Mouvement 4OS 2011

Qu'est-ce que le mouvement?

Le mouvement se caractérise par une réaction motrice en réponse à un stimulus extérieur. En d'autres termes, lorsque nous percevons un certain type d'information extérieure (qu'elle soit visuelle, tactile ou autre) par nos récepteurs sensoriels, l'information est alors transmise au cerveau par le biais de neurones pour y être traitée. Dés lors, en fonction de la nature de l'information initialement perçue, le cerveau réagit en envoyant un signal aux muscles par le biais de neurones moteurs. Il s'agit d'un mécanisme fondamentalement universel, observable chez quasiment tout être vivants, qui se manifeste lors de différents types d'actions comme nager, ramper, courir, sauter et voler. Les muscles étant reliés à différents squelettes, le complexe qu'ils forment permet un mouvement.

AlexandreM 6 octobre 2011 à 11:05 (CEST)

bien mais ne pourriez-vous pas simplement définir le mouvement de manière extrêmement simple... action de se mouvoir, avec les avantages que cela implique, etc... et puis vous collez le texte écrit ci-dessus Pierre.brawand 17 octobre 2011 à 14:46 (CEST)

Quels sont les différents milieux de locomotion?

sous la forme de question, svp. Penser à introduire le fait que l'on peut se mouvoir dans différents éléments, terre, air, eau, etc... [ [Utilisateur:Pierre.brawand|Pierre.brawand]] 17 octobre 2011 à 14:46 (CEST)

La terre

Les déplacements sur la terre ferme répondent à plusieurs types de règles. Tout d'abord, le corps d'un organisme terrestre doit pourvoir supporter son propre poids et doit par conséquent lutter contre la gravité. Dés lors, la proportion des membres est très importante par rapport au corps, et plus particulièrement par rapport au poids du corps. Ainsi, l'éléphant peut se ternir debout car ses membres sont suffisamment épais pour soutenir sa masse totale de plusieurs tonnes. Mais comment se déplacer avec une telle force qui nous retient au sol. Très simple, il faut avoir des muscles de puissants. Ainsi, pour se déplacer d'un point A à un point B, un organisme devra utiliser ses muscles de afin de le décoller du sol. La démarche standard consiste à soulever un certain nombres de membres afin de les poser à un endroit souhaité tandis que d'autres poussent sur le sol. Il est également possible de se propulser sur ses deux pattes comme le kangourou. Mais certain animaux rampent, et dans ce cas, ils leur faut utiliser leurs muscles pour se propulser vers l'avant tout en ayant le corps collé au sol. La force de friction est alors très forte, mais les serpents comme les vers y parviennent parfaitement en étirant leurs corps vers l'avant ou en accrochant le sol avec des écailles pour se propulser.

L'eau

Les mouvements en milieu aquatique sont différents de ceux en milieux terrestre. La raison est que les deux milieux ne sont pas régis par les mêmes forces. Dans l'eau, bien que la gravité soit toujours présente, elle est moins importante. Les corps sont donc plus libres de mouvements. Cependant, une différence fondamentale entre l'eau et l'air est leurs densités. L'eau est en effet plus dense que l'air et donc bouger dans l'eau est plus dur car l’environnement est visqueux. De plus, cette densité élevée a tendance à déformer les corps, créant ainsi une force de friction qui freine les mouvements dans l'eau. C'est pourquoi les animaux marins comme les dauphins, les poissons, et autre possèdent, en plus d'une forme hydrodynamique (en forme de fusée), une peau rigide et lisse. La surface offre ainsi moindre résistance lors d'un déplacement. L'homme de son côté, possède une peau molle et élastique, cette dernière en milieu aqueux se déforme et crée de la friction qui freine nos mouvements dans l'eau.(10minutes00: http://www.youtube.com/watch?v=I7eHzFT0Slw) Mais une peau lisse n'est la seule caractéristique qu'il faut avoir pour espérer bien nager; il faut aussi la technique de nage. Il en existe deux types de techniques très utilisées. La première est la nage par ondulation. En ondulant son corps de droite à gauche et de bas en haut et ce en s'aidant des nageoires, un poisson ou un mammifère marin peut se propulser en avant. La deuxième technique consiste à aspirer de l'eau et à la propulser pour propulser le corps. Cette technique est visible chez les sèches, les pieuvres, les méduses et bien d'autres.

L'air

Voler implique des mouvement et une anatomie très différentes de ceux visibles chez les animaux marins ou terrestres. Un animal volant doit pouvoir se soulever, s'arracher au sol et par conséquence, échapper à la gravité. Mais pour cela il faut une force colossale en proportion du corps de l'animal qui pratique se mode de déplacement. Pour ce faire il est nécessaire de posséder les membres de vol appropriés, les ailes. Elles seules, peuvent permettre à un animal de s'élever dans les airs. Ces dernières doivent être suffisamment grandes pour pouvoir offrir une bonne portance. De plus, les corps des organismes volants doivent être légers; il ne dépassent généralement pas les 20 kg pour les plus gros oiseaux. De plus, un insecte, comme un oiseau doit posséder une forme aérodynamique pour lui offrir une moindre résistance face à l'air.

Quelle est la consommation énergétique dans ces différents milieux?

sous la forme de question, svp. [ [ Utilisateur:Pierre.brawand|Pierre.brawand]] 17 octobre 2011 à 14:46 (CEST)

Pour chaque types de mouvements et donc déplacements dans chacun des 3 milieux différents, la consommation d'énergie n'est pas la même. Dans l'eau, les corps sont légers et par conséquent, il ne faut pas énormément d'énergie pour se déplacer. Sur terre, les masses sont lourdes, et il faut donc plus d'énergie pour pouvoir se mouvoir. Quand à l'air, le simple fait de devoir s'arracher au sol, tout en ayant une masse importante demande une quantité d'énergie très importante. Cependant, dans chaque cas, la façon de se mouvoir peut avoir un impact sur la quantité d'énergie consommée. En effet, si dans l'eau un poisson nage vite (pour échapper à un prédateur) il consommera plus d'énergie. Sur terre pareil, si une gazelle sprinte sur une courte distance pour échapper à un prédateur, elle consommera plus d'énergie. Et bien sûr, il en est de même avec une moineau qui vol vite pour échapper à un rapace. Mais de manière général, le vol demande plus d'énergie que la course, et la course demande plus d'énergie que la nage.

AlexandreM 6 octobre 2011 à 11:05 (CEST)

Quelle est l'importance du squelette?

Le squelette possède trois fonctions fondamentales au corps humain: le soutient, la protection et le mouvement. En effet, il permet au corps de se soutenir et donc de lutter contre la force de gravité. Si nous ne possédions pas de squelette, nous serions écrasé au sol, et nous ne pourrions pas bouger. De plus, le squelette peut protégé l'individu en entourant ses zones vitales afin de les protéger en cas de chocs. L'être humain par exemple, possède une boîte crânienne et une cage thoracique qui lui permet de protéger ses deux organes vitaux les plus importants: le coeur et le cerveau. De plus, il permet de donner une certaine forme à un organisme. Mais, le squelette permet également à n'importe quel être vivant de se mouvoir grâce aux muscles qui trouvent chez le squelette chez qui ils s'accrochent, un bon point d'appui pour bouger.

Les différents types de squelettes

Il existe en tout, 3 types différents de squelettes ayant chacun, une application différente.

L'hydrosquelette

L'hydrosquelette n'est pas un squelette dur et composé de calcium, mais une cavité remplie de liquide mise sous pression. Ce liquide est ensuite pressé et bougé grâce aux muscles se trouvant autour de la cavité remplie d'eau, ce qui permet à l'animal de se mouvoir. L'hydrosquelette est une caractéristique des Cnidaires, des Plathelminthes, des Nématodes, et des Annélides car ce squelette convient parfaitement à ce type organisme. En effet, ces derniers ont une vie pour la plus part aquatique ou alors sous terraine. La structure aqueuse de leur squelette permet à ces derniers d'absorber mieux les choc et les fortes pressions sous terre comme en mer.

L'exosquelette

L'exosquelette est une enveloppe rigide, appelée cuticule, sécrétée par l'épiderme. Elle est visible principalement chez les Mollusques, les Arthropodes, et donc les insectes. La caractéristique de l'exosquelette est sa résistance qui va de pair avec sa souplesse. Ceci est principalement dû à sa composition, car il est composé de chitine, qui est un polysaccharide semblable à la cellulose. Chez certaines espèces, cet exosquelette ne grandit pas une fois constitué. Il faut alors se séparer de cet exosquelette pour le remplacer par un plus grand. Il s'agit du procédé de mue.

L'endosquelette

L'endosquelette est un complexe tissus durs-tissus mous. En d'autres termes, il s'agit du mélange de tissus mous(vitaux, moteurs, et autre) et de tissues durs comme les os, qui servent de structure de soutient aux tissus mous. On peut trouver ce type de squelette chez beaucoup d'organismes comme les éponges, les étoiles de mer et les Cordés. Chez les vertébrés, il existe deux types de squelette: le squelette axiale (crâne, colonne vertébrale et cage thoracique) et le squelette appendiculaire (les os des membres, reliés au squelette axiale). De par le fait qu'il s'agisse d'un complexe, l'endosquelette permet également à un organisme de se mouvoir car les tissus musculaires mous, attachés aux squelettes et avec l'appui de ligaments, permettent à un individu de bouger en contractant les muscles. Mais pour faire bouger l'ensemble, les muscles doivent être reliés au squelette par pairs antagonistes, c'est-à-dire qu'ils doivent permettre de bouger un membre dans deux directions différentes. L'exemple du bras le montre bien puisque pour plier le bras nous devons contracter le biceps brachial et relâcher le triceps brachial et pour l'étendre, il faut relâcher le biceps brachial et contracter le triceps brachial.

AlexandreM 6 octobre 2011 à 11:05 (CEST)

Les muscles chez les vertébrés

Structure d'un muscle

Un muscle est une construction de plusieurs petites sous-unités appelées fibres nerveuses musculaires?, qui forment ensemble des faisceaux. Leur caractéristique est qu'ils ont la capacité de transformer de l'énergie chimique en énergie méchanique. Chaque fibre d'un muscle est composée également de microfibres appelées myofibrilles qui sont alignées dans le sens de la longueur. Les myofibrilles possèdent elle-mêmes deux types de microfilaments appelés myofilaments qui sont les suivants:

• les myofilaments minces (actines), sont composés de deux brins d'actine et d'un brin de protéine régulatrice enroulés sur eux même comme la chaîne de l'ADN.
• les myofilaments épais (myosines), sont des ensembles de molécules de myosines.

Ces myofilaments peuvent coulisser les uns sur les autres, c'est ce qui permet la contraction musculaire. Un muscle présente à sa surface, des stries semblables à des tubes(motifs) collés les uns aux autres et formant une chaîne. Ces motifs formés sont appelés sarcomères. La zone qui sépare deux sarcomères entre eux est appelée ligne Z. Les myofilaments minces sont reliés à la ligne Z et continuent jusqu'au centre du sarcomère. Quand aux myofilaments épais, ils sont surtout présents au centre du sarcomère mais ils sont tout de même reliés à la ligne Z par une protéine appelée titine. Mais la ligne Z est surtout composée de myofilaments minces, et la région qui comporte la ligne Z et les parties de myofilaments minces allant jusqu'au commencement des myofilaments épais est appelée strie I. Les myofilaments épais sont surtout présents à l'intérieur du sarcomère et entourés de myofilaments minces et leur longueur est représentée par la strie A. Toujours au niveau de la structure d'une fibre musculaire; les sarcomères sont divisés en deux parties par la ligne M qui sépare par la même occasion les myofilaments épais car ces derniers sont les seuls présents dans la zone du milieu appelée Strie H. Lors de la contraction musculaire, les deux types de filaments glissent les uns sur les autres et donc les proportions des différentes stries ou lignes changes.

• Voir annexe ...

AlexandreM 6 octobre 2011 à 11:05 (CEST)

Mécanisme du mouvement (contraction musculaire)

Durant la contraction musculaire, les myofilaments ne s'allongent pas mais glissent les uns sur les autres. Ainsi, les zones comme la Strie H et la Strie I deviennent de plus en plus petites et la totalité du sarcomère est traversée de myofilaments épais et minces situés au même endroits. Mais de façon précise, comment se déroule une contraction musculaire au niveau microscopique? Tout d'abord, un neurone moteur transmet un potentiel d'action à la fibre musculaire à laquelle il est lié. Lorsque le potentiel atteint le corpuscule nerveux terminal (synapse), le neurone libère un type de neurotransmetteur spécialisé dans dans l'activation d'une fibre musculaire; l'acétylcholine. La membrane plasmique de la fibre musculaire capte alors ces neurotransmetteurs et transmet le potentiel d'action à l’intérieur de la fibre par un tubule transverse (canal reliant l’extérieur à l’intérieur de la fibre). Le potentiel d'action active alors des citernes du réticulum sarcoplasmique qui contiennent des ions Ca++. Ces derniers sont alors libérés et envoyés vers les myofilaments minces. Ces derniers sont composés de deux chaînes d'actine (possédant des sites de liaisons avec les myofilaments épais) et d'une chaîne régulatrice appelée tropomyosine (dont le but est de bloquer les sites de liaisons entre fyofilaments minces et épais afin que nos muscles ne soient pas constamment contracté). Toutes ces chaînes sont enroulées les unes sur les autres en hélice comme l'ADN. Pour qu'une réaction puisse avoir lieu, il faut que les sites de liaisons d'actine soient libres. Or, ils sont bloqués par la tropomyosine. Cette dernière possède le long de sa chaîne des sites de liaisons calcium qui une fois activés, libèrent les sites de liaisons de l'actine en déformant la tropomyosine. Etant donné que le potentiel d'action a permis de libérer des ions Ca++, ces derniers vont se lier avec les sites de liaisons de la tropomyosine. Dès lors, les sites de liaisons d'actine sont libre et les myofilaments épais peuvent se lier avec la chaîne de myosine. Comment cela se passe-t-il?

• Voir annexe ...

Les myofilaments épais (myosines) sont longs et recouverts de petites têtes de myosine, dont le but est de s'accrocher aux sites de liaisons d'actine. En situation normal de repos, la tête (en configuration de basse énergie) est liée à une molécule d'ATP qui fournit de l'énergie nécessaire pour effectuer une action. Lorsque les sites d'actines sont libérés, la tête hydrolyse l'ATP en ADP et en phosphate inorganique. La tête se configure alors en configuration de haute énergie et se redresse pour former un pont avec le site de liaison actine. Puis, la tête tire le myofilament mince vers l'intérieur du sarcomère et il se produit une contraction. Afin que le muscle se décontracte, une nouvelle molécule d'ATP se lie avec la tête, ce qui rompt la liaison entre les deux types de myofilaments et libère de l'ADP et du phosphate inorganique. La tête retourne donc à sa position de basse énergie et le muscle est décontracté.

• Voir annexe ...

La régulation de la tension musculaire par les neurones

La fibre musculaire, lorsqu'elle reçoit un potentiel d'action, a une réaction de type tout ou rien. Seulement, la vie courante nous montre que nous sommes capables de soulever des objets légers et lourds avec une force adaptée, de contracter plus ou moins nos muscles, c'est-à-dire d'avoir une tension musculaire plus ou moins élevée. Le système neuronal moteur peut donc réguler la tension musculaire. Ce contrôle se fait par deux mécanismes: à travers la variation du nombre de filaments contractés et à travers la variation de la fréquance à laquelle les fibres musculaires sont stimulées.

Contrôle à travers la variation du nombre de filaments contractés

C'est grâce à la structure d'un neurone moteur et à la manière dont il se rattache aux muscles que certaines fibres musculaires peuvent se contracter alors que d'autres non, et cela en même temps. Le nombre de fibres musculaires composant un muscle peut varier de quelques unes à plusieurs centaines. Sur chaqune de ces fibres musculaires, un seul neurone peut envoyer un signal. Cependant, un neurone unique peut contrôler plusieurs fibres musculaires au moyen de ces ramifications. Le groupe formé par un neurone et les fibres musculaires qu'il contrôle est appelé unité motrice. Celle-ci a habituellement ses ramifications réparties sur l'ensemble du muscle plutôt que regroupées sur une partie du muscle, et le nombre de cellules auxquelles elle reliée varie d'une unité à l'autre. Comme il y a plusieurs unités motrices pour un muscle, et que ces unités ne se contractent pas forcément en même temps, on peut avoir une contraction partielle du muscle, c'est-à-dire une tension assez faible. Nous voyons donc que la tension musculaire dépend ici du nombre d'unités motrices activées et de leur taille. Si on veut que la force de contraction d'un muscle grandisse, il faut augmenter le nombre de neurones moteurs activés: c'est ce qu'on appelle le recrutement des neurones moteurs.

Voir annexe...(figure 49.34 campbell)

Contrôle à travers la variation de la fréquence

Ce second mécanisme est donc basé sur la variation de la fréquence à laquelle les fibres musculaires sont stimulées. Une stimulation unique provoquera une secousse musculaire élémentaire, alors que, si on ajoute un deuxième stimulus avant que le premier ne se soit relâché, les secousses s'ajouteront l'une à l'autre et la tension augmentera. En augmentant la fréquence, les secousses continueront de s'ajouter, jusqu'à ce que la fréquence soit assez élevée pour que le relâchement de la fibre musculaire ne soit plus possible: on aura donc une contraction de la fibre musculaire continue qu'on appelle tétanos (à ne pas confondre avec la maladie bactérienne du même nom). Un muscle est relié à un os par des tendons et des tissus conjonctifs qui sont des structures élastiques. S'il n'y avait que des secousses musculaires élémentaires, le relâchement apparaîtrait avant que ces structures ne soient complètement étirées, et donc avant qu'elle ne transmettent à l'os la tension produite par les fibres musculaires. Avec le tétanos, les potentiels d'action sont assez fréquents pour maintenir une concentration de Ca++ élevée qui fera durer le cycle de formation des ponts et les contractions des fibres musculaires, et augmentera ainsi l'étirement des structures élastiques.

Voir annexe...(figure 49.35 campbell)

AbetareS 16 octobre 2011 à 13:55 (CEST)

Les différents types de muscles

Les muscles striés

Ce sont les muscles évoqués plus haut, les muscles squelettiques, qui permettent le mouvement. Leurs formes sont très variées: ils peuvent être plats comme les muscles de la paroie abdominale ou longs comme les muscles de l'avant bras. Ce sont des muscles très irrigués, ce qui permet un grand afflux de sang lors de contractions. L'entraînement ne permet pas d'augmenter le nombre de fibres musculaires, mais plutôt d'assurer une meilleure irrigation des fibres musculaires.

Les muscles lisses

Ces muscles se trouvent surtout dans les organes internes du corps ou dans les parois des organes creux. Ils recouvrent par exemple celles des vaisseaux sanguins, de la vessie, ou encore de l'estomac, et aident le transport de différents milieux à l'intérieur de l'organisme. Ils ne possèdent pas de stries, contrairement aux muscles cardiaque et squelettique, donc les myofilaments ne sont structurés en myofibrilles. Les muscles lisses possèdent moins de myosine que les muscles squelettiques et cardiaque. Ils ne possèdent ni de troponine, ni de système de tubules transverses, et le réticulum sarcoplasmique est peu développé, ce qui fait que les réserves de calcium sont faibles. Pour permettre la contractions, les ions calcium se lient à la calmoduline (protéine monomérique), et cette liaison forme un complexe calcium-calmoduline (Ca²⁺-CaM). La calmoduline active une enzyme qui phosphoryle la tête de la myosine, ce qui contracte les muscles lisse, mais lentement.
Les muscles lissent peuvent être autonome. En effet, certaines cellules provoquent des potentiels d'action sans stimulation du neurone, et d'autres doivent être stimulées par les neurones du système nerveux autonome.

Le muscle cardiaque

Le muscle cardiaque, également appelé myocarde, ne provient que du coeur, comme son nom l'indique. De même que le muscle squelettique, il possèdes des stries, mais la différence principale se situe au niveau des propriétés électriques et membranaires. En effet, le muscle cardiaque possède un système propre de contractions, ce qui fait que notre coeur bat automatiquement, et il est difficile de le contrôler. Ceci est dû aux canaux ioniques contenus dans la membrane plasmique des fibres du muscle cardiaque qui permettent des dépolarisations rythmiques et par ceux-ci, les potentiels d'action sont déclenchés sans qu'un stimulus soit envoyé par le système nerveux. Contrairement aux fibres musculaires squelettiques qui ont besoin d'être stimulées par un neurone moteur pour produire des potentiels d'action.

HeleneM 16 octobre 2011 à 23:04 (CEST)

Comment fournit-on de l'énergie à nos muscles lors d'efforts physiques?

Lors d'un effort musculaire, les muscles ont besoin de nutriments, comme les lipides, les glucides ou encore les protides, et également de l'oxygène. Il peut y avoir deux possibilités pour produire de l'énergie : La voie anaérobie (sans oxygène) et la voie aérobie (avec oxygène). La voie anaérobie est utilisée spécialement lors du commencement de l'effort (entre 45 et 90 secondes), pour permettre d'atteindre une intensité maximale de l'effort et pour que le système cardiovasculaire augmente suffisamment l'apport d'oxygène aux muscles qui travaillent. Ensuite, c'est la voie aérobie qui s'impose. Les muscles parviennent moins facilement à l'intensité maximale de l'effort, mais celui-ci dure plus longtemps.

http://www.altitude.ch/altitude_info/physiologie_effort.htm

Qu'est-ce-qu'une crampe?

La crampe est une contraction involontaire d'un muscle ou d'un faisceau musculaire. Elle entraîne une impotence du groupe musculaire atteint et peut survenir lors du repos, ou pendant le sommeil, comme pendant un effort. Il ne faut pas confondre une crampe, qui est une contraction, avec une courbature, qui est une douleur.

Grâce à la créatine phosphate, au le glycogène, et surtout à l'ATP, les cellules musculaires peuvent avoir de l'énergie pour fonctionner. anaérobie http://www.passeportsante.net/fr/Actualites/Dossiers/ArticleComplementaire.aspx?doc=sports_muscle_mouvement_do

• Voir annexe ...

AlexandreM 6 octobre 2011 à 11:05 (CEST)

Dans l'ensemble, tout cela est très bien. Vous avancez lentement en décrivant le mouvement d'une manière très globale avant de vous intéresser aux aspects moléculaires... Pierre.brawand 17 octobre 2011 à 14:48 (CEST)

J'aimerais quand même voir vos REFERENCES de manière très précise, svp- ---

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