I. Comportements, mouvement et système nerveux

A. Les réflexes

76. Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe.

77. À partir d’un stimulus capté par un récepteur sensoriel, un message nerveux codé en fréquence de potentiels d’action est élaboré.

78. Le message nerveux circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux (corne dorsale de la moelle épinière) où se produit le relais synaptique sur le neurone-moteur.

79. Le centre-nerveux conduit le message nerveux jusqu’à la synapse neuromusculaire, qui met en jeu l’acétylcholine.

80. La formation puis la propagation d’un potentiel d’action dans la cellule musculaire entraînent l’ouverture de canaux calciques à l’origine d’une augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium, provenant du réticulum sarcoplasmique pour les muscles squelettiques. Cela induit la contraction musculaire et la réponse motrice au stimulus.

B. Cerveau et mouvement volontaire

81. Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble.

82. L’exploration du cortex cérébral permet de situer les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires.

83. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones moteurs.

84. Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur.

85. Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé.

86. L’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale.

C. Le cerveau, un organe fragile à préserver

87. Les aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales où se propagent des potentiels d’action dont la fréquence d’émission est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs.

88. La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.

II. Produire le mouvement : contraction musculaire et apport d’énergie

A. La cellule musculaire : une structure spécialisée permettant son propre raccourcissement

89. Le muscle strié est un ensemble de cellules musculaires dites striées, organisées en faisceaux musculaires.

90. Le raccourcissement et l’épaississement des muscles lors de la contraction musculaire permettent le mouvement relatif des deux os auxquels ils sont reliés par des tendons.

91. La cellule musculaire, cellule spécialisée, est caractérisée par un cytosquelette particulier (actine et myosine) permettant le raccourcissement de la cellule.

92. La contraction musculaire nécessite des ions calcium et l’utilisation d’ATP comme source d’énergie.

93. Dans certaines myopathies, la dégénérescence des cellules musculaires est due à un défaut dans les interactions entre les protéines membranaires des cellules et la matrice extra-cellulaire.

B. Origine de l’ATP nécessaire à la contraction de la cellule musculaire

94. L’énergie est apportée sous forme de molécules d’ATP à toutes les cellules.

95. Il n’y a pas de stockage de l’ATP, cette molécule est produite par les cellules à partir de matière organique, notamment le glucose.

96. L’oxydation du glucose comprend la glycolyse (dans le hyaloplasme) puis le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) : dans leur ensemble, ces réactions produisent du CO2 et des composés réduits NADH, H+.

97. La chaîne respiratoire mitochondriale permet la réoxydation des composés réduits, par la réduction de dioxygène en eau.

98. Ces réactions conduisent à la production d’ATP qui permet les activités cellulaires.

99. Il existe une autre voie métabolique dans les cellules musculaires, qui ne nécessite pas d’oxygène et produit beaucoup moins d’ATP.

100. Les métabolismes anaérobie ou aérobie dépendent du type d’effort à fournir.

101. Des substances exogènes peuvent intervenir sur la masse ou le métabolisme musculaire, avec des effets parfois graves sur la santé.

C. Le contrôle des flux de glucose, source essentielle d’énergie des cellules musculaires

102. Les cellules musculaires ont besoin de nutriments, principalement de glucose et de dioxygène, puisés dans le sang.

103. Les réserves de glucose se trouvent sous forme de glycogène dans les cellules musculaires et dans les cellules hépatiques.

104. Elles servent à entretenir des flux de glucose, variables selon l’activité, entre les organes sources (intestin et foie) et les organes consommateurs (dont les muscles).

105. La glycémie est la concentration de glucose dans le sang, maintenue dans un intervalle relativement étroit autour d’une valeur d’équilibre proche de 1g.L-1.

106. Elle dépend des apports alimentaires et est régulée par deux hormones sécrétées par le pancréas.

107. L’insuline entraîne l’entrée de glucose dans les cellules musculaires (et hépatiques) et le glucagon provoque la sortie du glucose des cellules hépatiques, grâce à des protéines membranaires transportant le glucose.

108. Un dysfonctionnement de la régulation de la glycémie entraîne des complications qui peuvent être à l’origine de diabètes.

III. Comportements et stress : vers une vision intégrée de l’organisme

A. L’adaptabilité de l’organisme

109. Face aux perturbations de son environnement, l’être humain dispose de réponses adaptatives impliquant le système nerveux et lui permettant de produire des comportements appropriés. Le stress aigu désigne ces réponses face aux agents stresseurs.

110. La réponse de l’organisme est d’abord très rapide : le système limbique est stimulé, en particulier les zones impliquées dans les émotions telles que l’amygdale.

111. Cela a pour conséquence la libération d’adrénaline par la glande médullo-surrénale.

112. L’adrénaline provoque une augmentation du rythme cardiaque, de la fréquence respiratoire et la libération de glucose dans le sang.

113. Une autre conséquence des agents stresseurs au niveau cérébral est la sécrétion de CRH par l’hypothalamus : le CRH met à contribution l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien, entrainant dans un second temps la libération du cortisol.

114. Le cortisol favorise la mobilisation du glucose et inhibe certaines fonctions (dont le système immunitaire).

115. Le cortisol exerce en retour un rétrocontrôle négatif sur la libération de CRH par l’hypothalamus et favorise le rétablissement de conditions de fonctionnement durable (résilience).

116. Ces différentes voies physiologiques sont coordonnées au sein d’un système, qualifié de complexe, et permettent l’adaptabilité de l’organisme.

B. L’organisme débordé dans ses capacités d’adaptation - APRES MARS

117. Si les agents stresseurs sont trop intenses ou si leur action dure, les mécanismes physiologiques sont débordés et le système se dérègle. C’est le stress chronique.

118. Le stress chronique peut entraîner des modifications de certaines structures du cerveau, notamment du système limbique et du cortex préfrontal. Cette forme de plasticité, dite mal-adaptative, se traduit par d’éventuelles perturbations de l’attention, de la mémoire et des performances cognitives.

119. Ces dérèglements engendrent diverses pathologies qui sont traitées par des médicaments dont l’effet vise à favoriser la résilience.

120. La prise de ces médicaments, comme les benzodiazépines dans le cas de l’anxiété, doit suivre un protocole rigoureux afin de ne pas provoquer d’autres perturbations notamment une sédation et des troubles de l’attention.

121. Certaines pratiques non médicamenteuses sont aussi susceptibles de limiter les dérèglements et de favoriser la résilience du système.

122. Chaque individu est différent face aux agents stresseurs, le stress intégrant des dimensions multiples et liées.