Physiologie du mouvement : de la conception à la réalisation effective

Le muscle est l’organe effecteur producteur de mouvement. On le considère en thermodynamique comme un convertisseur d’énergie chimique en énergie mécanique. C’est le moteur de l’appareil locomoteur.

Anthropologiquement parlant, toutes les fonctions de l’organisme sont orientées vers le mouvement. Même les fonctions cérébrales sont là, afin d’assurer le bon déroulement du mouvement. En d’autres termes la contraction musculaire est la finalité physiologique chez l’humain et les vertébrés en général.

Un muscle est un ensemble de cellules géantes polynuclées appelées fibres musculaires (myocytes). Ces dernières sont disposées en paquets. Chaque paquet de myocytes est enveloppé d’une aponévrose fibreuse et le muscle en entier est lui-même enveloppé d’une aponévrose musculaire dans laquelle il glisse lors de sa contraction.
Une fibre musculaire est une cellule gigantesque par rapport aux cellules d’autres tissus. Sa taille l’oblige à disposer de plusieurs noyaux. Cette taille est due à la nature de sa fonction, la contraction. Pour ce faire, elle doit disposer:

1- d’un matériel contractile ou myofibrilles dont l’unité est le sarcomère (filaments épais et fins, protéines de fixation)
2- de ressources énergétiques (le sarcoplasme, ses organites et des stocks de glycogène musculaire et de créatine phosphate)
3- d’une enveloppe solide (membrane sarcoplasmique ou sarcolemme)
4- d’un système d’activation neuromusculaire (la plaque motrice)

La contraction volontaire s’établit selon les phases suivantes:

– Représentation de l’image du mouvement (l’idée) au niveau épiphysaire (le lieu de la génération de l’idée est inconnu)
– Intégration idéomotrice au niveau des aires de conceptualisation
– Arrivée de l’influx nerveux dans le cortex prémoteur
– Arrivée de l’influx dans la zone motrice (circonvolution frontale ascendante)
– Intégration de l’influx dans le cortex cérébelleux (réajustement des fonctions de l’équilibre)
– Modulation du tonus postural et de l’état de vigilance au niveau du tronc cérébral grâce à la formation réticulée
– Adaptation de l’activité respiratoire à la contraction qui sera déclenchée (bulbe rachidien)
– Arrivée de l’influx nerveux au niveau de la moelle épinière en suivant la voie pyramidale
– Arrivée de l’influx nerveux au niveau de l’étage vertébral dans lequel est situé le dispositif d’innervation (motoneurone) du muscle cible.
– Arrivée de la vague de dépolarisation membranaire (potentiel d’action) au niveau de la plaque motrice en passant successivement par la racine nerveuse, le plexus nerveux, le nerf principal, les nerfs secondaires, la fibre nerveuse et enfin la terminaison nerveuse.
– Ouverture des canaux à calcium et libération de l’acétyle-choline à partir de la membrane synaptique au niveau de l’espace intersynaptique.
– Liaison de la choline avec les récepteurs postsynaptique et transmission de la vague de dépolarisation à la membrane postsynaptique.
– Fermeture des canaux de calcium et recyclage de l’acétylé et de la choline et en même temps transmission de la vague de dépolarisation au sarcolemme jusqu’aux triades (tubules T et les deux citernes)
– Activation de la molécule voltage-sensible se trouvant au niveau des tubules T (dihydropyridine) et ouverture des récepteurs de ryanodine (au niveau du réticulum sarcoplasmique)
– Libération du calcium par le réticulum sarcoplasmique dans le sarcoplasme
– Liaison du calcium à la troponine C, rotation à 90° de la tropomysine et apparition des sites actifs de la myosine.
– Formation du pont actine-myosine
– Rotation des têtes de myosine (en présence d’ATP et glissement des filaments épais au sein des filaments fins, avec allongement de la titine (protéine de fixation du sarcomère).
– Exécution extérieure du mouvement constatable par l’observateur externe.
– Retour du calcium au niveau du réticulum sarcoplasmique et en même temps dérotation des têtes de myosine, déliaison du pont actine-myosine et regain de la longueur initiale de la titine.

CONCLUSION:

Les étapes de la génération du mouvement présentés ici sont très schématiques et non exhaustives. Chacune de ces étapes pourrait constituer à elle seule un chapitre d’un ouvrage. Ce qui donnera lieu à une belle collection de livres à plusieurs tomes.