Anatomie et physiologie du mouvement

Anatomie et physiologie du mouvement : dynamique et statisme
Myologie
Le système musculaire
Muscle pour les grec s = ………………………………………(1) donc Mus
Taille : 50% de la masse corporelle
Les différentes activités du muscle
On distingue …………….. : (2)
- Le ………………………………….. (3): au repos, degré de contraction minimal irréductible
- Le ……………………………………… (4): pas de modif de longueur, force de maintien, intentionnel ou
involontaire, contraction statique
- La ………………………………………… (5): modif de longueur de l’organe, volontaire, automatique ou reflexe
- ……………………………………………. (6): perte d’énergie calorifique lors des contractions, principale source de
chaleur du corps pour réaction biochimiq, 60% de l’énergie est perdu en chaleur, si trop froid, frisson =
contraction musculaire à but calorifique.
Tonus musculaire = ……………………………………………………………………………………………………………. (7)
Propriété du muscle vivant
………………………………………………………………………….(8)
Disparaît si section du nerf moteur
Indentifiable par l’éloignement des extrémités en cas de section du muscle
Mécanisme : ……………………………………………………………………………………………….. (9)de basse fréquence
Système réflexe du aux récepteurs intramusculaires étirées si relachement : arc reflexe
Sous contrôle nerveux supérieur
Rôle du tonus : ………………………………………………………………………………….(10)
…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… (11) (pas d’élongation)
………………………………………………………………………………..(12)
Tonus de soutien = ………………………………………………………………………………………………………………….(13)
……………………………………………………………………………………………………………………….(14)
Sous contrôle nerveux supérieur
Maximum du mécanisme : …………………………………………………………………………….(15)
Station debout : tous les muscles en contraction de soutien
Station assis, station posture x…
Permet de maintenir les articulations
La contraction dynamique= ……………………………………………………………………………………………………….(16)
On distingue 3 types de mouvement
- …………………………….(17) : complexité maximale, ……………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………….………..(18)
- ……………………………………….. : …………………………………………………………………….(19), peut être perturbé par
la volonté
o ………………………………… (20): déglutition, cardiaque, peristatilsme,
o ……………………………………………………………………………………………………………….…………..(21)
o ……………………………………………………………………………………………………………………………(22)
- ………………………………………(23) : mouvement simple : ……………………………………………………….(24)
Le tissu musculaire
C musculaires = …………………………(25), forme allongé donc appelé : …………………………………………………………….. (26)
3 types : ……………………………………………………………………………………………………………….(27)
………………………………………..(28) =fibres les plus longues, avec stries, volontaire pour la stimulation, activable
par reflexe, contraction rapide et éphémère
…………………………………..(29) = que dans le cœur, strié, ……………………………………………………………………….(30)
…………………………………..(31)=estomac,vessie,poumons,nonstrié,involontaire…………………………………………..(32)
4 caractéristiques du tissu musculaire :
- ……………………………… (33)= stimulation le plus souvent chimique : pH ou neurotransmetteur, potentiel
d’action musculaire donc contraction musculaire
- ………………………………….(34)= capacité de raccourcissement
- ……………………………….. (35)= capacité d’étirement au de-là de leur longueur de repos
- ……………………………….. (36)= capacité de se rétracter à une longueur de repos plus courte
Anatomie d’un muscle squelettique
Chaque muscle = …………………………………………….(37)
1 muscle = …………………………………………………………. (= 1 artère et x veines) ……………………………………….. (38)
(epimysium ou périmysium ou endomysium)
1muscle =plusieurs faisceaux musculaires, entouré de l’………………………………..(39)
1 faisceau musculaire = plusieurs fibres musculaires, entouré du ……………………………….(40)
1 fibre musculaire = 1 cellule = plusieurs myofibrilles, entouré de l’………………………………………(41)
1 myofibrille = fibre constitué d’une série de sarcomères en chaine, répétitifs
1sarcomère = ………………………………………………………………………….., myosine et acine = …………………………………(42)
Les gaines de tissu conjonctif se rejoignent et se lient ………………………………………………………….(43)
- Soit ………………………..……… : dite …….………………….(44), épimysium du muscle et périoste soudé, rare
- Soit …………………………………..(45) : épimysium et un tendon soudé, lien à un os ou à un autre muscle
………………………………….(46) = petit, solide, que collagène, support les frictions
1ère contraction = à 7 semaines de dvpt, embryon = 2,5cm, myoblaste s’agrègent à cause :agrine facteur de
croissance
Contrôle de la coordination va du proximal vers le distal dans le dvpt : bébé sait coordonner la tête avant les pieds
……………………………………………………………………………………………………………..(47) : max à adolescence, possible après
36 % chez ♀
42% chez ♂, présence de testostérone explique la force et pas entrainement
Organe très résistant face à l’attaque par les maladies infectieuses
Masse musculaire :
Contraction du muscle entier
La force exercée par un muscle est dite …………………………………………….(48)
- ……………………………………………………..(49) : tension muscu augmente mais charge immobile : tenter de
lever un piano, tête de myosine exerce une force sans avancer
- …………………………………………………… (50): tension muscu constante mais charge monte, 2 types :
o …………………………………………………………… (51): muscle se raccourcit et effectue un travail
o ………………………………………………………….. (52): muscle se contracte en s’allongeant, exp : allonger
un bras pour déposer une masse : dans le biceps brachial, mollet en cas de pent, 50% plus
puissant que contraction concentrique, quadriceps sup de cuisse quand on s’accroupit pour
retenir le poids : ………………………………………………………………………………….……………………………………
……………………………………..(53)
La …………………………………………………………………………………………………………………………(54):mesurée sur myogramme
o période de latence : temps d’attente du couplage excitation-contraction
o période de contraction : activité des têtes de myosine
o période de relâchement : retour de Ca2+
Durée variable d’une secousse musculaire : de 10ms pour les muscles oculaires à 100ms pour muscle soléaire
La secousse est la réponse basique en fait dans le corps : c’est réponse musculaire graduée
Cas de stimulation :
- X même stimulations, temps restreint : ………………………………….(55) :traction avant détente donc traction sup
- X même stimulation, temps très restreint : ……………………………. (56): contraction soutenue et frémissante
- X même stimulation, très répétée : ……………………………………………..(57) : contraction régulière fusionné
- Si tétanos prolongé => contraction retome = ………………………………………………..(58)
 Conséquence : force augmente mais peu, contraction uniforme et continue
- 1 stimulation, plusieurs fibre musculaire : ………………………………………..(59) : x unités motrices simultanées
- Stimulation minimale : …………………………………………………….(60), seuil
- Stimulation maximale : force de contraction ne croit plus, toute unité recrutée
 Conséquence : ………………………………………………………………………………………… (61)
Dans le muscle : geste précis : petites unités motrices
Geste fort : grosses unités motrices suivent et suppléent les petites
Geste fort et long : repos alternatif des unités motrices pour retarder la fatigue
Phénomène de l’escalier : amélioration de la force pour le même muscle et même stimulation par la
répétition car réactions enzymatiques améliorées avec chaleur et glissement amélioré :
= échauffement
Tonus musculaire : légère contracture des muscles au repos, du à réflexe spinal (donc involontaire)
d’un groupe unité motrice par sensibilité des mécanorécepteurs à l’étirement, rôle : aucun
mouvement, stabilisation des articulations et maintien de la posture.
Fatigue musculaire : incapacité à se contracter car tête de myosine ne se détache plus = contracture :
continue, rigide, cadavériq, type crampe de l’ecrivain
Cause :
- production d’ATP par glycolyse insuffisante, contraction inefficace, gly epuisé
-trop acide lactiq = trop d’H+ = pH acide = stoppe la glycolyse sous pH 6,4 = et
absence de retour à l’équilibre des pompe à Na+K+ des Réticulum =perturbation
ionique du couplage excitation contraction = fatigue musculaire
Force de contraction musculaire
Force max théoriq : 3 à 4 kg/cm2 , force tétanique
Facteur de force :
- Sommation spatiale : Force dépend du nb d’unités musculaires recrutées
- Sommation temporelle : c’est la fréquence de stimulation qui dirige
Au début : tension interne = mise en tension des fibres élastique distendu
Puis : tension externe = traction sur les fibres élastiques tendues donc sur os
-
Taille des fibres muscu : plus le muscle est volumineux, plus la tension excercée est forte
Peut être accentué par entrainement
Types de fibres : plus les unités motrices sont grosses, plus la tension exercée est forte
peut etre accentué par entrainement
Degré d’étirement : si sarcomère trop étiré = la plage optimale : pas de fixation de myosine, si sarcomère
enchâssé, plus de fixation de myosine possible donc nécessité d’une légère élongation du muscle avant
contraction
Vitesse de contraction :
Vitesse variable : le
…………………………………………………………………………….(62)=1/40 de seconde,
………………………………………………………………………….. (63): 1/3 de seconde
Facteur de vitesse :
- Type de fibres :
o …………………………………………..(64) : type I= oxydative donc bcp de mitochondrie
ATPase lente donc contraction lente
Apport d’oxygène + ou – lent
Résistance à la fatigue car oxydative
Endurant car oxydatif
Mince car cytoplasme grand empêche diffusion des nutriments
Peu de puissance car mince donc pas de myofibrille
Rouge car bcp de stock de myoglobine
o ……………………………………………..(65) : type IIa =oxydative dites blanches , caractéristiques inverses
Type IIb = glycolytique
Distribution variable : dans un muscle, % variable des 2 types de fibres
Selon la génétique, % variable des fibres : exp :cuisse=19% à 95 % de lentes
Conditionne les capacités athlétiques
- Charge musculaire : …………………………………………………………………………………………..……..(66)
- Recrutement : …………………………………………………………………………………………………………..(67)
Adaptation à l’activité physique : Sport et muscle
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..(68)
Alitement hospitalier, autre immobilité= atrophie due au manque d’activité
5% par jour
……………………………………………………………………………..(69), rééducation impossible
Tissu musculaire remplacé par tissu conjonctif (tendon)
…………………………………………………. (70): Conséquence :
- hausse du nb de …………………………….………….(71)
-hausse du nb de …………………………………………(72)
-hausse de ……………………………………….. (73) (jusqu’à 80%)
-conséquence + forte sur fibre type I, ………………………………………………………………………………(74)
- + de glycogène
- + de ……………………………………………………..(75)
- + de tissu conjonctif
Effort endurance :
………………………………………………………………………….(76)
Même sur des heures d’effort
Effort résistance :
………………………………………………………………………….(77)
Dilatation des fibres musculaire (Cell )
-soit par déchirure longitudinale et hypervolumie des cellules néoformées
-soit fusion des cell satellites appelé ………………(78) avec fibres musculaires : apport de
noyau, de protéines
Contrôle de la masse musculaire : -travail de couple de muscle = fonctionnement harmonieux
-Hypertrophie désorganisée = perte de flexibilité, désynchronisation allure
-Effet des hormones sur la masse musculaire:……………………………………………………….(79)
-Renouvellement des myofibrilles complet …………………….(80) sur petits muscles
-Il faut être en forme pour se muscler
évolution progressive nécessaire,
Risque de rupture : glace =…………………………………………., (81)
ibuprofène = …………………………………………………………………(82)
Les muscles lisses
Sur ……………………………………….(83) sauf le cœur : ………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………..…………………………………………….(84)
(de mise au point, pas de paupière)
Fibres musculaires très différentes :
Fusiforme, diam= 2μm, long =300μm, mononucléée
souvent 2 couches :
- ……………………………………………………………………….(85)
- ……………………………………………………………………………………………..(86)
……………………………………………………………………………… (87) permet la cohésion de celles-ci
Neurone à varicosité axonale pour synapses multiples
Ca2+ extra cell, Absence de tropomyosine, remplacé par calmoduline + kinase qui fixe le Ca2+
Contraction …………………………………………………………………………….(88)
Stimulation de la contraction peut être
 …………………(89) : pas que ACTh comme pour muscle strié : ACTh, Noradrénaline,
effet variable : stimule ou inhibe
neurotransmetteur non constant : ACTH : + sur bronchiole
Norad : - sur bronchiole
Norad : + sur artère
 ………………………..(90) : cas de muscle sans nerfs, ………………………………………..(91)
……………………………………………………………………………………………..(92)
………………………………………………………………………………………….(93)
…………………………………………………………………………………….(94)
 ………………………. (95): manque deO2, excès de CO2
hypertrophie : capacité à se contracter comme cell strié
hyperplasie : capacité à se multiplier, spécifiq, fort taux d’ œstrogène stimule le nb de cell dans utérus :
adolescence et grossesse
le système musculaire
le muscle travaille pour produire un mouvement volontaire ou involontaire
on dénombre près de ……………………………………….(96)
un muscle ne fait …………………………………………………..(97)
4 groupes fonctionnels :
- …………………………..(98) : principal responsable d’un mouvement
...………………………..(99) : son contraire
- ……………………………………….(100): ceux qui aide l’agoniste car + muscles agissent en même temps
- ………………………………………(101): immobilise un os : exp : muscle le long des vertèbres
on distingue plusieurs structures pour les os :
- ……………………………………….. (102): fibre en cercle : nom générique = sphincter
- …………………………………………..(103) : faisceaux courts tous lié à un tendon longitudinal du muscle
- ……………………………………………(104)
- …………………………………………..(105)
- ………………………………………… (106): faisceaux partent d’un point vers un large espace
- …………………………………………..(107) : faisceaux allignés avec l’axe du muscle
- …………………………………………..(108) : faisceaux aligné et regroupé en un centre : un ventre
nom dépend de : situation du muscle(temporal, costal)
forme du muscle : deltoïde=triangle
la taille : grand, petit
direction des fibres : transverse, obliq
nb d’origine : biceps, triceps, quadriceps
point d’attaches : muscle stylo-hyoïdien : sur hyoïde et mandibule pour déglutition
action du muscle : adducteur, extenseur..
apprentissage très difficile dans leur totalité : les livres proposent souvent 100 à 150 exemples
d’où la nécessité d’apprendre en pratique : c’est l’anatomie fonctionnelle
Anatomie d’une fibre musculaire = une cellule
_ Plurinuclée = syncytium de 100 c embryonnaires
_ cellule au niveau d’organisation optimal
_ grosse : 10 à 100 μm de diametre et 30 cm de long
_ sarcolemme= membrane cellulaire de l’ensemble
_ sarcoplasme = cytoplamse riche en glycogène et myoglobine (protéine liée à l’oxygène, transport sang mitochond)
_ réticulum sarcoplasmique : régule le Ca intracell, en forme de cylindre donc on indique citerne terminale) contient
les stocks d’ions calcium et peut le libérer
_ Tubule transverse = continuation du sarcolemme en profondeur pour transférer le potentiel d’action
_ myofibrilles = paquet parallèle de myofilament, diam =2 μm, strié
- strie A = (anisotrope) là où myosine
- strie I = (isotrope) là où que actine
-
strie Z = là où contacte entre actine
strie H = là où que Myosine, zone claire si repos
strie M = mittelscheibe, milieu des myosine sombre
contient 1500 gros myofilaments (myosine + chaque myosine est lié à la ligne Z par une titine + présence
de nébuline près de la zone Z qui relie les myofibrilles) et 3000 fins myofilaments (actines + troponine +
tropomyosine),
_ entre 2 stries Z, on a 1 sarcomère (= segment de muscle (sarco=chair)), 2 m de long, smallest unité contractile
Mécanisme de la contraction
Filament épais : Myosine =protéine structurale et fonctionnelle
Tjs entouré de 6 actines
Forme de club de golf : une tige = 2 chaines polypeptidiq entrelacé + tête de club = sitede liaisonàdouble tête
200 myosines par filaments et bipolaires = 2 groupes de têtes au bout, têtes disposés hélicoïdal
Site de liaison + site de fixation ATP + site ATPase
Titine : qui stabilise la myosine au cœur du reseau d’actine et augmente la résistance lors de l’étirement pour
éviter de disloquer les sarcomères par étirement
Filaments minces : actine = prot la plus abondante du corps
Actine G = Prot réniforme (rein) abouté en collier de perle, site de liaison avec myosine
Actine F= prot fibreuse en surface, fixe et torsade 13 actine G
Tropomyosine = prot de régulation, bloq les sites de fixation de l’actine G
Troponine = prot globulaire, fixe actine tropomyosine et Calcium
Physiologie de la contraction
1 arrivée d’un message nerveux vers le la synapse : une synapse neuromusculaire par fibre
2 exocytose des vésicules synaptiques axonales = libération du contenu : Acétylcholine
3 migration-diffusion dans la substance gélatineuse de la fente intrasynaptique de 2 nm
4 Acth se lie aux recepteurs à Acth des replis jonctionnels de la plaque motrice du sarcolemme
5 ouvertures des canaux chimiodépendants à Na+ et K+ : Na+ entre dans la fibre musculaire
6 dégradation de Acth en Acide acétique et choline : acétylcholinestérase
7 inversion de la polarisation du sarcolemme = dépolarisation temporaire
8 création d’un potentiel d’action en déplacement le long du sarcolemme
9 stimulation du réticulum endoplasmique qui entoure le tubule transverse
10 libération de Ca2+ dans le sarcoplasme
11 liaison de Ca2+ avec la troponine = modification conformationnelle
12 libération du site de liaison de l’actine G par écartement de la tropomyosine
13 si *Ca2++≥10-5 mol/L, tête de myosine se lie à actine
14 phase active de la myosine : la tête de myosine pivote, se replie donc
traction du filament d’actine la strie M : libération de ADP + Pi
15 tete de myosine se détache de l’actine, Fixation de l’ATP
16 tête de myosine hydrolyse ATP en ADP+Pi et garde la tete tendu
17 aspiration du Ca2+ sarcoplasmiq par pompe à Ca2+ à ATPase
18 si *Ca2++≤ 10-7 mol/L, tropomyosine recamoufle les actines
19 la fibre musculaire se détend
Il faut plusieurs stimulations électriques pour maintenir la libération de Ca2+ et donc la contraction
Certaines têtes de myosine restent en contact pendant que d’autre tracte pour maintenir les myofibres en traction
Rigidité cadavérique à 12 h : pas d’ATP donc pas de détachement des myosines par ATP
Baisse de rigidité à 48h : car prot musculaires se dégradent
Source d’ATP dans la cellule musculaire :
- ATP du sarcoplasme : ne peut agir qu’une fois, nécessite une régénération
- Phosphorylation directe par créatine : Créatine Phosphate + ADP -> ATP + créatine, instantanée, avec
créatine kinase, stock de créatineP = 5fois, recharge pendant les repos, recharge rapide
Durée : 10 à 15s, pour un 100m
Sport : sprint, haltérophilie
- Phosphorylation anaérobie lactique :
Glycolyse démarre dés l’utilisation de ATP, transformation de l’acide pyruvique en acide lactique car
absence de O2 pour les muscles car os contracté longtemps serrent les vaisseaux sanguins donc
afflue de sang limité,
Durée : effort intense court : 1 min, 600m de résistance en course
Seuil anaérobie : limite d’intensité d’effort du muscle avec l’effort aérobie dit endurance aérobie
élimination de l’acide lactique par diffusion dans le sang en 30 min, par le foie qui reconvertie en a
pyruviq ou glucose
efficacité : 5% par rapport à système aérobie, rend le muscle douloureux, consomme bcp de glucose
sport : tennis, foot nage : par bouffées
- Phosphorylation oxydative : système lent pour le repos musculaire ou modéré
Après une glycolyse sarcoplasmiq, Dégradation du glycogène du muscle pendant longtemps puis
glucose sanguin puis acide gras puis acide aminé.
Dégradation totale de l’acide pyruvique dans les mitochondries, nécessite apport continu d’oxygène,
Elimination de CO2 et eau par diffusion dans le sang vers les poumons ou la vessie
95% du temps c’est la source d’ATP
Durée : effort très prolongé, non limite,
Efficacité : 1 glu = 36 ATP,
Sport : marathon, voile
EPOC = autrefois appelé dette d’oxygène (= Excess post exercise oxygen consumption)
C’est l’essoufflement post-effort
Si on court 100m en sprint, on consomme l’ATP de 6l de O2, or sur 12 s de sprint, on ne peut ingérer que
1,2L, il faut donc compenser par une respiration post effort
Processus de rétablissement des réserves d’ATP
Respiration profonde =due à [H+] forte dans le sang du centre de la respiration du bulbe rachidien
Plus on est entrainé, plus la dette en oxygène est faible