Biologie du primaire et du collège · Grades 1–9

17Les os et les muscles

Saute, puis retombe : quelque chose en toi vient de fonctionner comme une machine parfaite. Des tiges rigides ont tenu ta forme, des charnières ont laissé tes jambes se plier et se détendre, et des centaines de petits moteurs ont tiré exactement au bon moment. Les tiges sont tes os, les charnières tes articulations, les moteurs tes muscles — l’équipement du corps pour tous les mouvements qu’il fera jamais.

17.1 Le squelette

Définition 17.1 (Squelette et os)

Le squelette est la charpente d’environ $200$ os qui se trouve dans le corps. Ses grandes régions :

le crâne, un casque d’os solide autour du cerveau ;
la colonne vertébrale, une colonne souple de petits os empilés du cou aux hanches, qui tient le tronc droit ;
les côtes, des os courbes qui forment une cage autour du cœur et des poumons ;
les os des membres : de longs os dans les bras et les jambes — le fémur est le plus long du corps.

Le plan du squelette : un casque, une colonne, une cage, et de longs os de membres qui se rejoignent aux articulations.

Exemple 17.2 (Sens ta charpente)

Pas besoin de radiographie : appuie doucement et le squelette répond. Les jointures des doigts ; l’arête du tibia ; la file de petites bosses au milieu du dos — la colonne, un petit os après l’autre ; les côtes que tu peux compter sous tes doigts. La charpente est juste sous la peau.

Remarque 17.3 (Dur dehors, vivant dedans)

Un os n’est pas une matière morte comme un bâton de craie : il est vivant, nourri par le sang, il grandit pendant que tu grandis — et il sait se réparer. Un bras cassé dans un plâtre se ressoude parce que l’os lui-même reconstruit lentement la cassure. Les bâtons de craie ne font jamais cela.

Sous le plâtre décoré, tenu immobile, un os vivant se reconstruit en silence.

17.2 Les articulations, là où la charpente plie

Proposition 17.4 (Des tiges rigides, des endroits qui plient)

Les os eux-mêmes ne plient jamais — un os plié est un os cassé. Tout ce qui plie dans le corps plie aux articulations, là où deux os se rejoignent : épaule, coude, poignet, hanche, genou, cheville, et les nombreuses petites articulations de la colonne, dont les petites flexions s’additionnent en un dos souple.

Démonstration. Admis à ce niveau. ∎

Exemple 17.5 (Le tour de la colonne)

Aucun os de ton dos ne peut se recourber — et pourtant tu peux t’enrouler presque en boule. La colonne est une pile de plus de $20$ petits os, chacun tournant de quelques degrés sur ses voisins : beaucoup de petites flexions qui en font une grande. C’est aussi pourquoi il faut plier les genoux, et non le dos, pour soulever une charge lourde — les genoux sont faits pour les grands plis, la colonne pour les petits.

17.3 Les muscles, les moteurs du mouvement

Définition 17.6 (Muscle)

Un muscle est un moteur de chair attaché aux os. Un muscle peut se contracter — raccourcir et s’épaissir — et en se contractant il tire l’os auquel il est attaché. Les muscles ne font que tirer ; aucun muscle ne peut pousser.

Proposition 17.7 (Travailler par paires)

Comme les muscles ne font que tirer, bouger une articulation dans les deux sens demande une paire : un muscle à l’avant du bras plie le coude, son partenaire à l’arrière le tend ; chacun se relâche pendant que l’autre tire. Presque toutes les articulations du corps sont mues par de telles paires.

Démonstration. Admis à ce niveau. ∎

Plier le coude : le muscle avant de la paire gonfle en se raccourcissant et tire l’avant-bras vers le haut, pendant que son partenaire arrière se repose. Pour tendre le bras, les deux échangent les rôles.

Exemple 17.8 (Sentir la paire au travail)

Saisis ton bras avec l’autre main et plie lentement le coude : le muscle de devant gonfle et durcit — il se contracte. Tends maintenant le bras : l’avant s’assouplit, et derrière le bras, c’est son partenaire qui se raidit. Tu viens de sentir Proposition 17.7 se produire.

Méthode 17.9 (Prendre soin de ses os et de ses muscles)

Bouge chaque jour — les os deviennent plus solides, les muscles aussi, avec l’usage ;
mange les aliments des bâtisseurs : des produits laitiers pour les os, et des repas variés (Chapitre 12) ;
échauffe-toi avant un effort intense, pour que les muscles s’étirent au lieu de se déchirer ;
soulève les charges lourdes genoux pliés et dos droit ;
casque et protections là où les chutes sont probables : les os se réparent, mais lentement.

17.4 Exercices

Exercice 17.1 ★

Nomme les quatre régions du squelette de Définition 17.1, et ce que chacune protège ou soutient.

Solution

Solution de Exercice 17.1.

Le crâne protège le cerveau ; la colonne vertébrale tient le tronc droit (une colonne souple) ; les côtes forment une cage protectrice autour du cœur et des poumons ; les os des membres portent les bras et les jambes.

Exercice 17.2 ★

Combien le squelette compte-t-il d’os environ ? Lequel est le plus long ?

Solution

Solution de Exercice 17.2.

Environ $200$ . Le plus long est le fémur.

Exercice 17.3 ★

Un os peut-il plier ? Où se produit tout ce qui plie dans le corps ?

Solution

Solution de Exercice 17.3.

Non — un os plié est un os cassé. Tout ce qui plie plie aux articulations, là où deux os se rejoignent.

Exercice 17.4 ★

La colonne peut s’enrouler alors qu’aucun de ses os ne le peut. Explique son tour de force.

Solution

Solution de Exercice 17.4.

C’est une colonne de plus de $20$ petits os, chacun pouvant tourner de quelques degrés sur ses voisins ; les nombreuses petites flexions s’additionnent en un grand enroulement souple.

Exercice 17.5 ★

Que fait un muscle quand il se contracte ? Que ne pourra jamais faire aucun muscle ?

Solution

Solution de Exercice 17.5.

Il raccourcit et s’épaissit, et tire ainsi l’os auquel il est attaché. Aucun muscle ne peut pousser.

Exercice 17.6 ★

Pourquoi plier et tendre le coude demande-t-il deux muscles ? Dis ce que fait chacun à chaque instant.

Solution

Solution de Exercice 17.6.

Parce qu’un muscle ne fait que tirer, un seul muscle ne peut bouger l’articulation que dans un sens. Flexion : le muscle avant se contracte et tire l’avant-bras vers le haut pendant que celui de derrière se relâche. Extension : le muscle arrière se contracte pendant que celui de devant se relâche.

Exercice 17.7 ★

Comment un bras cassé se ressoude-t-il dans un plâtre ? Que montre cela sur l’os, d’après Remarque 17.3 ?

Solution

Solution de Exercice 17.7.

L’os vivant reconstruit lui-même la cassure, lentement ; le plâtre ne fait que tenir les morceaux immobiles pendant ce travail. Cela montre que l’os est une matière vivante, nourrie par le sang — pas morte comme la craie.

Exercice 17.8 ★

À toi d’essayer : fais le test de Exemple 17.8 sur ton propre bras. Décris ce que fait l’avant du bras quand tu plies, et quand tu tends.

Solution

Solution de Exercice 17.8.

Flexion : l’avant du bras gonfle et durcit (ce muscle-là se contracte). Extension : l’avant s’assouplit pendant que l’arrière du bras se raidit — la paire échange les rôles.

Exercice 17.9 ★★

Pourquoi les adultes disent-ils « soulève avec les genoux, pas avec le dos » ? Réponds avec Exemple 17.5.

Solution

Solution de Exercice 17.9.

Les genoux sont des articulations faites pour les grands plis, mues par les muscles les plus puissants du corps ; la colonne est faite pour de légères flexions réparties sur beaucoup de petits os. Soulever genoux pliés et dos droit confie le gros du travail aux jambes et épargne la colonne.

Exercice 17.10 ★★

Une marionnette à fils peut être animée pour saluer : chaque fil ne peut que tirer son bras dans un seul sens. En quoi est-ce exactement la situation des muscles, et quelle réponse le marionnettiste y apporte-t-il ? Compare avec Proposition 17.7.

Solution

Solution de Exercice 17.10.

Chaque fil, comme chaque muscle, ne peut que tirer. La réponse du marionnettiste est celle du biologiste : deux fils par mouvement — l’un pour tirer le bras vers le haut, l’autre pour le ramener vers le bas — qui travaillent à tour de rôle, exactement comme les paires de muscles du corps.

Termes définis dans ce chapitre

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