Je peux bouger

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résumé, cours détaillé, didactique, formulation par cycle

Pour cette partie je vous conseille fortement de consulter le livre de 5ème, nouveau programme (1997) de la collection Nathan, qui est une mine d'informations.

Pour bouger l'homme a besoin :

  • des muscles (structure contractile)
  • des os (points d'appui) articulés formant le squelette
  • d'organes des sens reliés à un centre de contrôle (le cerveau) par les nerfs qui sont aussi la voie de commande de la contraction des muscles

L'homme utilise la force musculaire développée par ses muscles qui s'appuient sur un squelette pour réaliser des mouvements sous la commande et le contrôle du système nerveux et des organes de la perception. Il peut aussi utiliser les mouvements de ses membres s'appuyant sur le sol ou l'eau pour déplacer l'ensemble de son corps (marche, course, nage....).

L'étude des mouvements des objets non vivants par les physiciens (mécanique, cinétique...) permet de modéliser le mouvements des organismes vivants car ils obéissent aux mêmes lois physiques (mais l'organisme vivant garde sa spécificité : il est vivant, il n'est donc pas réductible à un objet obéissant aux lois physiques).

Les muscles squelettiques (qui actionnent le squelette) sont des muscles striés. Ils comprennent des fibres musculaires striées (cellules géantes de quelques centimètres) contenant des protéines contractiles, des cellules conjonctives sécrétant le collagène qui est une protéine qui assure la cohésion des cellules entre elles (ces cellules sont majoritaires aux extrémités du muscle, ou tendons, qui assurent l'accrochage de celui-ci aux os du squelette). Les muscles sont innervés et irrigués. La contraction musculaire est un raccourcissement et une augmentation du diamètre du muscle sous commande nerveuse et en présence d'énergie. Les muscles sont vivants mais les cellules musculaires ne se multiplient pas ce qui empêche le renouvellement des muscles lésés.

Le squelette comprend des os compacts minéralisés et donc rigides, des cartilages souples car non minéralisés, notamment au niveau des articulations qui comprennent aussi des ligaments accrochant les os les uns aux autres. Le tissu osseux provient de cellules conjonctives (fibroblastes) plus ou moins modifiées, sécrétant essentiellement le collagène. Les os sont vivants (irrigués) et en remaniement permanent (cycle de destruction-ossification), ce qui autorise croissance et réparation.


à légender....

le tissu nerveux forme une population cellulaire homogène (d'origine embryonnaire unique) et de fonction spécialisée dans le travail de relation avec le milieu extérieur (perception du milieu extérieur, intégration de ces perceptions et commande de réponses adaptatives rapides) et dans le contrôle du travail interne de nutrition et de reproduction (il commande de nombreuses glandes endocrines et a une fonction endocrine propre).
Les cellules nerveuses sont les neurones (conduisent l'information nerveuse) et les cellules gliales (assurent la nutrition et le soutien des neurones). Elles ne se divisent presque plus après la période embryonnaire. Les neurones comprennent un corps cellulaire (contenant le noyau) et des prolongements (dendrites et axone). A l'extrémité axonale, une ou plusieurs synapses assurent le contact avec d'autres cellules. Les neurones sont des cellules polarisées (présentant un potentiel de repos) et excitables (pouvant présenter un potentiel d'action à la suite d'une stimulation). Les potentiels d'action (PA) sont conduits par les axones et les dendrites regroupés dans des nerfs (c'est l'influx nerveux, somme de PA). Les synapses chimiques peuvent transmettre un PA à un autre neurone ou à une cellule musculaire par exemple par l'intermédiaire d'une substance chimique (neurotransmetteur).
Le système nerveux central comprend les centres (cerveau et moelle épinière) qui contient la majorité des corps cellulaires des neurones de tout le système nerveux. Le système nerveux périphérique comprend des petits centres (ganglions) mais surtout les nerfs et les récepteurs de la sensibilité interne et externe qui sont des cellules nerveuses modifiées.

Cours

Le mouvement musculaire repose sur la capacité d'une structure vivante à exercer une force en se raccourcissant. Ce qui nécessite:

Si l'on ne s'intéresse qu'au mouvement d'un membre, cela suffit, mais si l'on s'intéresse au mouvement de l'organisme dans son milieu il faut y ajouter des structures permettant de se soutenir sur le substrat sur lequel l'homme se déplace (sol ou eau car dans l'air, sa masse et trop grande par rapport à la surface de portance disponible et il tombe...!) et des systèmes de contrôle du déplacement dans l'environnement (organes des sens pris dans son acception la plus large reliés à des structures du cerveau plus ou moins spécialisées).

L'étude des mouvements des objets non vivants par les physiciens (mécanique, cinétique...) permet de modéliser le mouvements des organismes vivants car ils obéissent aux mêmes lois physiques (mais l'organisme vivant garde sa spécificité : il est vivant, il n'est donc pas réductible à un objet obéissant aux lois physiques).

1. muscles

Les muscles sont des organes composés de plusieurs tissus (ensemble de cellules assurant une même fonction : l'étude des tissus est l'histologie):

Le muscle strié squelettique, le seul dont nous parlerons ici, peut être comparé à un tendon situé entre deux os et colonisé dans sa partie centrale, par des fibres musculaires.

La contraction musculaire résulte, sous commande nerveuse (une terminaison nerveuse synaptique arrive au niveau de chaque fibre musculaire), de la libération d'un calcium dans le cytoplasme des cellules musculaires qui provoque, en présence d'ATP (nucléotide présentant une liaison très énergétique) et donc d'énergie, le glissement des filaments protéiniques d'actine et de myosines, les uns par rapport aux autres et donc le raccourcissement des fibres musculaires. Un muscle strié qui se contracte garde le même volume (contraction isovolumique) mais se raccourcit tout en augmentant son diamètre. La contraction nécessite un grand apport d'énergie qui est fournie d'une part par les réserves de sucre (glycogène) du muscle qui sont oxydées au cours de la contraction, mais aussi de l'apport de sucre (glucose) par le sang. Ce dernier venant soit du foie soit d'autres tissus où il est stocké sous d'autres formes comme par exemple dans les graisses. La crampe est une contraction involontaire et non contrôlable (et douloureuse...!) d'un muscle strié après un effort trop long ou non contrôlé, qui serait causé par l'accumulation d'acide lactique, produit par le métabolisme des fibres et mal drainé par le sang.

Une disposition fréquente des muscles squelettiques, comme par exemple de part et d'autre d'une articulation permet le mouvement d'un membre dans un plan par rotation par rapport à un autre. En effet, la contraction de l'un des muscles coïncide alors avec le relâchement de l'autre muscle, et réciproquement (muscles antagonistes).
D'autres dispositions permettent des mouvement variés, par exemple l'augmentation du volume de la cage thoracique lors de l'inspiration par contraction des muscles intercostaux (voir respiration).

Les cellules musculaires étant très différenciées (fusion de cellules embryonnaires) et possédant de nombreux noyaux, elles ne peuvent se diviser : il n'y a pas de renouvellement cellulaire. A la suite de lésions, les cellules conjonctives, des tendons notamment , peuvent se multiplier et s'accroître, ce qui permet d'envisager quelques greffes de petits muscles. Les élongations musculaires sont des (micro)ruptures de fibres musculaires (on parle aussi de claquage musculaire) qui ne vont pas jusqu'à la rupture d'un muscle, qui reste extrêmement rare. Par contre, des sections accidentelles peuvent intervenir lors de chutes... Les tendinites sont des inflammations des tendons (réaction d'un tissu lésé se caractérisant par un gonflement du à une infiltration de plasma (oedème qui provoque rougueur, chaleur et douleur) et l'arrivée de nombreuses cellules immunitaires (globules blancs) sur les lieux de l'inflammation).

2. squelette

Les os forment un tissu (composé de cellules) plus ou moins minéralisé. Ce sont les cellules conjonctives ou fibroblastes, qui sécrètent une matrice extracellulaire (sécrétée à l'extérieur de la cellule) composée principalement de collagène (une protéine composée de sous-unités répétées et ordonnées qui s'empilent en formant des fibres).

Le cartilage est un tissu osseux assez souple et non minéralisé alors que l'os compact présente une matrice fortement imprégnée d'hydroxyapatite (phosphate de calcium) qui minéralise l'os et lui confère sa rigidité et sa dureté.

Mais l'os reste un tissu vivant, richement irrigué et innervé.

Il est de plus sans cesse en remaniement. Chez l'embryon, il n'y a que des cartilages qui s'ossifient progressivement. Certaines zones, comme les surfaces articulaires, restent cartilagineuses toute la vie. D'autres zones s'ossifient progressivement après la naissance (fontanelle du nouveau-né par exemple). Enfin, l'os minéralisé, même chez l'adulte est sans cesse détruit (les composés en sont récupérés par le sang) puis reconstruit. Ce remaniement permanent permet la croissance chez l'enfant et l'adolescent. Les zones de croissance en longueur sont localisées essentiellement aux extrémités des os longs. Au niveau de cet os (appelé os spongieux) se trouvent des cellules à l'origine des cellules sanguines (ce sont les cellules souches sanguines situées c'est la moelle rouge des os). Alors que les zones de croissance en épaisseur (diamètre) de l'os se situent à la périphérie (zone appelé le périoste) et sont à l'origine d'un type d'os particulier dit membraneux.
Mais ce remaniement est aussi à l'origine de déformations du squelette lorsque les os sont soumis à des contraintes permanentes (déformations de la colonne vertébrale par exemple). On notera la nécessite d'un apport nutritionnel en calcium (Ça, que l'on trouve dans les laitages par exemple) tout au long de la vie mais surtout chez l'enfant en croissance (qui augmente sa masse squelettique) ou chez la femme enceinte (qui doit construire le squelette du fœtus).

Selon leur forme on distingue les os plats (os du crâne, côtes...) , les os longs (des membres) et les os courts (vertèbres...).

On distingue:

Les os formant le squelette sont articulés (par des articulations plus ou moins mobiles: si les os du crâne restent soudés les uns aux autres, les articulations vertébrales permettent de légers mouvements tout en conservant leur rôle de soutien, alors que les articulations des membres assurent des rotations autour d'axes avec un (doigt) ou plusieurs (coude) degrés de liberté)

Les os articulés par des articulations mobiles sont accrochés les uns aux autres par des ligaments.


Trois articulations montrant le os et les ligaments articulaires (reliant les os entre eux).
Entre les deux surfaces articulaires cartilagineuses, est souvent sécrété un liquide (la synovie ou liquide synovial). Les ligaments contiennent une plus ou moins forte proportion d'une autre protéine: l'élastine qui leur confère leur élasticité.

Les os peuvent se fêler ou se briser (fracture) mais la chirurgie osseuse orthopédique maîtrise de nombreuses techniques de réparation de l'os. Une fracture réduite (dont on assemble les deux extrémités cassées) peut être maintenue par des plaques, des vis ou tout simplement une attelle ou un plâtre et l'os se ressoude en créant un cal (induration qui commence par la sécrétion d'une matrice de collagène qui se minéralise ensuite). Les cals sont plus épais et donc plus solides que l'os originel.
La radiographie est une technique courante pour le diagnostic des accidents osseux. Pourquoi ? (réponse dans la page sur le corps).

Les ligaments peuvent aussi se fragiliser (ruptures de quelques fibres et dissociation de quelques cellules) ou même se rompre (claquage ligamentaire) dans le cas d'efforts physiques trop violents (sportifs de haut niveau par exemple), ce qui nécessite alors une opération chirurgicale pour permettre au ligament de se ressouder à l'os (ce qui est possible mais nécessite souvent une greffe d'un ligament que l'on prend à un endroit où il ne sert pas trop).
Les entorses sont des extensions ligamentaires avec ou sans rupture (déchirure).

3. système nerveux (et de perception)

le système nerveux forme une population cellulaire homogène et de fonction spécialisée dans la communication rapide entre organes : l'accès à la vie sensitive et au déplacement rapide de l'animal

1. les cellules nerveuses forment une population cellulaire homogène

Toutes les cellules nerveuses sont issues du tube neural et des vésicules céphaliques de l'embryon. La période de multiplication s'arrête à peu près au milieu de la grossesse (20ème semaine de vie intra-utérine) chez l'homme pour faire suite à une migration neuronale puis à une différenciation et à une maturation. Les cellules nerveuses ne se multiplient que très peu après la naissance (quelques cellules du cervelet durant la première année post-natale, dans le bulbe olfactif, dans l'hippocampe et le cortex pariétofrontal chez l'adulte) : malgré les observations de plus en plus nombreuses d'indices de divisions de cellules nerveuses on peut encore affirmer qu'il n'y a pratiquement pas de renouvellement cellulaire nerveux; de plus, les neurones qui se renouvellent interviendraient plus dans le traitement secondaire des informations, de leur mise en mémoire, plutôt que dans les perceptions sensorielles. (pour des précisions voir dossier "Neurones à volonté, La Recherche, 329, mars 2000, p 28-44)

2. les cellules nerveuses comprennent les neurones et les cellules gliales

Les cellules nerveuses comprennent les neurones (environ 30 milliards) et les cellules gliales (presque aussi nombreuses que les neurones, elles sont de formes variées, constituent la glie et assurent le soutien, la protection des neurones mais sans participer directement à la transmission des messages nerveux).


Quelques cellules nerveuses (neurone et cellules gliales) montrant leurs relations entre elles et avec un vaisseau sanguin, élément essentiel de la mise en place (voir remarques sur l'embryologie plus bas) et de la nutrition des cellules nerveuses (in Précis de physiologie, Doin, 1997);
les principaux éléments du neurone sont cités. Pas d'échelle car ce schéma reste théorique.

Un neurone comprend typiquement :

  • un corps cellulaire contenant le noyau (de diamètre inférieur à 100µm chez les vertébrés)
  • des prolongements ou fibres très fines de moins de 10 µm de diamètre (une seule fibre longue : l'axone, pouvant mesurer plusieurs mètres de long, toujours entouré par des cellules gliales et terminé par des renflements synaptiques, et généralement un grand nombre de fibres courtes (les dendrites), souvent très ramifiées).

On peut distinguer les neurones multipolaires (avec un seul axone long et des dendrites très nombreux et très ramifiés), les neurones bipolaires avec un dendrite et un axone uniques, tous les deux ramifiés à leur extrémité, et les neurones pseudo-unipolaires pour lesquels le dendrite et l'axone unique partent du même point du corps cellulaire.

3. les neurones sont des cellules polarisées et excitables

Les cellules nerveuses sont polarisées (comme de nombreuses cellules) : au repos (sans stimulation), elles présentent une différence de potentiel membranaire ou potentiel membranaire de repos (PMR) compris entre -40 et -90 mV habituellement, la face interne de la membrane étant polarisé négativement par rapport à la face externe.
Les neurones sont des cellules excitables : à la suite d'une stimulation, ils présentent un PA (potentiel d'action) qui est une brusque variation du potentiel membranaire (dépolarisation, inversion de polarisation , repolarisation avec retour au PMR après une hyperpolarisation transitoire). L'amplitude d'un PA est typiquement de 100 mV et sa durée de 3 ms.

4. le message nerveux se propage très vite (quelques mètres à quelques dizaines de mètres par seconde) sans atténuation le long des prolongements cellulaires des neurones

L'influx nerveux est une suite de PA propagés le long des prolongements cellulaires des neurones (axones ou dendrites). Les PA ont toujours la même amplitude (on dit qu'ils obéissent à la loi du "tout ou rien") et se propagent sans atténuation à des vitesses comprises entre 1 m/s et 100m/s. Le message nerveux est donc codé en modulation de fréquence.

5. les synapses sont les zones de communication entre les neurones et les autres cellules

Une synapse comprend 2 parties (la zone présynaptique et la zone postsynaptique) séparées par un espace intersynaptique (ou fente synaptique). Les zones présynaptiques des synapses chimiques renferment des vésicules (vésicules synaptiques) contenant un neurotransmetteur qui est une substance chimique libérée dans l'espace intersynaptique lors de l'arrivée d'un PA. La membrane de la zone postsynaptique possède des récepteurs spécifiques au neurotransmetteur de cette synapse. La cellule postsynaptique répond à la fixation du neurotransmetteur sur les récepteurs postsynaptiques par : la genèse d'un PA (si c'est par exemple un autre neurone, il y a dans ce cas transmission du PA par l'intermédiaire du neurotransmetteur entre le neurone présynaptique et le neurone postsynaptique), une contraction musculaire (si c'est une cellule musculaire), la libération d'une substance (si c'est par exemple une cellule sécrétrice)....


Schéma simplifié d'une synapse chimique. On notera le grand nombre de terminaisons synaptiques sur le schéma théorique de droite qui pourrait représenter par exemple un autre neurone recevant de nombreuses afférences

6. le système nerveux a un fonctionnement intégré

On distingue :

  • système nerveux central : qui comprend le cerveau (lui-même formé de plusieurs masses cellulaires (hémisphères cérébraux ou encéphale, cervelet....) entourant des cavités ou vésicules) et la moelle épinière, on les appelle aussi les "centres nerveux"
  • système nerveux périphérique : qui comprend les plexus (qui sont des amas diffus de neurones associés à des cellules gliales), les ganglions (amas structurés de cellules nerveuses, certains étant situés près des organes, d'autres près de la moelle épinière), les nerfs (prolongement des neurones associés à des cellules gliales), les récepteurs sensoriels (souvent des cellules nerveuses modifiées) participant à la sensibilité externe (voir fiche "je connais le monde par mes sens") et à la sensibilité interne (voir paragraphe suivant).

 


vue très schématique du système nerveux de l'homme


Position de la moelle épinière sur une vue latérale de colonne vertébrale avec départ des nerfs rachidiens

Dans un schéma classique de réponse à un stimulus (on parlait d'arc réflexe), on a les étapes suivantes :
stimulus, récepteur, transduction, message nerveux sensitif (centripète), centre, intégration, élaboration d'un message moteur, message moteur (centrifuge), effecteur, réponse.

Remarque:
notion de récepteur interne... la sensibilité interne (proprioceptive ou viscéroceptive)

D'une façon plus générale, il existe d'une part des cellules qui présentent une sensibilité propre à la concentration d'une substance chimique dans leur environnement. Par exemple les cellules ß des îlots de Langerhans, sécrétant l'insuline, semblent directement sensibles à la teneur en glucose du milieu extérieur). Il n'y a pas là de récepteur, de structure spécialisée mais bien une sensibilité de la cellule à une concentration du milieu extracellulaire et donc à un stimulus chimique.

D'autre part, on considère qu'il existe une sensibilité directe du système nerveux à certains stimuli et qu'il existe donc de véritables récepteurs sensitifs internes, comme nous avons des récepteurs externes qui assurent la perception du milieu extérieur (voir sens).
Les récepteurs intramusculaires sont les mieux connus des récepteurs participant à cette sensibilité interne. On les classe parmi les récepteurs à l'étirement ou mécanorécepteurs. On distingue essentiellement dans les muscles striés squelettiques les fuseaux neuro-musculaires et les organes tendineux de Golgi.
Mais on rapporte la présence de chimiorécepteurs ou chémorécepteurs au niveau notamment des vaisseaux sanguins, qui seraient sensibles à des substances chimiques (O2, Co2, pH...). On sait maintenant que les nocicepteurs (récepteurs impliqués dans la douleur) sont en fait des chémorécepteurs (ils seraient stimulés par des substances chimiques variées libérées lors d'une lésion : ions K+, sérotonine, bradykinine, histamine...stimulant directement les terminaisons périphériques sensitives ; d'autres substances comme les prostaglandines, les leucotriènes et la substance P seraient susceptibles de sensibiliser les terminaisons afférentes sensitives par abaissement de leur seuil de stimulation (un antalgique comme l'aspirine, agitait comme inhibiteur de l'enzyme de synthèse des prostaglandines : la cyclo-oxygénase)...)

C'est donc un fait surprenant mais il semble bien que les récepteurs que l'on voit dans tous les modèles de contrôle intégré soient encore à découvrir ou à redécouvrir..

7. le système nerveux comprend de nombreuses cellules endocrines

Le cerveau secréte de nombreuses susbstances chimiques dont des hormones (messagers endocrines). On dit alors qu'il a une fonction endocrine. Il participe ainsi à la régulation hormonale de nombreuses fonctions comme le travail de reproduction, notamment par l'intérmédiaire de l'hypohyse, une petite glande d'origine mixte située sous le cerveau, comme nous le verrons plus tard.

Les hormones sont des substances chimiques sécrétées en permanence à un certain taux par des cellules spécifiques (cellules endocrines) toujours actives (même si leur activité est modulée par des paramètres physiologiques) ; transportées par les liquides internes mais surtout le sang, elles agissent, loin du lieu de sécrétion, sur des cellules-cibles pourvues de récepteurs spécifiques.

Remarques :
Quelques éléments sur le développement du système nerveux de l'homme

* stade neurula - bourgeon caudal : la formation des vésicules encéphaliques et du tube nerveux
on connaît des anomalies de développement qui atteignent ces tous premiers stades : les méningomyélocèles (ou spina bifida "ouvert" du fait des anomalies vertébrales associées) et les encéphalocèles correspondent à des défauts de fermeture du tube ou des vésicules nerveuses ; les enfants atteints ont la plupart du temps aucun défaut mental mais souffrent de paralysies partielles, de troubles de la sensibilité, d'incontinence....
* stades de multiplication et de maturation
il semble que la quasi-totalité des neurones se forme avant la deuxième moitié de la grossesse (20 semaines de vie intra-utérine ...) ; il n'y a donc pas de possibilité de réparation s'il y a un accident... par contre on sait maintenant que, même chez l'adulte, il peut y avoir prise en charge de certaines fonctions cérébrales par d'autres zones, à la suite d'un traumatisme ou d'une opération... : ce que l'on exprime en terme de plasticité neuronale ; mais il s'agit de plasticité fonctionnelle et non structurale. On pense qu'il n'y a plus de divisions cellulaires de neurones après la naissance sauf dans le cervelet où l'on admet des divisions jusqu'à un an de vie postnatale (récemment, on a mis en évidence de façon indirecte, des indices qui pourraient faire penser à la présence de divisions dans le cerveau de l'homme adulte...).
* stades de migration
certains neurones produits au niveau du tube neural et des vésicules céphaliques migrent. On estime à 30 milliards le nombre de neurones produits (avec un rythme qui peut atteindre 5.000 neurones à la seconde). Les neurones qui colonisent le cortex (partie superficielle des hémisphères cérébraux) doivent ainsi parcourir vers la quinzième semaine de grossesse des distances considérables (plusieurs dizaines de centimètres pour une cellule qui atteint alors une dizaine de micromètres de long). Il semblerait que la migration neuronale se fasse le long des cellules gliales qui constitueraient ainsi des guides. Certaines anomalies de développement fœtal peuvent être reliées à des migrations excessives (alcoolisme fœtal par exemple où les neurones forment des amas sous les méninges au lieu de coloniser le cortex) ou insuffisantes (arrêt migratoire par exemple).
* stades de croissance (axonale) et de différenciation
entre la vingtième et la quarantième semaine de vie intra-utérine la croissance et la différenciation commencent mais vont se poursuivre longtemps après la naissance : allongement des axones et des dendrites, ramifications, établissement des synapses, myélinisation. Pendant cette période les anomalies de développement connues sont graves : la toxoplasmose (encéphalite fœtale) qui est due à un parasite qui provoque de graves nécroses du tissu cérébral, des accidents circulatoires qui bloquent la croissance et provoquent aussi des nécroses, enfin l'hydrocéphalie résultant d'obstacles à la circulation du liquide céphalo-rachidien...

Conclusion

le tissu nerveux forme une population cellulaire homogène (d'origine embryonnaire unique) et de fonction spécialisée dans le travail de relation avec le milieu extérieur (perception du milieu extérieur, intégration de ces perceptions et commande de réponses adaptatives rapides) et dans le contrôle du travail interne de nutrition et de reproduction (il commande de nombreuses glandes endocrines et a une fonction endocrine propre).

 

didactique

Le squelette est perçu à l'occasion d'innombrables médias qui reprennent l'imaginaire de créatures réduits à leur squelette après la mort mais son rôle biologique (soutien, locomotion, portage de charges (effort physique en vue d'un travail ou pour un sport), croissance) est largement ignoré ainsi que sa caractéristique de structure vivante.
Pour aborder le caractère d'élément vivant de l'os, on peut facilement partir de fractures et d'autres lésions. On en reparlera aussi dans le chapitre sur la croissance.
Les muscles sont rarement mis en relation avec la viande. Il est indispensable à mon avis de le faire. Rien n'est plus facile que de se procurer une patte de lapin (il est évident alors qu'il faut transposer entre le mammifère et l'homme...).
Le rôle de soutien du squelette et sa participation à la locomotion avec les articulations est facilement modélisable avec des maquettes, de pantins ou des poupées articulées mettant en évidence le rôle des articulations et des muscles (particulièrement les muscles antagonistes).
De très nombreuses activités (dans le cadre aussi de l'éducation physique et sportive) peuvent être centrées sur la maîtrise du déplacement et être l'occasion de rappeler le nom et le rôle des éléments biologiques sollicités.
Des exemples sont disponibles de frises chronologiques avec des imagettes décomposant le mouvement d'une silhouette qu'il faut replacer dans l'ordre, mais dans ce cas, on fait très peu appel aux notions de biologie, sauf si l'on demande spécifiquement le nom des muscles sollicités lors de chacune des étapes du mouvement, ce qui devient nettement plus difficile mais peut faire l'objet d'une réelle recherche de l'ensemble de la classe . En voici quelques étapes:

  1. schéma simplifié au tableau d'un modèle de membre postérieur à deux muscles : muscle de la cuisse et mollet de la jambe
  2. décomposition d'un ou plusieurs mouvements en étapes (marche, course, saut en longueur par exemple)
  3. recherche de l'état (contraction-relâchement) de chacun des muscles lors d'un mouvement par petits groupes
  4. mise en commun et synthèse par des bandes-imagettes. Problèmes posés par la schématisation limitée à un seul muscle
  5. retour sur le nom et les points d'attache des muscles du membre postérieur (voir le schéma général des muscles squelettiques de l'homme). C'est l'occasion de montrer qu'il n'y a pas symétrie entre les faces internes et externes des membres :

Il est relativement facile d'observer les os (indirectement en les palpant à travers la peau), les tendons et les muscles (indirectement du fait de leur saillie sous la peau) de la main, mais aussi les vaisseaux sanguins.


Quelques éléments repères sur les muscles de la main...

La "maigreur" de la main facilite les observations (l'utilisation d'une caméra vidéo branchée sur une télévision permet de montrer de très nombreux détails...). Les vertèbres peuvent aussi être touchées et comptées partiellement sur un enfant qui fait le dos rond.

En couplage avec l'EPS, ou d'une façon plus généralement pluridisciplinaire, on peut travailler (ce sont plutôt des "divertissements éducatifs"...) spécifiquement:
* le mime: du pantin désarticulé (libérer successivement une à une les articulations des membres...), du robot inarticulé (rigidifier les mouvement et les articulations une à une...), du pantin à modeler (un enfant modèle à son gré (limites à préciser) un autre enfant qui maintien petit à petit les positions imposées...)
* les exercices avec des articulations bloquées (mentalement ou avec des planchettes).... rien n'est plus difficile que de se relever avec des piquets à la place des jambes....
* des exercices d'assouplissement montrant différents degrés d'élasticité des tendons selon les individus
* des exercices de contrôle musculaire notamment sur les mouvements des doigts (difficulté à plier individuellement chaque doigt)
* des exercices de relaxation pour supprimer le tonus musculaire dans la mesure du possible.... on peut imaginer des exercices au sol ou de simples exercices avec les mains (taper (modérément) sur une main "molle") ou la tête (laisser aller sa tête...) selon les moyens du lieu.

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