E12 Coordination neuromusculaire et intégration systémique

Topique

Le modèle de coordination neuromusculaire et d'intégration systémique explique comment trois sous-systèmes physiques – le système musculo-squelettique, le système nerveux et le système cardiorespiratoire – interagissent de manière intégrée et coordonnée pour produire un mouvement fonctionnel.

Le premier sous-système est le système musculo-squelettique : il fournit la force, la géométrie et la structure sur lesquelles repose le mouvement fonctionnel, mais ne détermine pas, à lui seul, le moment ni la manière dont chaque muscle est activé.

Le deuxième sous-système est le système nerveux : il détermine le moment et la manière dont chaque partie du système musculo-squelettique est activée, corrigeant le mouvement en temps réel, mais il ne peut, à lui seul, soutenir l'effort énergétique requis par ce mouvement.

Le troisième sous-système est le système cardiorespiratoire : il fournit l'énergie nécessaire au système musculo-squelettique pour produire le mouvement commandé par le système nerveux, en maintenant cet effort aussi longtemps que la tâche fonctionnelle l'exige. Pour que ces trois sous-systèmes agissent de manière coordonnée, la coordination neuromusculaire et l'intégration systémique reposent sur le principe des synergies musculaires : au lieu que le système nerveux contrôle chaque muscle du système musculo-squelettique individuellement, il regroupe plusieurs muscles selon un schéma unique d'activation articulaire, réduisant ainsi le nombre de décisions qu'il doit prendre en temps réel pour produire un mouvement fonctionnel.

Le deuxième principe est le couplage énergétique : il ajuste la quantité d'énergie fournie par le système cardiorespiratoire en fonction de la demande énergétique de l'activité articulaire des systèmes musculo-squelettique et nerveux à un instant donné, de sorte que l'apport énergétique corresponde étroitement à la demande réelle du mouvement fonctionnel au lieu de se maintenir constamment au même niveau.

Le troisième principe est l'optimisation multiobjectif : il coordonne les systèmes musculo-squelettique, nerveux et cardiorespiratoire afin que le mouvement fonctionnel remplisse simultanément plusieurs objectifs — avancer, maintenir l'équilibre, dépenser le moins d'énergie possible, éviter la surcharge articulaire — au lieu d'optimiser un seul objectif au détriment des autres.

Les synergies musculaires, le couplage énergétique et l'optimisation multi-objectifs, agissant de concert sur les systèmes musculosquelettique, nerveux et cardiorespiratoire, produisent le comportement émergent que la coordination neuromusculaire et l'intégration systémique décrivent dans des tâches complexes telles que la marche, le sport ou les activités de la vie quotidienne : un comportement qu'aucun des trois sous-systèmes physiques, agissant séparément, ne pourrait produire à lui seul.

ID:882