Le mouvement et sa commande.

Problème.- On recherche quels sont les organes mis en jeu pour saisir un objet; découvrir leur fonctionnement est aussi un objectif prioritaire.

• En se contractant, un muscle diminue de longueur et augmente de diamètre dans sa partie centrale.
• Cette contraction entraîne des déplacements de la partie du membre sur laquelle le muscle est fixé à l’une de ses extrémités. Le mouvement a lieu par rapport à l’autre fixation du muscle.
• Le mouvement de flexion et le mouvement d'extension sont réalisées par des muscles différents. Leurs contractions et leurs relâchements sont coordonnés.

• Les muscles sont fixés sur les os par des tendons.
• Tirés par les muscles qui se contractent, les os se déplacent les uns par rapport aux autres au niveau des articulations.
• Le glissement des os est facilité par le cartilage articulaire très lisse et par la synovie, liquide lubrifiant réduisant les frottements.
• Les os sont maintenus entre eux par des ligaments.

• Un mouvement peut résulter d'une stimulation extérieure, perçue par un organe des sens (œil, oreille, peau…)
• La contraction des muscles est commandée par des messages envoyés par les centres nerveux (cerveau, moelle épinière ) et transmis par des nerfs.

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Appareil locomoteur, système nerveux et santé.

Problème.- Il s'agit d'identifier les dysfonctionnements de l'appareil locomoteur afin de les éviter ou d'adopter une attitude favorable aux soins.

 1- Les déformations de la colonne vertébrale.

-      Une déviation latérale de la colonne vertébrale est une scoliose; une courbure dorsale exagérée est une cyphose. Ces déformations gênent certains mouvements et ont d’autres mauvais effets sur la santé.

-         La natation, effectuée régulièrement, permet de prévenir de telles déformations.

 2- Les accidents de l'appareil locomoteur.

2.1- Les fractures.

-         Les os des membres peuvent être fracturés avec ou sans déplacement.

-         Après réduction de la fracture, le membre est immobilisé par un plâtre pendant plusieurs semaines. Un cal osseux se forme au niveau de la fracture et ressoude les parties de l'os.

2.2- Les entorses.

-         Elles sont dues à une distension ou à une déchirure des ligaments articulaires.

-         Leur traitement nécessite l'immobilisation de l'articulation par un bandage souple ou un plâtre afin de permettre une cicatrisation correcte des ligaments.

2.3- Les accidents musculaires.

-         Une pratique sportive violente peut provoquer une rupture de fibres musculaires (claquage).

-         Le traitement nécessite une immobilisation et parfois une intervention chirurgicale.

3- Assurer un bon fonctionnement du système nerveux.

- Des temps de repos et de sommeil suffisamment longs évitent la fatigue nerveuse.

- Les produits euphorisants dont l'alcool peuvent détériorer gravement voire irrémédiablement le système nerveux. 

Les muscles

Fracture de l'humérus (radiographie).

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Le sang et le fonctionnement des organes.

Problème.-  On se propose de rechercher pourquoi l’effort musculaire se traduit par des modifications très perceptibles de l’activité de l’organisme.

  1- L'organisme au repos et en activité.

  Durant l'effort la fréquence respiratoire, et la fréquence cardiaque s'élèvent considérablement.

  Les activités respiratoire et cardiaque ne retrouvent leur niveau initial que très progressivement.

 2- Les besoins d'un muscle en activité. 

  L'effort musculaire se traduit par une consommation accrue d'oxygène et par un rejet plus abondant de dioxyde de carbone.

  Le muscle consomme plus de glucose pendant l'effort qu’au repos. 

3- Les échanges entre le muscle et le sang. 

  Comme tout organe un muscle est parcouru par de nombreux vaisseaux capillaires qui conduisent le sang à proximité de chacune de ses cellules.

  Le muscle libère dans le sang le dioxyde de carbone qu'il a produit et y prélève l'oxygène ainsi que le glucose qu'il consomme.

Ces échanges ont une efficacité accrue par l’augmentation du débit sanguin dans le muscle qui travaille.     

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Les échanges respiratoires.

Problème.-  L’activité respiratoire est modifiée en fonction du travail musculaire. On se demande comment l'air, en circulant dans l’organisme,  peut permettre au sang de s’enrichir en oxygène et de s’appauvrir en dioxyde de carbone.

1-Air inspiré et air expiré n'ont pas la même composition.

-        De l’air pénètre dans l’organisme au moment de l’inspiration ; il en ressort au moment de l’expiration.

-        L’air expiré contient moins d’oxygène mais plus de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau que l’air inspiré.

à L’organisme retient de l’oxygène mais rejète du  dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau.

 Il s'agit alors de déterminer le trajet de l’air dans l’organisme.

 2- Les mêmes voies respiratoires sont suivies par l'air inspiré et l'air expiré.

-        De la bouche ou des fosses nasales jusqu’aux poumons, l’air inspiré circule dans le pharynx, la trachée, les bronches et les bronchioles.

-        Ces dernières débouchent dans des petits sacs comportant des alvéoles pulmonaires.

-        L’air expiré suit le trajet inverse.

  Au cours de ce trajet, il faut alors déterminer le lieu des échanges gazeux entre l’air et l’organisme. 

3- Les alvéoles, zones d’échanges entre l’air et le sang.

-        Ces échanges s’effectuent au niveau des alvéoles pulmonaires.

-        Ils sont favorisés par la finesse de leur paroi, par leur grande surface totale, par leur irrigation sanguine très importante, leur humidité permanente. Elles ont les caractéristiques des surfaces d'échanges entre deux milieux chez un être vivant.

 La question se pose alors de déterminer les mécanismes selon lesquels l'air est renouvelé dans les voies respiratoires.

4- La ventilation pulmonaire.

-        Au cours de l’inspiration, le volume de la cage thoracique augmente. Sous l’action de muscles thoraciques, les côtes s’élèvent vers l’avant tandis que le  diaphragme s’abaisse en se contractant. Les poumons fixés à la paroi thoracique par les plèvres sont dilatés, ce qui provoque un appel d’air. 

-        L’affaissement des côtes et la remontée du diaphragme provoquent une compression qui chasse l’air des poumons au moment de l’expiration.

  Parfois des troubles respiratoires surviennent. Il s'agit donc de se documenter sur certains d'entre eux pour en connaître les causes et donc les moyens de prévention.

 5- La prévention des maladies respiratoires.

-        De nombreuses substances sont nocives pour l’appareil respiratoire.  Ainsi, la fumée de cigarette renferme des goudrons irritants provoquant la toux (bronchite chronique) et risquant de provoquer un redoutable cancer de l'un des organes de l'appareil respiratoire. 

-        L’air des villes est pollué par des suies émises  par les moteurs diesel ainsi que par des gaz nocifs provenant des véhicules et de l’industrie. Il favorise l’apparition de troubles respiratoires chez les personnes qui sont prédisposées ( toux d’irritation, gêne respiratoire). Des mesures collectives sont nécessaires pour améliorer la qualité de l’air en zone urbaine.

-        Des crises d’asthme (allergie des voies respiratoires à certaines substances) risquent de se produire si, parmi les poussières en suspension dans l’air, se trouvent des éléments auxquels le corps de certains est allergique. 

-   Des maladies contagieuses peuvent affecter les voies respiratoires (rhinites, bronchites aiguës,…). L’une d’elles, la tuberculose, redoutable, peut être évitée par le vaccin BCG.

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