6.2/ S.N. & mouvement 6.2.1/ Muscles et fibres musculaires 6.2.1.1/ Rappel : mouvement des cellules = protéines jaune = fuseau de division = microtubules du cytosquelette mitose
bleu = microfilaments d actine sous la membrane plasmique 6.2.1.2/ Mouvement du corps = muscles squelettiques muscles striés muscles lisses (viscères)
Cellule/fibre musculaire = cellule qui se contracte grâce aux mouvements de son cytosquelette contraction relâchement Ex : cellule de muscle lisse Muscle = organe qui se déforme sous l effet du mouvement coordonné de ses cellules La contraction d une cellule/fibre musculaire est déclenchée par une stimulation nerveuse (P.A.)
Muscles lisses & m. cardiaque : - mouvements non volontaires (S.N. autonome) - mouvements dans le corps Muscles squelettiques : - mouvements volontaires ou non (S.N. somatique) - mouvements du corps (déplacement des os et de la peau) muscle fléchisseur os tendon muscle muscle extenseur (antagoniste)
6.2.1.3/ Structure du muscle squelettique : périmysium vaisseau sanguin tendon épimysium endomysium faisceau fibre = cellule Fibre musculaire striée : - cellule géante formée par la fusion de plusieurs cellules = syncytium - cellule longue comme le muscle qui ne se divise pas chez l adulte - cellule dont le diamètre (10 μm) augmente avec l exercice
noyaux Structure de la cellule/fibre musculaire striée : myofibrille mitochondries tubule T cytoplasme (sarcoplasme) réticulum sarcoplasmique membrane (sarcolemme)
Structure de la cellule/fibre musculaire striée : myofibrille
Structure de la myofibrille : sarcomère actine myosine protéines disque Z
sarcomère = unité contractile Principe de la contraction : myofilament fin / actine 2 = rotation glissement actine / myosine 1 = fixation myosine / myofilament épais
raccourcissement sarcomère raccourcissement myofibrille raccourcissement fibre musculaire contraction muscle L amplitude de la contraction dépend de l amplitude de la contraction des sarcomères. La force développée dépend du nombre de fibres sollicitées.
6.2.2/ Couplage neuromusculaire Un motoneurone commande plusieurs fibres situées dans un seul muscle. unité motrice = motoneurone + fibres qu il commande
Fonctionnement du muscle = fonctionnement des unités motrices (U.M.) qui le constituent. Liaison motoneurone / fibre musculaire = synapse neuromusculaire ❹ ❶ ❷ ❸ ❹ Principe de la stimulation : 1- P.A. motoneurone 2- émission neuromédiateur excitateur = acétylcholine 3- entrée Na + dans la fibre dépolarisation = potentiel de plaque motrice 4- propagation de la dépolarisation le long de la fibre musculaire = P.A. Remarques : - toutes les fibres d une U.M. sont stimulées ensemble - un motoneurone ne peut pas inhiber une fibre musculaire - dans un muscle, toutes les U.M. ne sont pas forcément stimulées
5- Le P.A. se propage le long de la fibre (membrane et tubules). 6- La membrane du réticulum sarcoplasmique est dépolarisée. 7- Le R.S. libère le calcium qu il stocke (canaux voltage dépendants). 8- La présence de Ca ++ permet à la myosine de se fixer sur l actine. Pompe Ca ++ ❺ ❿ ❻ ❽ & ❾ Ca² + ❼ Canal Ca ++ voltage dépendant 9- La fixation myosine/actine est transitoire. Elle induit le glissement (contraction) et est immédiatement suivie du détachement donc du relâchement (A.T.P. nécessaire). 10- Le Ca² + est repompé par le réticulum (A.T.P. nécessaire).
Des stimulations successives engendrent des contractions successives qui peuvent s additionner. Une synthèse : http://www.youtube.com/watch?v=t1pswc6eexg 6.2.3/ Mises en jeu des muscles squelettiques - La stimulation peut être volontaire ou non. - Les capacités motrices de notre corps (vitesse, dextérité ) sont le fruit de l évolution et, en particulier, des «premiers âges» des hominidés bipèdes (à la fois prédateurs et proies). - Le maintien de l équilibre nécessite une parfaite coordination de tous les mouvements (rôle du Cervelet). - On peut distinguer : mouvements réflexes mouvements automatiques innés (déglutition ) et acquis (marche ) mouvements volontaires
6.2.3.1/ Mise en jeu réflexe : les réflexes «somatiques» proprioceptifs : maintien en tension de nos muscles pour assurer notre posture/équilibre extéroceptifs : réaction de retrait après une excitation nociceptive cutanée Réflexes proprioceptifs : mono- ou poly-synaptiques Réflexes médullaires car font intervenir uniquement la moelle épinière (sauf muscles de la tête) L arc réflexe est complété par l inhibition du motoneurone du muscle antagoniste (innervation réciproque)
Exemple : réflexe myotatique = contraction d'un muscle déclenchée par son propre allongement Remarque : capteur sensitif situé dans l organe qui recevra l influx moteur. Récepteur sensoriel situé dans le muscle : Fuseau neuromusculaire = extrémité sensitive d un neurone (dendrite) Allongement du fuseau influx nerveux vers le S.N.C. (signal afférent)
Cas du réflexe rotulien : fuseau neuromusculaire ❷ ❸ + ❹ - + ❻ ❶ Arc réflexe (1 à 5) : 1- coup allongement du fuseau 2- influx nerveux sensitif 3- synapse excitatrice 4- influx nerveux moteur 5- réponse = contraction du quadriceps pour que la contraction soit effective, il faut, aussi, inhiber le motoneurone du muscle antagoniste (❻ synapse inhibitrice)
6.2.3.2/ Mouvements volontaires Ex : mouvement induit par la vue 1) initiation cortex préfrontal mémoire de travail raisonnement humeur système limbique gestion des émotions thalamus cortex occipital vision stimulation
voie «lente» consciente cortex visuel thalamus image précise du serpent «silhouette» de serpent voie «rapide» inconsciente amygdale (système limbique) peur = sauvegarde
2) exécution cortex frontal motricité volontaire commandes connexes (coordination) commande motrice «réfléchie» noyaux gris modulation aire associative analyse de l image cervelet coordination + commandes vers autres muscles
6.3/ S.N. & système endocrinien 6.3.1/ Les glandes endocrines «du cerveau» glande pinéale = épiphyse (diencéphale) hypophyse hypothalamus (diencéphale)
6.3.2/ Épiphyse : - informée de la durée et de l intensité de la lumière ambiante - sécrète l hormone mélatonine : - la mélatonine est synthétisée à partir du neuromédiateur sérotonine (sécrétion maximale la nuit, minimale vers midi) - la mélatonine régule les rythmes chronobiologiques en contrôlant la sécrétion d autres hormones 6.3.3/ Axe hypothalamo-hypophysaire : hypophyse antérieure = adénohypophyse glande endocrine hypophyse postérieure = neurohypophyse prolongement de l hypothalamus
hypothalamus : informé de la lumière ambiante, des odeurs, de la composition du sang (glycémie ), de l état des viscères (cœur ), des infections microbiennes sécrète à destination du corps (neurohypophyse) : - l ocytocine : hormone favorisant les interactions sociales et l attachement (sécrétion stimulée par les «câlins», stimule les contraction utérines lors de l accouchement, stimule l éjection du lait ) - l hormone antidiurétique (=vasopressine) : prévient les fluctuations excessives du bilan hydrique (inhibe la formation d urine) sécrète pour l adénohypophyse (organe cible) : des hormones qui stimulent ou inhibent l activité sécrétoire de l hypophyse. Les hormones hypophysaires agissent : soit sur d autres glandes endocrines (FSH, LH, TSH, ACTH), soit directement sur des organes cibles (GH, prolactine).
hormones de stimulation (gras = hormone hypothalamique, souligné = hormone hypophysaire) hormones d inhibition 1) somatolibérine / hormone de libération de l hormone de croissance / GHRH hormone de croissance (GH) 2) gonadolibérine / hormone de libération des gonadotrophines / GnRH hormone folliculostimulante (FSH) maturation du follicule, spermatogenèse hormone lutéinisante (LH) ovulation, production testostérone 3) thyréolibérine thyréotrophine (TSH) stimule la thyroïde (sécrétrice d hormones «calorigènes») 4) corticolibérine corticotrophine (ACTH) stimule la glande corticosurrénale (sécrétrice de stéroïdes) 1) dopamine (également neuromédiateur) prolactine stimule la sécrétion de lait 2) somatostatine / GHIH GH, TSH (Tableau non exhaustif)