sont classés dans les excitants de nature chimique. Et finalement, d'autres sont de nature électrique telle que le courant électrique qui produit des chocs. Lorsque le muscle est stimulé, il réagit en se contractant. La contractibilité est une des propriétés fondamentales des muscles. C'est la propriété d'un muscle de réagir à un stimulus en se raccourcissant et en se gonflant sans pour autant changer de volume. Ces changements peuvent facilement être observés visuellement. Les muscles restent toujours légèrement contractés, même en état de sommeil. On appelle cette légère contraction du muscle au repos la tonicité, ou tonus musculaire. C'est un phénomène vital qui est commandé par le système nerveux. BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 LE FONCTIONNEMENT MUSCULAIRE 4.3 THÉORIE 26 LE FONCTIONNEMENT MUSCULAIRE Comme nous l'avons dit antérieurement, les muscles squelettiques sont des muscles volontaires, c'est-à-dire que nous pouvons contrôler. Nous avons donc la possibilité d'effectuer un mouvement ou de l'arrêter au moment désiré. Mais comment ce phénomène se produit-il? Lorsque tu décides d'exécuter un mouvement, il se produit aussitôt un déclenchement d'influx nerveux au niveau de la zone motrice du cerveau située du côté opposé. L'influx voyage ensuite par le bulbe rachidien et la moelle épinière où s'effectue le croisement des voies motrices. En effet, chaque hémisphère du cerveau contrôle le côté opposé au niveau du corps. L'influx emprunte ensuite la racine antérieure du nerf rachidien (moteur) pour arriver au muscle squelettique (volontaire) approprié. Fig. 8.12 : Le trajet d'un influx nerveux volontaire BIO 2011 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 LE FONCTIONNEMENT MUSCULAIRE THÉORIE 27 Lorsque l'influx atteint le muscle, celui-ci réagit en se contractant, ce qui provoque un mouvement. De fait, tout mouvement résulte de la contraction d'un ou de plusieurs muscles. Sans les muscles, les os ne pourraient pas bouger. Les muscles sont donc considérés comme étant les organes actifs du mouvement puisqu'ils entraînent les os auxquels ils sont rattachés. Le muscle est attaché à l'os par le tendon; c'est pourquoi la contraction du muscle induit le mouvement de l'os. Lorsque l'os se déplace, un travail à la chaîne est engendré : il provoque le mouvement des autres structures corporelles. On peut démontrer ce phénomène en prenant le biceps comme exemple. En se contractant, le biceps (muscle du bras) entraîne le mouvement de l'avant-bras vers le haut, c'est-à­ dire la flexion. Fig. 8.13 : La contraction du biceps En somme, les muscles, les os et les articulations participent conjointement à l'exécution des mouvements produits par la contraction musculaire. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR 91-06 CAHIER 8 LA FATIGUE MUSCULAIRE 4.4 THÉORIE 28 LA FATIGUE MUSCULAIRE Tu as probablement déjà éprouvé de la fatigue musculaire quand tes bras ont dû transporter des sacs pesants ou encore quand tes jambes ont dû monter une butte en bicyclette. En effet, les muscles peuvent se fatiguer. Lorsque les muscles se contractent pour éxécuter un travail intense, ils ont besoin d'une grande quantité d'oxygène et de glucose. Un muscle au travail ne reçoit pas toujours suffisamment d'oxygène pour répondre à ses besoins. Dans de telles conditions, la dégradation du glucose est incomplète. Celui-ci est alors transformé en un déchet nommé acide lactique. avec O2 glucose CO2 + H2O + énergie sans O2 glucose acide lactique + peu d'énergie Lorsque l'acide lactique s'accumule, il en résulte des douleurs musculaires. En effet, ce déchet empêche les fibres musculaires de se contracter, ce qui amène le relâchement du muscle. Ce phénomène se nomme fatigue musculaire. Celle-ci peut aussi être causée par une insuffisance de sources énergétiques (glucose, lipides). Puisque les cellules musculaires manque de sources alimentaires d'où tirer leur énergie, elles ne peuvent plus se contracter. On peut accroître sa résistance à la fatigue musculaire par les moyens suivants : 1 2 3 4 - en faisant des exercices réguliers et progressifs; en prenant des périodes de détente; en ayant une alimentation appropriée; en s'assurant que les lieux soient bien aérés. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 EXERCICE 2 91-06 1. 28 Vrai ou Faux a) L'influx nerveux est un excitant chimique. b) Les fibres musculaires forment le ventre du muscle. c) Un muscle contracté devient plus court, mais ne change pas de volume. d) Lorsque tu décides de bouger ta jambe droite, un influx nerveux est déclenché du côté droit du cerveau. e) Lorsque tu dors, tes muscles sont complètement décontractés. 2. Distingue entre muscles squelettiques et muscles viscéraux. 3. Identifie les parties du muscle qui sont pointées sur le schéma suivant. 4. Donne la nature des excitants qui peuvent faire réagir un muscle. 5. Quels sont les quatre moyens d'accroître la résistance à la fatigue musculaire? BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 EXERCICE 2 91-06 6. 29 Associe l'énoncé de droite au terme approprié de gauche. a) élasticité A. Les muscles réagissent à différentes sortes d'excitants. b) excitabilité c) B. Les muscles contractés. contractibilité d) tonicité restent toujours légèrement C. Les muscles reprennent leur longueur initiale après étirement. D. Les muscles se raccourcissent et se gonflent lorsqu'ils sont stimulés. 7. Remplis les tirets. a) La fatigue musculaire est due à un manque d' b) Les muscles sont fixés aux os par les c) e) 8. . Sans oxygène, le glucose est transformé en d) Dans un mouvement volontaire, l' cerveau. Les muscles au niveau du muscle. au niveau du muscle. est déclenché au niveau de la zone motrice du sont responsables des mouvements. Reproduis le schéma ci-contre et trace le trajet parcouru par l'influx nerveux lorsque tu décides de faire un mouvement avec ta main gauche. BIO 2011 LE SYSTÈME MOTEUR CAHIER 8 91-06 MOTS-CLÉS 30 système moteur système osseux système musculaire station verticale tête tronc membre inférieur membre supérieur squelette os crâne face colonne vertébrale cage thoracique côte vertèbre sternum articulation ligament fracture entorse luxation muscle muscle squelettique muscle viscéral ventre aponévrose tendon élasticité excitabilité contractilité tonicité acide lactique fatigue musculaire FORMATION INTERMÉDIAIRE BIO 2011 CORRIGÉ (Cahier 7) BIO 2011 CORRIGÉ 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR EXERCICE 1, PAGE 18 1. a) b) c) le système moteur la tête le squelette 2. A. B. C. la tête le tronc les membres 3. Conditions nécessaires au développement normal du squelette : - 4. e) d) l'articulation le crâne une alimentation riche en vitamines A et D; une alimentation riche en phosphore et en calcium; une bonne posture; un bon fonctionnement des glandes endocrines. Types d'articulations : - les articulations fixes; - les articulations semi-mobiles; - les articulations mobiles. 5. a) b) c) B, 1 C, 3 A, 2 6. A. B. C. D. courbure cervicale courbure dorsale courbure lombaire courbure sacrée CAHIER 8 1 BIO 2011 CORRIGÉ 91-06 LE SYSTÈME MOTEUR 7. a) b) c) d) e) mobilité, résistance aux chocs ligaments cage thoracique disque intervertébral membre inférieur 8. a) b) c) Vrai Vrai Faux d) e) CAHIER 8 2 Vrai Faux EXERCICE 2, PAGE 28 1. a) b) c) Faux Vrai Vrai d) e) Faux Faux 2. Les muscles squelettiques sont les muscles qui sont fixés aux os et ils sont volontaires. Les muscles viscéraux sont les muscles des organes internes et ils sont involontaires. 3. A. B. C. 4. Nature des excitants : le ventre les tendons l'aponévrose - chimique; - physique; - électrique; - physiologique. BIO 2011 CORRIGÉ 91-06 5. LE SYSTÈME MOTEUR Moyens d'accroître la résistance à la fatigue musculaire : - faire des exercices réguliers et progressifs; prendre des périodes de détente; avoir une alimentation appropriée; s'assurer que les lieux sont bien aérés. 6. a) b) C A 7. a) b) c) oxygène d) tendons e) acide lactique 8. c) d) D B influx nerveux squelettiques CAHIER 8 3
