Le système locomoteur (os, articulations, muscles)

Repère programme : UE 2.1 (Biologie fondamentale) et UE 2.2 (Cycles de la vie et grandes fonctions), semestre 1. Bases réinvesties en UE 2.4 (processus traumatiques : fractures, entorses), en soins (mobilisation, prévention des chutes, alitement) et en stage.

Vue d'ensemble : un appareil, trois composants

Le système (ou appareil) locomoteur permet le mouvement et le maintien de la posture. Il associe :

1. Le squelette (os) : charpente rigide, support.
2. Les articulations : zones de jonction entre os, permettant ou limitant le mouvement.
3. Les muscles : moteurs actifs qui mobilisent le squelette.

C'est un système passif (os, articulations) mis en mouvement par un système actif (muscles), sous commande du système nerveux.

Le système osseux

Rôles de l'os

• Soutien : charpente du corps.
• Protection : crâne (encéphale), cage thoracique (cœur, poumons), bassin (organes pelviens).
• Mouvement : point d'ancrage des muscles (levier).
• Réserve minérale : ~99 % du calcium de l'organisme et du phosphore.
• Hématopoïèse : la moelle osseuse rouge fabrique les cellules sanguines (globules rouges, blancs, plaquettes).

Classification des os

Structure d'un os long : diaphyse (corps central, creusé du canal médullaire), épiphyses (extrémités élargies, recouvertes de cartilage articulaire), métaphyse (zone de croissance chez l'enfant : cartilage de conjugaison).

Tissu osseux

• Os compact (cortical) : dense, en périphérie (diaphyse). Organisé en ostéons.
• Os spongieux (trabéculaire) : alvéolé, dans les épiphyses ; contient la moelle rouge.

Cellules osseuses :

• Ostéoblastes : construisent l'os (formation).
• Ostéocytes : ostéoblastes « emmurés », entretiennent l'os.
• Ostéoclastes : détruisent / résorbent l'os (remaniement).

Moyen mnémotechnique : ostéoBlaste = Bâtit ; ostéoClaste = Casse.

Remaniement osseux

L'os est un tissu vivant en renouvellement permanent (équilibre formation/résorption). Cet équilibre dépend notamment du calcium, de la vitamine D, de l'activité physique (les contraintes mécaniques stimulent l'os) et d'hormones (parathormone, calcitonine, œstrogènes).

⚠️ Ostéoporose : déséquilibre en faveur de la résorption → os fragile, poreux → risque de fractures (col du fémur, vertèbres, poignet). Plus fréquente après la ménopause (chute des œstrogènes) et chez la personne âgée. Enjeu majeur de prévention des chutes.

Le cartilage

Tissu conjonctif souple, résistant et avascularisé (sans vaisseaux → cicatrisation lente).

• Cartilage articulaire (hyalin) : recouvre les surfaces osseuses dans l'articulation, réduit les frottements et amortit.
• Son usure progressive caractérise l'arthrose (maladie dégénérative articulaire).

Les articulations

Zone de jonction entre deux os ou plus. Classées selon leur mobilité :

Structure d'une articulation synoviale (mobile)

• Cartilage articulaire : amortit, lisse le glissement.
• Capsule articulaire : manchon fibreux entourant l'articulation.
• Membrane synoviale : tapisse l'intérieur, sécrète la synovie (liquide lubrifiant et nourricier).
• Ligaments : relient os à os, stabilisent.
• Parfois ménisques (genou) : fibrocartilages amortisseurs.

Mouvements articulaires (vocabulaire)

• Flexion / extension : diminuer / augmenter l'angle.
• Abduction / adduction : écarter / rapprocher de l'axe du corps.
• Rotation : pivoter autour d'un axe.
• Pronation / supination : avant-bras paume vers le bas / vers le haut.

⚠️ Entorse = lésion des ligaments (étirement ou rupture) sans déplacement permanent des surfaces. Luxation = perte de contact durable des surfaces articulaires. Ne pas confondre. La prise en charge précise relève de l'UE 2.4 / des soins.

Le système musculaire

Trois types de muscles

Seul le muscle strié squelettique relève à proprement parler du système locomoteur.

Structure du muscle squelettique

Du plus grand au plus petit : muscle → faisceaux → fibres musculaires (cellules) → myofibrilles → sarcomères (unité contractile, composée de filaments d'actine et de myosine).

• Le muscle s'attache à l'os par les tendons (relient muscle à os : à ne pas confondre avec les ligaments os-à-os).
• Origine : insertion fixe ; terminaison : insertion mobile.

La contraction musculaire

1. Un motoneurone transmet l'ordre au muscle à la jonction neuromusculaire (plaque motrice).
2. Libération d'acétylcholine → excitation de la fibre.
3. Libération de Ca²⁺ dans la cellule musculaire.
4. Glissement des filaments d'actine sur la myosine → raccourcissement du sarcomère (théorie des filaments glissants).
5. La contraction consomme de l'ATP.

Unité motrice : un motoneurone + l'ensemble des fibres qu'il commande.

Types de contraction

• Isotonique : le muscle change de longueur et produit un mouvement.
  • Concentrique : le muscle se raccourcit (soulever une charge).
  • Excentrique : le muscle s'allonge en résistant (reposer une charge).
• Isométrique : tension sans changement de longueur ni mouvement (maintenir une position).

Muscles agonistes / antagonistes

Les muscles travaillent par couples opposés : quand l'agoniste se contracte, l'antagoniste se relâche. Exemple : biceps (fléchisseur) / triceps (extenseur) du coude.

Liens cliniques utiles (repères)

• Immobilisation / alitement prolongé → fonte musculaire (amyotrophie), enraidissement articulaire, risque thromboembolique et d'escarres → justifie la mobilisation précoce et la prévention.
• Fracture : rupture de la continuité osseuse ; consolidation via le cal osseux (rôle des ostéoblastes). ⚠️ Délais et prise en charge variables selon le type : voir UE 2.4.
• Apport en calcium + vitamine D + activité physique : piliers de la santé osseuse (la vitamine D favorise l'absorption intestinale du calcium).

Points clés à retenir

• 3 composants : os (charpente), articulations (jonctions), muscles (moteurs).
• L'os est vivant : ostéoblastes construisent (B = Bâtit), ostéoclastes résorbent (C = Casse).
• L'os stocke ~99 % du calcium et abrite l'hématopoïèse (moelle rouge).
• Articulations : fibreuses (immobiles) / cartilagineuses (semi-mobiles) / synoviales (mobiles).
• Ligament = os–os ; tendon = muscle–os. À ne jamais confondre.
• Contraction = glissement actine/myosine, déclenché par le Ca²⁺, consommant de l'ATP.
• Agoniste / antagoniste : un se contracte, l'autre se relâche.

Vocabulaire essentiel

• Diaphyse / épiphyse : corps / extrémité d'un os long.
• Synovie : liquide lubrifiant des articulations mobiles.
• Hématopoïèse : production des cellules sanguines (moelle osseuse rouge).
• Amyotrophie : fonte musculaire.
• Cal osseux : tissu de réparation d'une fracture.
• Sarcomère : unité contractile du muscle (actine + myosine).
• Avascularisé : dépourvu de vaisseaux sanguins (cas du cartilage).

Pièges fréquents

1. Confondre ligament et tendon. Ligament relie os à os (stabilise l'articulation) ; tendon relie muscle à os (transmet la force).
2. Confondre entorse et luxation. Entorse = lésion ligamentaire ; luxation = déboîtement (perte de contact des surfaces).
3. Confondre ostéoblaste et ostéoclaste. Blaste bâtit, claste casse.
4. Croire que l'os est un tissu inerte. Il est vivant, vascularisé, en remaniement permanent.
5. Confondre arthrose et arthrite. Arthrose = usure mécanique/dégénérative du cartilage ; arthrite = inflammation articulaire (souvent infectieuse ou auto-immune).
6. Confondre moelle osseuse (dans l'os, hématopoïèse) et moelle épinière (dans la colonne, tissu nerveux).
7. Oublier que le cartilage cicatrise mal (avascularisé) : d'où la chronicité de l'arthrose.

Q&R express

Q : Quelle est la différence entre un ligament et un tendon ? R : Le ligament relie deux os entre eux et stabilise l'articulation. Le tendon relie un muscle à un os et transmet la force de contraction. Mnémonique : tendon = au bout du muscle.

Q : Pourquoi l'activité physique est-elle bonne pour les os ? R : Les contraintes mécaniques stimulent les ostéoblastes et le remaniement osseux : l'os se renforce là où il est sollicité. À l'inverse, l'immobilisation favorise la déminéralisation. C'est un argument de prévention de l'ostéoporose.

Q : Comment un muscle se contracte-t-il ? R : Un motoneurone libère de l'acétylcholine à la jonction neuromusculaire, ce qui déclenche la libération de calcium dans la fibre. Les filaments d'actine glissent alors sur la myosine, raccourcissant le sarcomère. Le processus consomme de l'ATP.

Q : Pourquoi l'alitement prolongé est-il un problème pour le système locomoteur ? R : Il entraîne une fonte musculaire (amyotrophie) et un enraidissement articulaire, en plus des risques associés (thrombose, escarres). C'est pourquoi on encourage la mobilisation précoce et la prévention dès l'admission.