Les mouvements des membres sont réalisés grâce aux muscles striés squelettiques qui actionnent les os et grâce aux articulations.
I) Les muscles dans les mouvements
Par leur contraction, les muscles striés squelettiques assurent la motricité du corps en faisant bouger les os auxquels ils sont rattachés par des tendons.
La plupart des mouvements font intervenir un couple de muscles antagonistes : l’un est relâché lorsque l’autre est contracté et inversement. Par exemple, le biceps est un muscle fléchisseur, alors que le triceps est un muscle extenseur.
Doc 1Réalisation d’un mouvement de flexion
Un muscle strié squelettique est composé de plusieurs faisceaux musculaires constitués d’un ensemble de cellules appelées fibres musculaires.
II) La fibre musculaire, une cellule spécialisée
Le cytoplasme ou sarcoplasme d’une cellule musculaire contient un grand nombre de mitochondries et montre quelques spécificités : il possède plusieurs noyaux, un réseau très développé de réticulum sarcoplasmique, du glycogène (réserves de glucose) et surtout de nombreuses myofibrilles qui occupent la plus grande partie du sarcoplasme.
Chaque myofibrille est constituée de myofilaments de nature protéique. Une myofibrille est organisée en une succession de sarcomères, qui sont les unités contractiles élémentaires du muscle.
Doc 2Organisation d’un sarcomère (3 µm de longueur au repos)
Méthode
Démontrer l’activité des muscles antagonistes
La marche nécessite la coordination des muscles du membre inférieur.
À partir du document, montrer comment l’activité antagoniste des muscles permet les mouvements de flexion et d’extension du pied.
Doc Activité électrique des muscles de la jambe
Un muscle qui se contracte est le siège d’une activité électrique d’autant plus grande que la contraction musculaire est intense.
a. Muscles de la jambe. b. Électromyogrammes : enregistrements de l’activité électrique des muscles de la jambe lors d’exercices alternés « pointe-talon » (extension-flexion du pied). A : pied à plat. B : pied sur pointe. C : pied sur talon.
Conseils
Étape 1 Pour chaque position du pied, indiquer l’activité électrique d’un des deux muscles afin d’en déduire son état de contraction.
Étape 2 Faire de même avec le deuxième muscle.
Étape 3 Comparer l’état de contraction des deux muscles lors d’une flexion/extension.
Solution
Étape 1 Le triceps sural présente une forte activité électrique (jusqu’à 2 mV) durant la période B, lorsque le pied est sur pointe. En revanche, lors des périodes A et C, son activité électrique est quasi nulle. Il est donc contracté lorsque le pied est en extension et relâché lorsque le pied est en flexion.
Étape 2 Le jambier antérieur présente une forte activité électrique durant la période C, lorsque le pied est sur talon. En revanche, lors des périodes A et B, son activité électrique est quasi nulle. Il est donc contracté lorsque le pied est en flexion et relâché lorsque le pied est en extension.
Étape 3 Lorsque le triceps sural est contracté, le jambier antérieur est globalement relâché et inversement : c’est l’activité antagoniste de ces muscles qui permet les mouvements de flexion et d’extension du pied.