| Posséder un squelette externe ou interne : des pièces articulées permettant la mobilité | ||
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L’action exercée sur l’environnement par les pièces rigides du squelette consiste en la transmission d’une force.
Quelle est l’origine des forces transmises par les pièces squelettiques ?
Comment sont-elles transmises ?
La cuticule : un exosquelette articulé
La cuticule des Euarthropodes apparaît étroitement associée à la musculature.
Copyright : 2019 – Amina Abdou Madi ; Fostine Chaise ; Lauriane Linossier
Chez le Criquet, et de manière plus générale chez les Euarthropodes, les extrémités des fibres musculaires striées sont en contact avec le côté basal, interne, de l’épiderme.
À l’échelle cellulaire, les membranes des fibres musculaires et des cellules épidermiques sont jointes par des desmosomes.
Du côté apical, externe, les cellules épidermiques sont reliées à la cuticule par des hémidesmosomes, d’où émanent des fibres courant jusqu’à la face interne de l’épicuticule.
Les cellules épidermiques sont par ailleurs traversées par des microtubules ancrés sur les desmosomes d’une part et les hémidesmosomes d’autre part.
Ainsi, les fibres musculaires se trouvent ancrées sur le face interne de l’épicuticule grâce aux desmosomes, aux microtubules, aux hémidesmosomes et aux fibres cuticulaires.
Outre cet ancrage sur la face interne de la paroi corporelle, les fibres musculaires sont parfois reliées à des invaginations du tégument appelées apodèmes, par des structures similaires.
Les fibres musculaires, constituants des muscles, sont des cellules allongées. Elles sont capables de se contracter, processus provoquant une diminution de leur longueur, et de se relâcher, leur longueur initiale est alors rétablie. Elles sont en conséquence dites contractiles.
Leur contractilité est liée à la présence dans leur cytoplasme de fibres protéiques coulissant les unes par rapport aux autres.
La contraction simultanée des fibres musculaires d’un muscle est à l’origine de son raccourcissement global.
Le muscle étant inséré sur des pièces squelettiques, son raccourcissement a pour conséquence l’exercice d’une force tendant à rapprocher les pièces squelettiques, dès lors qu’elles sont reliées par une structure souple.
Copyright : – 2019 Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Les sclérites constituant la cuticule des Insectes comme le Grillon, et de manière générale des Euarthropodes, sont reliés par des membranes articulaires. Elles sont formées d’épiderme surmonté par une cuticule dépourvue d’exocuticule. Or la rigidité de la cuticule est principalement due aux composés de l’exocuticule.
Ainsi, les membranes articulaires sont souples et flexibles, et permettent le déplacement des pièces rigides les unes par rapport aux autres.
Finalement les muscles, par leurs contractions, génèrent des forces provoquant le pivotement des pièces squelettiques autour des membranes articulaires souples.
Les muscles sont les moteurs du mouvement et les pièces squelettiques transmettent la force qu’ils développent à l’environnement. En réaction, il exerce une force égale et opposée responsable de la propulsion et ainsi du déplacement du corps.
Le squelette externe, du fait de sa rigidité, réalise la transmission des forces produites par les muscles à l’environnement et permet la mobilité des Euarthropodes par la marche, le saut, la nage ou le vol.
Le squelette interne des Vertébrés possède des propriétés similaires. Comment intervient-il dans la mobilité ?
Les os : un endosquelette articulé
De même que pour les pièces squelettiques des Euarthropodes, les muscles des Vertébrés sont reliés au squelette.
Copyright : 2019 – Amina Abdou Madi ; Fostine Chaise ; Lauriane Linossier ; Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Les muscles striés squelettiques des Lissamphibiens, et plus généralement des Vertébrés, sont formés de fibres musculaires allongées, individuellement entourées de tissu conjonctif fibreux, l’endomysium.
Les fibres musculaires sont groupées en faisceaux enveloppés de tissu conjonctif fibreux appelé périmysium.
L’ensemble des faisceaux constituant un muscle est emballé dans un épimysium de nature conjonctive.
Dans le cas de la symphyse pubienne de Grenouille, l’épimysium est en continuité avec l’enveloppe conjonctive du cartilage, le périchondre. Les muscles sont insérés directement sur les os.
Dans le cas des membres, les muscles sont généralement insérés sur les os par l’intermédiaire de tendons en continuité avec l’épimysium. Ce sont des structures cylindriques formées de tissu conjonctif fibreux dense dans lequel les faisceaux de fibres de collagène sont disposés parallèlement les uns aux autres. Les muscles sont alors insérés indirectement sur les os. Des dispositifs d’insertion en forme de feuillet existent également, appelés aponévroses.
Les os sont mobiles autour de structures appelées articulations. Elles sont formées des extrémités des os voisins, recouvertes de cartilage. Maintenues par des ligaments de nature conjonctive, elles comportent des espaces remplis d’un liquide lubrifiant, le liquide synovial.
Les extrémités d’un muscle étant insérées sur des os voisins, reliés par une articulation, sa contraction provoque leur pivotement.
Le cartilage recouvrant les os ainsi que le liquide synovial facilitent le glissement, la forme des os et les ligaments déterminent les mouvements possibles. Le cartilage joue également un rôle d’amortisseur en raison de sa consistance.
Finalement, de même que chez les Euarthropodes, les muscles sont les moteurs du mouvement.
Les forces qu’ils génèrent sont transmises à l’environnement par des pièces squelettiques.
Chez les Vertébrés, le déplacement de l’organisme implique généralement l’action des membres. Les Vertébrés primitivement aquatiques possèdent des nageoires paires, constituant un ptérygium, alors que les Vertébrés aériens, tétrapodes, sont munis de pattes, formant un chiridium. Les pièces squelettiques qui les soutiennent, appartenant au squelette appendiculaire, interagissent avec l’environnement. Elles sont reliées au squelette axial par les ceintures du squelette zonal, scapulaire pour les membres antérieurs et pelvienne pour les membres postérieurs.
Qu’il soit externe ou interne, le squelette est donc étroitement associé à la musculature.
Les muscles sont insérés sur des pièces squelettiques différentes, reliées par des articulations prenant la forme de membranes souples chez les Euarthropodes et de zones de contact des extrémités cartilagineuses des os, maintenues par des ligaments, chez les Vertébrés.
La contraction des muscles est à l’origine de forces qui, exercées sur les pièces squelettiques, provoquent leur pivotement autour des articulations. Entrant en contact avec l’environnement, de par leur rigidité elles transmettent les forces développées par les muscles. En réaction, l’environnement exerce sur l’organisme une force propulsive.
Charpente reliée aux muscles, le squelette s’accroît au fur et à mesure de la croissance de l’organisme.
Quelles sont les conséquences de la localisation du squelette sur la croissance ?