Fiche de révision

Coordination motrice et degrés de liberté

Problème de Bernstein, synergies motrices et systèmes dynamiques

Mis à jour le

  • L2

Ce que tu vas réviser

  • 1. Qu'est-ce que la coordination motrice ?
  • 2. Les degrés de liberté
  • 3. Le problème des degrés de liberté (Bernstein, 1967)

L'essentiel du chapitre

1. Qu'est-ce que la coordination motrice ?

La coordination motrice est la capacité à organiser et à synchroniser les différentes parties du corps pour produire un mouvement fluide et efficace.

Elle implique :

  • Coordination inter-segmentaire : synchroniser plusieurs segments corporels (bras, jambes, tronc).
  • Coordination intra-segmentaire : synchroniser les muscles d'un même segment (biceps et triceps du bras).
  • Coordination perception-action : ajuster le mouvement en fonction des informations sensorielles (vision, proprioception).

Exemples : marcher (coordonner bras et jambes), lancer (coordonner rotation du tronc, extension du bras, flexion du poignet), nager (coordonner les quatre membres et la respiration).

2. Les degrés de liberté

Un degré de liberté (DDL) est une direction de mouvement possible pour une articulation ou un segment corporel.

Exemples :

  • L'épaule a 3 degrés de liberté : rotation (3 axes).
  • Le coude a 1 degré de liberté : flexion-extension.
  • Le poignet a 2 degrés de liberté : flexion-extension + déviation radiale-ulnaire.

Le corps humain possède environ 244 degrés de liberté articulaires (cinématiques), auxquels s'ajoutent plus de 600 muscles comme actionneurs. Chaque DDL peut être contrôlé indépendamment, ce qui offre une immense flexibilité… mais aussi un énorme problème de contrôle.

3. Le problème des degrés de liberté (Bernstein, 1967)

Nikolai Bernstein, physiologiste russe, a formulé une question fondamentale dès les années 1930-1940 (ses travaux ont été diffusés en Occident par la traduction anglaise de 1967) :

« Comment le système nerveux fait-il pour contrôler les 244 degrés de liberté du corps humain de façon coordonnée et fluide ? »

C'est le problème de Bernstein (ou problème des degrés de liberté). Si le cerveau devait contrôler chaque muscle et chaque articulation indépendamment, ce serait impossible : trop de calculs, trop lent, trop complexe.

La solution proposée par Bernstein : le système nerveux ne contrôle pas chaque degré de liberté séparément. Il les regroupe en unités fonctionnelles appelées synergies motrices.

Quand vous lancez une balle, votre corps doit coordonner des dizaines d'articulations (épaule, coude, poignet, doigts) et des centaines de muscles. Chaque articulation peut bouger dans plusieurs directions : ce sont les degrés de liberté. Comment votre cerveau fait-il pour contrôler tout ça sans que vous ayez besoin d'y penser ? C'est le mystère de la coordination motrice, résolu en partie par le physiologiste russe Nikolai Bernstein.

Notions clés dans le cours

Ces termes sont replacés dans la phrase où ils apparaissent dans le chapitre.

  • coordination motrice

    La coordination motrice est la capacité à organiser et à synchroniser les différentes parties du corps pour produire un mouvement fluide et efficace.

  • degré de liberté

    Un degré de liberté (DDL) est une direction de mouvement possible pour une articulation ou un segment corporel.

  • problème de Bernstein

    C'est le problème de Bernstein (ou problème des degrés de liberté).

  • synergies motrices

    Il les **regroupe en unités fonctionnelles** appelées synergies motrices.

3 questions pour te tester

  1. 1.Qu'est-ce que la coordination motrice ?
    • A. La capacité à organiser et synchroniser les différentes parties du corps pour produire un mouvement fluide
    • B. La force musculaire maximale
    • C. La vitesse de réaction
    • D. L'endurance cardiorespiratoire

    Bonne réponse : A. La capacité à organiser et synchroniser les différentes parties du corps pour produire un mouvement fluide

    La coordination motrice est la capacité à organiser et synchroniser les différentes parties du corps pour produire un mouvement fluide et efficace. Elle implique la synchronisation inter et intra-segmentaire.

  2. 2.Le corps humain possède environ 244 degrés de liberté mécaniques.
    • Vrai
    • Faux

    Bonne réponse : Vrai

    VRAI. Le corps humain possède environ 244 degrés de liberté articulaires (cinématiques), ce qui pose un énorme problème de contrôle moteur résolu par les synergies motrices.

  3. 3.Quel est le problème de Bernstein ?
    • A. Comment augmenter la force musculaire sans entraînement
    • B. Comment le système nerveux contrôle les 244 degrés de liberté de façon coordonnée
    • C. Comment mesurer la fatigue musculaire
    • D. Comment améliorer la flexibilité articulaire

    Bonne réponse : B. Comment le système nerveux contrôle les 244 degrés de liberté de façon coordonnée

    Le problème de Bernstein est : comment le système nerveux contrôle les 244 degrés de liberté du corps de façon coordonnée et fluide ? La solution : les synergies motrices qui regroupent les DDL en unités fonctionnelles.

Références du cours

Bibliographie associée à la leçon dont cet aperçu est extrait.

  1. Bernstein, N.A. (1967). The coordination and regulation of movements. London: Pergamon Press.

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