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Sommaire

  • 1De l’insertion à l’action mécanique
    • 1.1Articulation franchie et segment mobile
    • 1.2Rapport à l’axe articulaire
    • 1.3Méthode de déduction
  • 2Rôles fonctionnels des muscles lock — section verrouillée
  • 3Types de contraction musculaire lock — section verrouillée
    • 3.1Contraction concentrique lock — section verrouillée
    • 3.2Contraction isométrique lock — section verrouillée
    • 3.3Contraction excentrique lock — section verrouillée
  • 4Synthèse fonctionnelle lock — section verrouillée
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B9 · Myologie générale

Action musculaire, agonistes et antagonistes

Déduire l'action d'un muscle de ses insertions et de son rapport à l'axe articulaire. Définir agonistes, antagonistes, synergistes et fixateurs et les types de contraction.

Anatomie générale·schedule6 min de lecture·quiz17 QCM corrigés

De l’insertion à l’action mécanique

L’architecture et les insertions musculaires sont décrites dans la fiche précédente. Ici, le muscle est envisagé comme un organe moteur capable d’exercer une traction sur les pièces auxquelles il s’attache.

Définition

Action musculaire

Effet mécanique produit par la tension d’un muscle sur les segments corporels et les articulations qu’il franchit.

Un muscle squelettique transmet sa force à ses insertions, le plus souvent par l’intermédiaire de tendons. Comme il ne peut exercer qu’une traction, son raccourcissement tend à rapprocher ses insertions. Le mouvement obtenu dépend cependant de trois éléments :

  • la position des insertions par rapport à l’articulation ;
  • la direction des fibres et du tendon, qui détermine la ligne d’action ;
  • la position de cette ligne par rapport à l’axe articulaire.
Définition

Ligne d’action musculaire

Droite orientée suivant laquelle s’exerce la force transmise par le muscle entre ses insertions.

Articulation franchie et segment mobile

Un muscle ne peut agir directement sur une articulation que s’il la franchit. Un muscle monoarticulaire franchit une seule articulation, tandis qu’un muscle polyarticulaire en franchit plusieurs et peut donc produire ou contrôler des mouvements à chacune d’elles.

Les termes insertion proximale et insertion distale décrivent la localisation anatomique des attaches, mais ne désignent pas nécessairement une attache fixe et une attache mobile. Le déplacement réel dépend des contraintes imposées aux segments :

  • si un segment est stabilisé, l’autre est attiré vers lui ;
  • si les deux segments sont libres, ils peuvent se déplacer simultanément ;
  • si l’insertion habituellement mobile est immobilisée, le mouvement peut s’effectuer en sens inverse.
À retenir

Principe de réversibilité

Le muscle rapproche ses insertions sans imposer laquelle doit rester fixe. L’action observée dépend donc autant de l’anatomie que de la stabilisation des segments corporels.

Rapport à l’axe articulaire

Une articulation autorise un mouvement autour d’un ou de plusieurs axes articulaires. Pour chaque axe, la ligne d’action musculaire se situe d’un côté déterminé. La traction produit alors une rotation dans un sens précis.

Le raisonnement doit être conduit séparément pour chaque axe :

  • une ligne d’action située d’un côté de l’axe produit un sens de rotation ;
  • une ligne située du côté opposé produit le sens contraire ;
  • une ligne passant exactement par l’axe ne crée théoriquement aucun effet rotatoire autour de celui-ci.

La relation entre la ligne d’action et l’axe change avec la position articulaire. L’action d’un muscle peut donc varier au cours du mouvement, notamment lorsque son tendon se déplace par rapport à l’axe.

Définition

Bras de levier musculaire

Distance perpendiculaire entre l’axe articulaire et la ligne d’action du muscle.

Plus ce bras de levier est grand, plus une même force musculaire produit un effet rotatoire important.

Formule

Moment d’une force musculaire

M=F×dM = F \times dM=F×d
  • MMM : moment de la force musculaire par rapport à l’axe articulaire, en newtons-mètres
  • FFF : intensité de la force musculaire, en newtons
  • ddd : bras de levier musculaire, en mètres

Le signe attribué à MMM dépend d’une convention choisie pour distinguer les deux sens de rotation. Le moment est nul lorsque ddd est nul, même si le muscle développe une force.

Bras de levier et moment musculaire
Bras de levier et moment musculaire
Exemple

Calculer le moment d’une force musculaire

Une force musculaire de 120 N\pu{120 N}120 N agit avec un bras de levier de 0 ,04 m\pu{0{,}04 m}0 ,04m par rapport à une articulation.

  • Force musculaire : F=120 NF = \pu{120 N}F=120 N
  • Bras de levier : d=0 ,04 md = \pu{0{,}04 m}d=0 ,04m
  • Moment musculaire : M=F×d=120 N×0 ,04 m=4 ,8 N ⋅ mM = F \times d = \pu{120 N} \times \pu{0{,}04 m} = \pu{4{,}8 N.m}M=F×d=120 N×0 ,04m=4 ,8N⋅m

Le muscle produit donc un moment de 4 ,8 N ⋅ m\pu{4{,}8 N.m}4 ,8N⋅m autour de l’articulation. Cette valeur mesure sa capacité à faire tourner le segment autour de l’axe considéré ; le sens de ce moment dépend de la position de la ligne d’action par rapport à l’axe.

Attention

Force musculaire et mouvement ne sont pas synonymes

Une forte tension musculaire ne provoque pas nécessairement de mouvement. Elle peut être équilibrée par une résistance extérieure, par d’autres muscles ou par les contraintes articulaires.

Méthode de déduction

Méthode

Déduire l’action anatomique d’un muscle

  1. Identifier les pièces osseuses portant les insertions musculaires
  2. Repérer chaque articulation située entre ces insertions et donc franchie par le muscle
  3. Déterminer la ligne d’action à partir de la direction des fibres et du tendon
  4. Identifier l’axe correspondant à chaque mouvement autorisé par l’articulation
  5. Situer la ligne d’action par rapport à cet axe afin de déduire le sens du moment musculaire
  6. Estimer l’importance mécanique de l’action à partir du bras de levier
  7. Préciser quel segment est stabilisé et quel segment peut se déplacer
  8. Réévaluer l’action lorsque la position articulaire modifie la ligne d’action ou le bras de levier

L’action ainsi déduite est une action anatomique potentielle. Le mouvement réellement observé dépend aussi de l’activation nerveuse, de la force développée, des résistances extérieures et de l’activité des autres muscles.

Rôles fonctionnels des muscles

Les termes agoniste, antagoniste, synergiste et fixateur ne décrivent pas des catégories permanentes de muscles. Ils attribuent un rôle à un muscle au cours d’une action déterminée.

Définition

Muscle agoniste

Muscle dont le moment de force contribue directement au mouvement recherché.

Plusieurs muscles peuvent être agonistes simultanément. L’un peut fournir la plus grande part du moment tandis que d’autres participent avec une intensité moindre.

Définition

Muscle antagoniste

Muscle dont l’action anatomique s’oppose au mouvement considéré.

Un antagoniste n’est pas nécessairement inactif. Il peut freiner le mouvement, régler sa vitesse ou limiter son amplitude. L’activation simultanée des agonistes et des antagonistes constitue une co-contraction : leurs moments opposés réduisent le mouvement net mais augmentent la stabilité articulaire.

Exemple

Identifier une co-contraction au coude

Lors du maintien immobile du coude à une position donnée, des muscles fléchisseurs et extenseurs peuvent être activés simultanément.

  • Moment des fléchisseurs : +8 N ⋅ m+\pu{8 N.m}+8 N⋅m
  • Moment des extenseurs : −8 N ⋅ m-\pu{8 N.m}−8 N⋅m
  • Moment résultant : +8 N ⋅ m−8 N ⋅ m=0 N ⋅ m+\pu{8 N.m} - \pu{8 N.m} = \pu{0 N.m}+8 N⋅m−8 N⋅m=0 N⋅m

Le moment résultant nul ne produit pas de rotation nette du coude. Les extenseurs, bien que leur action s’oppose à la flexion, restent actifs : cette activation simultanée de muscles aux moments opposés constitue une co-contraction et participe à la stabilité articulaire.

Définition

Muscle synergiste

Muscle qui coopère avec un agoniste en renforçant l’action recherchée ou en neutralisant une composante indésirable de son action.

Un muscle pouvant produire plusieurs composantes de mouvement, l’association de plusieurs synergistes permet de conserver leur composante commune tout en compensant leurs composantes opposées.

Définition

Muscle fixateur

Muscle qui stabilise une articulation ou un segment afin de fournir un point d’appui efficace à l’action d’autres muscles.

Le fixateur agit souvent sans mouvement visible. Sa tension empêche qu’une insertion se déplace et permet ainsi que la traction de l’agoniste soit transmise au segment choisi.

À retenir

Des rôles dépendants de la tâche

Un même muscle peut être agoniste, antagoniste, synergiste ou fixateur selon le mouvement recherché, la position articulaire et les segments stabilisés.

Types de contraction musculaire

Définition

Contraction musculaire

État actif au cours duquel un muscle développe une tension. Une contraction n’implique donc pas nécessairement un raccourcissement.

Le type de contraction dépend de la relation entre le moment musculaire et le moment résistant, c’est-à-dire l’effet rotatoire des forces qui s’opposent à l’action du muscle.

Comparaison

Principaux types de contraction

CritèreConcentriqueIsométriqueExcentrique
Longueur musculairediminuereste approximativement constanteaugmente
Mouvementdans le sens du moment musculaireabsentopposé au moment musculaire
Rapport mécaniquemoment musculaire supérieur au moment résistantmoments équilibrésmoment résistant supérieur au moment musculaire
Fonction dominanteproduire ou accélérermaintenir ou stabiliserfreiner ou contrôler

Contraction concentrique

Lors d’une contraction concentrique, le muscle actif se raccourcit et ses insertions se rapprochent. Son moment dépasse le moment résistant, ce qui produit ou accélère le mouvement dans le sens de son action.

Contraction isométrique

Lors d’une contraction isométrique, le muscle développe une tension sans modification notable de sa longueur globale. Les moments opposés s’équilibrent : la position est maintenue, même si des modifications internes des fibres et des tendons peuvent persister.

Contraction excentrique

Lors d’une contraction excentrique, le muscle reste actif tout en s’allongeant. La résistance impose un mouvement opposé à son moment, mais l’activité musculaire contrôle cet allongement et freine le déplacement.

Attention

Contraction excentrique et relâchement

Un muscle qui s’allonge n’est pas nécessairement relâché. En contraction excentrique, il produit activement une tension malgré l’augmentation de sa longueur.

Les termes isotonique et isocinétique décrivent d’autres critères. Une contraction isotonique suppose une tension constante, condition rarement stricte dans le mouvement biologique. Une contraction isocinétique s’effectue à vitesse constante. Ces termes ne doivent pas être employés comme synonymes de contraction concentrique ou excentrique.

Synthèse fonctionnelle

Points clés
  • Un muscle agit par traction et tend à rapprocher ses insertions
  • L’action articulaire dépend du côté où passe la ligne d’action par rapport à l’axe
  • Le moment musculaire est égal au produit de la force par le bras de levier
  • Agonistes, antagonistes, synergistes et fixateurs sont des rôles dépendants du mouvement considéré
  • Une contraction peut être concentrique, isométrique ou excentrique selon l’évolution de la longueur musculaire
  • Le mouvement réel résulte de l’ensemble des moments musculaires, des résistances et des stabilisations

Fiches connexes

À réviser dans la foulée, sur Myologie générale.

  • Fiche 01Types de muscles, architecture et insertionsMyologie générale
  • Fiche 01Terminologie anatomique, position de référence, plans et axesBases
  • Fiche 02Termes d'orientation et de mouvementBases
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