Transcript Le système locomoteur

Le système locomoteur
HSE 1
physiologie
Introduction
 L’appareil locomoteur
• Système osseux
• Système musculaire
• Système nerveux
Mouvement des différentes
parties du corps
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Sommaire
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•
•
•
Introduction
1 - Le système osseux
2 - Le système musculaire
3 - Le système nerveux
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Fonctions du système osseux
 Soutien du corps
 Squelette interne
 Protecteur
 Cage thoracique (cœur-poumon)
 Boîte crânienne (cerveau)
 Colonne vertébrale (moelle épinière)
 Mouvement
 Mise en mouvement par les muscles rattachés aux os par l’intermédiaire
des tendons
 Homéostasie minérale
 Fixation du Ca et P minéralisation de l’os
 Relarguer si signal endocrinien, pour maintenir la concentration dans les
vx sanguins
 Hématopoïèse (moelle rouge)
 Stockage des lipides (moelle jaune)
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Structure des os
• Diaphyse = partie centrale (B)
–
Réunit les 2 épiphyses (A) recouvertes de cartilage
articulaire (C)
• Métaphyse = segment intermédaire (D)
–
Impliqué dans la croissance osseuse
• Endoste (G)
–
Paroi interne de l’os compact (cellules ostéogènes)
• Périoste (F)
–
Paroi externe de l’os compact non recouvert par le
cartilage (croissance, réparation, nutrition,
attachement des tendons)
• Moelle rouge (E)
• Moelle jaune (H)
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Structure des os
Différents types d’os
– Os longs (fémur)
– Os courts (os du poignet)
– Os plats (crâne, sternum, côtes et omoplates
– Os sésamoïdes (la rotule)
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Histologie osseuse
Comme tout tissu conjonctif contient :
– Une matrice extracellulaire abondante
• 25% H2O
• 25% de protéines (collagène)
• 50% de sels minéraux (cristaux de phosphate de calcium ,
Ca3(PO4)2, carbonate de calcium, CaCO3)
- 4 types cellulaires :
•
•
•
•
Cellules ostéogènes
Les ostéoblastes
Les ostéocystes
Les ostéoclastes
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Croissance de l ’os
• Clavicule = dernier os à cesser de croître
• Croissance en longueur des os cesse à 15/16
ans pour les femmes et à 18/19 ans pour les
hommes
• Ossification terminée à 25 ans
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Remaniement de l’os et l’homéostasie calcique
Indispensables à la vie de l ’os
• Sels minéraux
Ca2+, H3PO42-, Mg2+ (si carence bloque les
ostéoclastes), Mn2+
• Vitamines
– Vit. D formé par l ’action des UV sur le
cholestérol de la peau
• augmente la [Ca2+] dans le sang
– Vit. C indispensable à la synthèse du collagène
– Vit. A et B12 contrôle l ’activité des ostéoblastes
et ostéoclastes
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Fracture et réparation de l ’os
• Réparation d ’une fracture
Vx sanguins
Hématome
endommagés
– A : formation d ’un hématome
(6 à 8 heures après la facture)
A
– B : formation d ’un cal fibrocartilagineux (3 semaines)
B
Nouveaux vx
sanguins
Cal osseux
C
– C : formation d ’un cal osseux
(3 ou 4 mois)
D
– D : Remaniement
Fracture guérie
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Os spongieux
Vertebres
ostéoporose
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Les affections périarticulaires et le travail
• Affections musculosquelettiques liées au travail
– principale cause de maladie professionnelle donnant
lieu à une indemnisation (MPI)
– TMS = Troubles Musculo Squelettiques
– Forte progression
• affections de l ’appareil locomoteur
– 0,3 à 0,5% des MPI en 1965
– 24% des MPI en 1989
– 56% des MPI en 1995
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Les affections périarticulaires et le travail
• Pathologies d’hypersollicitation ou des
mouvements répétitifs
– membres supérieurs les plus vulnérables (muscles,
tendons, ligaments, articulations)
– facteurs favorisant l’apparition de ces troubles
•
•
•
•
force exercée au cours du travail
répétition du même geste
posture contraignante du travail
absence de repos ou de temps de pause
– facteurs non liés au travail
• activités sportives (raquette ou lancer)
• distractions (couture, tricot et musique)
• pathologies articulaires préexistantes(pb de tendinites)
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Les affections périarticulaires et le travail
• Les lombalgies
– selon les professions, les douleurs dorsales représentent 3,6% à
35% de l’absentéisme au travail
– répercussion économique considérable
– traitements souvent d’une efficacité incertaine
– depuis 1999 l’indemnisation est possible pour les lombalgies
graves au titre des MPI
Pression
au niveau
de L5/S1
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Les affections périarticulaires et le travail
• Traumatismes liés au mouvement
– luxation = déplacement des 2 extrémités osseuses d ’une
articulation entraînant une perte de contact des 2 surfaces
articulaires (déboîtement avec ou sans rupture des ligaments)
– entorse = lésion des ligaments d ’une articulations sans
déplacement des surfaces articulaires
– foulure = entorse ou élongation
– fracture
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Les affections périarticulaires et le travail
• Rhumatismes et arthrites
– rhumatisme = toute affection douloureuse de l ’appareil
locomoteur
– arthrite = forme de rhumatisme avec inflammation des
articulations
• polyarthrite rhumatoïde = maladie autoimmune d’inflammation du
tissu conjonctif
• arthrose = maladie dégénérative provoquée par l ’usure et le
vieillissement des articulations (déformation possible des
articulations)
• arthrite goutteuse ou goutte = surproduction et une mauvaise
excrétion d ’acide urique
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Sommaire
•
•
•
•
Introduction
1 - Le système osseux
2 - Le système musculaire
3 - Le système nerveux
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Le système musculaire
• Tissu musculaire
tous les tissus contractiles de l ’organisme
• Système musculaire = musculature striée squelettique
• muscles en général attachés aux os en deux point
– point d ’attache d’un des tendons à l’os immobile = origine
– point d ’attache de l’autre tendon à l’os mobile = insertion
origine
• Partie charnue du muscle
située entre les 2 tendons
= ventre du muscle
ventre
insertion
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Constitution et propriétés des fibres musculaires
3 sortes de tissus musculaires
-Le muscle strié cardiaque
-Les muscles lisses
-Les muscles squelettiques
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Types de muscles
Squelettique Cardiaque Lisse
Où ?
Recouvre le
squelette osseux
Coeur
Dans les parois des
organes viscéraux
(estomac, vessie)
et les organes des
voies respiratoires
Strié ?
Oui
Oui
Non
Volontaire ou
involontaire ?
Volontaire
Involontaire
Involontaire
Contraction …
Peut se contracter
Se contracte à Contractions lentes
rapidement mais se un
rythme et continues (se
fatiguent facilement relativement
fatigue pas)
constant
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Diversité fonctionnelle des muscles squelettiques
1- Les mouvements / La locomotion
Marcher, sauter, courir…
2 - Maintien posturale
ou le changement de posture
4- Thermorégulation
3- Stabilisation des articulations
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Caractéristiques fonctionnelles du muscle
Des cellules:
• Excitables
• Contractiles
• Extensibles et élastiques
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Structure et organisation du muscle squelettique
Muscle
Faisceau musculaire
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Structure et organisation du muscle squelettique
Deux fibres en vue longitudinale
tendon
enveloppe
conjonctive
os
faisceau
de fibres
vaisseau
sanguin
fibre
Musculaire
d’après Benjamin Cummings (2001)
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Fibres en coupe transversale
L’anatomie du muscle:
niveaux d’organisation
•Du muscle (organe)
•Au faisceau (groupe de cellules)
•À la fibre musculaire (cellule)
•À la myofibrille (organite)
•Au sarcomère (section d’organite)
•Au myofilament (molécule protéique)
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Anatomie microscopique
Le réticulum
sarcoplasmique
• Réseau de tubules
longitudinaux
• Parallèle aux
myofibrilles
• S’accole aux tubules
transverses
• Lieu de stockage du
Ca2+
Reticulum sarcoplasmique
(contient des ions Ca++)
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Anatomie microscopique
Les myofibrilles
• Chaque fibre
musculaire (cellule)
comporte un grand
nombre de
myofibrilles
(organites).
• Élément contractile
• 80 % du volume de la
fibre
• Composées de
myofilaments
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Anatomie microscopique
Myofibrille :
• Strie A : filaments épais de myosine + des parties des filaments fins
d’actine
• Strie I : uniquement des filaments fins d’actine
• Strie H : uniquement des filaments épais de myosine
• Strie M : molécules protéiques reliant les filaments épais adjacents
• Strie Z : molécules protéiques reliant les filaments fins adjacents
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Myofibrilles au microscope électronique
Z
H
Z
M
d’après J. Auber
Bande A
Bande I
Sarcomère = zone comprise entre 2 stries Z
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La contraction musculaire
sarcomere
muscle
au repos
muscle
contracté
Quand le muscle se contracte :
- la longueur du sarcomère diminue
- la longueur de la bande claire (I) diminue
- la longueur de la bande sombre (A) ne change pas
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muscle
au repos
muscle
contracté
Quand le muscle se contracte :
- la longueur des filaments fins (en bleu) ne change pas
- la longueur des filaments épais (en rouge) ne change pas
 la contraction s’explique par un glissement des filaments
fins entre les filaments épais
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Le mécanisme moléculaire contraction musculaire
actine
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Myosine
4) La liaison d’une
nouvelle molécule
d’ATP provoque la
séparation de l’actine
et de la myosine
Filament fin (actine)
1) Hydrolyse de l’ATP
ATP
Filament épais (myosine)
tête de
myosine
(haute
énergie)
3) libération de
l’ADP et du Pi : la
myosine se détend
et revient à son état
de basse énergie,
causant le
glissement du
filament d’actine
2) formation d’un pont
actine-myosine
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www.sci.sdsu.edu/movies/ actin_myosin_gif.html
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La contraction musculaire
Modalités de la contraction musculaire
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Sommaire
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Introduction
1 - Le système osseux
2 - Le système musculaire
3 - Le système nerveux
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Notion d’Unité motrice (UM)
Les fibres musculaires son groupées en unité motrice
1 motoneurone innerve plusieurs FM
Le nombre de FM par UM
Loi du tout ou rien
Recrutement
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Unité motrice
Unité motrice: un motoneurone + toutes
les fibres musculaires qui lui sont reliées.
Le nombre de
fibres
musculaires par
unité motrice
varie de 4 à
plusieurs
centaines
Rq: Les muscles qui contrôle les mouvements “fins”
(yeux, doigts) possèdent de petites unités motrices38
2 type de fibres musculaires
Fibres blanches
ou rapides
Fibres rouges
ou lentes
Pauvres en mitochondries
Riches en mitochondries
Métabolisme anaérobie
Contraction rapide
force
Métabolisme aérobie
Contraction lente
endurance
Composition déterminée génétiquement
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Situation de repos
Dégradation des glucides
Glucose
50%
Stock d’ATP
50%
Dégradation des lipides
Acides gras libres
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Au cours de l’exercice
Production d’ATP : 3 systèmes de production
Utilisés en fonction de la durée de l’exercice
1- Système créatine phosphate (stock intracellulaire)
2- Système glycolytique (anaérobie)
3- Système oxydatif (aérobie)
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Exercice physique = stress
Besoins métaboliques (énergétiques) accrus
Augmentation de la consommation d’O2
du système respiratoire
Ajustements et
régulation
du système cardiovasculaire
du système endocrinien
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Variations musculaires des taux d’ATP et de Créatinine Phosphate
lors des premières secondes d’un sprint
Compensation de l’utilisation de l’ATP intracellulaire par l’oxydation de43la
Cr-P
•Lors d'un effort prolongé (exemple du coureur de fond départ arrêté), le muscle squelettique fait tout d'abord appel
à l'ATP présent dans le sarcoplasme, qu'il hydrolyse très vite (quelques secondes).
•Cet ATP est aussitôt régénéré par la CPK qui utilise les réserves de créatine-phosphate en quelques minutes.
•Pendant ce temps le muscle produit de l'AMPc (grâce au signal neuro-endocrinien) qui déclenche la glycogénolyse. Le
glucose 6-phosphate formé est immédiatement oxydé en lactate par la glycolyse anaérobie.
•L'accélération du coeur (effet inotrope de l'adrénaline) permet rapidement un apport régulier et suffisant d'Oxygène
pour que la glycolyse se déroule en aérobiose, ce qui augmente le rendement d'utilisation du glucose 6-phosphate et
du glucose plasmatique provenant de la glycogénolyse du foie.
•Enfin, l'Oxygène étant apporté en quantité suffisante, l'adrénaline active la lipolyse du tissu adipeux et fournit des
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acides gras aux muscles qui atteignent le meilleur rendement possible grâce à la lipolyse.
Source d'énergie
Substrat
Quantité de
phosphates
par Kg de
muscle
Durée de
sollicitation
maximum
ATP
env 6 mmol
2-3s
CP
env 20-25
mmol
5-7s
Phosphate
total
env 30 mmol
7 - 10 s
1.6 - 3.0
Anaérobie
lactique
Glycogène
env 270 mmol
45 - 90 s
1.0
Aérobie
Glycogène
env 3000
mmol
45 - 90 mn
0.50
Triglycérides
env 50000
mmol
plusieurs
heures
0.24
Anaérobie
alactique
Rendement
énergétique
max µmol/g x
s.
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