METHODE E X P E H I M E M T AL E

ments et nous apercevons des détails de la forme extérieure bien plus nettement qu’avec une seule épreuve.

Photographies composites.

Si nous prenons devant un fond noir une image d’un sujet immobile, la plaque photographique conserve assez de sensibilité pour pouvoir être encore impressionnée par une seconde image du même sujet qui aura changé de position. L’appareil n'ayant pas été déplacé, Jes deux images différeront et les points homologues conserveront leurs rapports de position, ce qui permettra de préciser les déplacements des différentes parties du corps en passant de la première position à la seconde.

Nous avons appliqué cette méthode à l’étude des mouvements respiratoires (fig. 58), aux changements de courbure du rachis et aux déplacements du bassin ; et, pour rendre ces déplacements plus sensibles, nous les amplifions au moyen d’index formés de tiges de bois fort légères assez longues et fixées normalement à des pièces articulées en contact avec les différentes parties du corps dont on veut suivre le mouvement. Les déplacements angulaires des index font connaître en les augmentant le sens du mouvement des pièces du squelette (fi g. 59).

Fig. 59. — Sujet en expérience portant des baguettes indicatrices pour explorer et amplifier les changements de courbure de la colonne vertébrale et les mouvements du thorax.

Analyses cinématiques.

Quand nous voulons étudier le mouvement du corps entier el les différents détails des actes de la locomotion, nous cm-

L ECOLE FRANÇAISE

ployons la méthode chronophotographique sur plaque fixe et sur pellicule mobile.

La première imaginée par Marey nécessite une installation assez compliquée.

La plaque photographique reste démasquée pendant la prise des images et ne doit être impressionnée par aucune lumière autre que celle émise par l’objet dont on analyse le mouvement. On réalise ces conditions en faisant passer le sujet devant un fond noir n’émettant pas sensiblement de

Fig. 60. — Ecran noir formé d’un hangar profond couvert de velours noir pour prendre sur une même plaque des images chronophotographiques successives d’un sujet en mouvement. Les appareils sont placés dans la chambre roulante.

lumière. Ce fond ou plutôt cet écran noir est en réalité un hangar assez profond recouvert de velours noir et dont le champ est limité par des écrans et des rideaux noirs juste à l’étendue nécessaire pour couvrir la plaque photographique. Une piste d’expérience sur laquelle passera le sujet longe l’écran noir et une bande divisée en parties de 50 centimètres indique l’échelle de la photographie (fig. 60).

J’ai construit un appareil chronophotographique d’après les anciens principes de ceux que j’avais établis avec Marey. C'est une chambre munie d’un objectif très lumineux de {. d’ouverture et couvrant 9/12 cent. Un disque obturateur passe à quelques millimètres de la plaque. Ce disque en aluminium bien plané a cinquante centimètres de diamètre; il

M E T H ODE EX DE Hl M E N T ALE

est mil par un fort barillet qui permet d’obtenir 9 à 10 tours à la seconde pendant un certain temps. Le déclanchement de 1 appareil se lait de l’extérieur et la mise en marche commence aussitôt ; le disque prend bientôt une vitesse uniforme et 1 on peut à ce moment commencer l’expérience (fi g. 61).

Le disque est percé de fenêtres en forme de secteurs qui permettent d’obtenir une obturation au milième de seconde. Cinq fenêtres nous donnent cinquante

images à la seconde et suffisent

à une analyse très poussée Lu obturateur à volet est placé pour plus de sûreté devant l’objectif et nous permet de commencer et d interrompre la prise des images à notre gré.

L appareil chronophotogra- \ bique < si plac é à I abri de la lumière dans une chambre noire roulante et dans l’axe de l’écran noir. Avec cette disposition les images successives du sujet en mouvement sont prises à

Fig. 61. — Appareil chronopliotographique de Marey.

I ig. 62. Analyse .chronophotographique d’un saut i •

epreuve obtenue sue une meme plaque dfj* 1 Marey).

des intervalles de temps égaux et les distances des différents

quent les vil'C à!’éche‘le de '* photographie indE

q«em les vitesses de ces points dans l’unité de temps c’est-à-

dne entre les passages successifs de deux obturai

'ions (fig. 62).

i/ÉCOLE FRANÇAISE

Images partielles.

Si la vilesse des mouvements est telle qu’entre deux obturations consécutives l’espace parcouru par l’homme soit au moins égal à son épaisseur, les images correspondantes seront distinctes ; elles se superposeraient au contraire s’il en était autrement, cela oblige de restreindre à un petit nombre la série des images prises dans une seconde.

Mais nous sommes souvent obligés de pousser l’analyse plus loin et pour cela de réduire, comme l'avait fait Marey, le sujet à quelques index brillants, points ou lignes qui marquent ses articulations et les directions de ses segments osseux

, Fig. 63. — Sujet vêtu de noir et portant des points et lignes blanches pour indiquer ses différents segments articulaires.

(fig. 63). Ce schéma de l'homme impressionnera seul la plaque photographique si celui qui porte les index est en même temps revêtu de noir. Comme il est alors réduit à de simples lignes sans épaisseur, v on pourra sans craindre les super-

positions prendre 50 images à la seconde et pousser l’analyse jusqu’à ses dernières limites. (Fig- 64).

Fig. 64. — Analyse chronopiiotographique d’un pas de course au moyen de la méthode des photographies partielles de Marey.

Nous pouvons alors saisir les moindres différences entre les allures de deux sujets, les comparer à notre aise et

METHODE EXPERIMENTALE

comprendre en quoi consiste la supériorité dans l’exécution.

Les mêmes procédés sont applicables à la marche, à la course, aux divers sauts et même à la boxe, età tout exercice gymnastique quelconque du moment où il y a déplacement i

Images cinématographiques.

Le second procédé d’analyse consiste à prendre les images complètes sur une bande pelliculaire qui se déplace devant 1 objectif en s’arrêtant pendant chaque passage de la fenêtre du disque obturateur.

Fig. 65.

Appareil chronophotographique réversible Demeny (1893) à bandes de 6 centimètres.

G est le procédé de la chronophotographie sur plaque mobile qui a permis, grâce à sa réversibilité, de réaliser ce qu’on appelle aujourd’hui le cinématographe. On sait la part que nous avons prise dans ces travaux et que nous avons été le premier en France à réaliser un appareil pratique permettant la projection de vues animées (1).

(I) Voir Marey, Le Mouvement, et Demeny, Origines du Cinématographe .

l’école française

Méthode graphique.

.Nous n’avons pas ici à décrire les appareils usités dans les laboratoires de physiologie ; pour l’exploration des mouvements respiratoires, du pouls, des battements du cœur, du changement de volume des organes, ni les ergographes, les spiromètres, les chronographes, myographes que nous avons adaptés à chaque cas particulier.

Fig. 66 . — Coupe du dynamographe montrant la disposition pour explorer la pression normale et les pressions tangentielles en avant et en arrière du pied sur le sol.

Nous avons poursuivi l’étude de la dynamographie c’est-àdire l'inscription des efforts et de leur variation en fonction du temps dans les actes de la locomotion. L’appareil explorateur des pressions (fig. 66) est un appareil composé d’une planche sur laquélle on place le pied. Cette planche repose sur des tubes fie caoutchouc roulés en spirale el très épais mais à canalisation étroite d'où l’air comprimé par l'aplatissement des tubes se rend aux tambours enregistreurs légèrement modifiés.

Cet instrument délicat est sensible aux moindres variations de la pression des pieds sur le sol, variations en rapport avec

METHODE EXPERIMENTALE

l<' poids du corps, la poussée des jambes et les changements de vitesse accessionnelle du centre de gravité du corps par suite du mouvement des bras et des jambes.

Ces indications de la variation de pression du pied sur le sol jointes a l’analyse cinématique par la photographie contiennent, si on sait les interpréter, tous les éléments nécessaires a 1 étude de la force et du travail des muscles moteurs ; nous en verrons une application très poussée dans le saut.

Le dynamographe a subi diverses transformations qui le complètent. Le plateforme horizontale n’indhjue en effet que les efforts verticaux ou leur composante normale ; la poussée horizontale ou composante tangentielle est annulée par le frottement du pied.

Pour l’explorer et l’inscrire nous suspendons la platelorme sur quatre bielles verticales oscillant autour de deux axes, de sorte qu.’elle forme ,1e côté d’un parallélogramme articulé assurant son horizontalité, mais influencé sedlemenl par les poussées horizontales du pied; et, afin de réduire ces mouvements au minimum, nous calons la platel:o r met en avant et «en arrière ; avec- des petits dynamagra plies a spirales de caoutchouc. Le mouvement de 'recul ne peut se faire ainsi sans écraser ces spirales et sans faire sortir des tubes Pair qu’il contient. Deux tambours enregistre- 10nt nOLIveau à côté de la pression normale les pressions tangentielle positive et négative suivant le sens de la poussée. Nous réglons les tambours de façon à donner des courbes comparables entre elles ; nous verrons plus loin

les intéressantes données que nous avons pu recueillir par ce moyen.

Exploration de la contraction musculaire

Souvent dans un mouvement vif l’action de certains groupes musculaires nous échappe; poumons rendre compte de l’action de ceux-ci, de l’intensité de leur contraction et du moment ou ils agissent ou ils se relâchent , nous employons

l’école française

un appareil représenté figure 67 ; un cadran indique la quantité dont le muscle se laisse pénétrer par un bouton rap-

Fig. 67. — Appareil pour explorer le durcissement des muscles pendant leur contraction ou leur tonicité pendant le repos .

Fig. 68. — Sujet portant au bras l’appareil explorateur du durcissement de ses muscles.

pelé par un ressort, on comprend facilement qu'il puisse servir à l’inscription directe du durcissement du muscle.

Appareils de mensuration

Nos appareils spéciaux de mensuration, déjà décrits ailleurs (1), nous donnent des indications précieuses sur la forme extérieure de l’homme. Ces indications précises faisaient, défaut, car on se contente souvent de la toise et du ruban métrique ; or la mesure de la circonférence thoracique n’indique aucunement la forme de la cage thoracique, elle est influencée par le développement des muscles et l’épaisseur de la couche adipeuse sous-cutanée.

Pour avoir la forme du thorax et celle de la colonne ver-

(1) Bases scientifiques de V Education physique, Alcan.

METHODE EXPERIMENTALE

tébrale, nous devons appliquer les appareils de mesure sur les parties du squelette accessibles sous la peau.

Le compas thoracique donne séparément les diamètres

Fie. 69 — Rachigraphe destiné à tracer les courbures du rachis sur deux leuilles de papier dans deux plans rectangulaires.

thoraciques et leurs différences dans l’expiration et l’ins ptration. Inb"

Le compas à quatre branches donne simultanément les dia métrés antéro-postérieur et transverse correspondants dans

l’école française

un même plan horizontal à une hauteur connue ; le rapport de ces deux diamètres ou l’indice thoracique indique la forme allongée ou la forme aplatie de la poitrine-. Des bagues à frottement servantd’index glissent le long dès tubes contenant les liges à ressort et s’arrêtent aux positions extrêmes de l’ampliation indiquant la valeur de celle-ci.

Fig. 70. — Conformateur

a mam.

Fig. 71. — Conformateur double destiné à prendre les coupes verticales du corps.

Le thoracomètre donne des indications par points de la forme de la poitrine c’est-à-dire la coupe horizontale du thorax en vraie grandeur et aux deux phases de la respiration.

Enfin les apparei ls i nscri pteurs des profils du corps <*1 nos conformatburs nous ont permis de déterminer exactement la forme du rachis et du thorax dans les diverses attitudes de la gymnastique.

Les modifications de la forme de la poitrine ont' été (tes plus- instructives et nous ont permis de décider scientifique-

M KTHODE EXPÉRIMENTALE

Fig. 72. — Thoracomètre à fiches pour prendre les sections horizontales

de la poitrine.

Fig. 73. — Sections horizontales et sections verticales correspondantes du corps avec les mouvements- respiratoires.

l/école française

ment de l'effet de certains exercices sur l’ampliation thoracique, ce qui ne peut être fait à simple vue.

Pour rendre notre enseignement intéressant et instructif, continuant en cela les traditions de notre maître Marey, nous avons imaginé une nombreuse série d’appareils de démonstration mettant en évidence les diverses actions enjeu dans le mécanisme de la respiration et dans la locomotion. Une partie de ces schémas a figuré à l’exposition universelle de • Liège, mais leur nombre s’accroît journellement suivant les besoins. A ces appareils il faut ajouter les clichés à projection, les bandes cinématographiques qui donnent aux conférences un attrait nouveau et intéressent au plus haut degré les élèves et le public.

Cet arsenal d’appareils de recherche une fois établi, nous avons cru pressant d'élucider les points obscurs que nous pouvions aborder facilement.

Note I

Sur la station droite.

On demande à la station droite une correction qui consiste à diminuer les courbures du rachis, surtout les courbures cervicale et lombaire en tenant la tête droite, les épaules effacées, la poitrine saillante et le ventre creusé.

Dans l’attitude militaire appelée garde h vous, on affirme encore plus celte tendance et Pou fait saillir exagérément la poitrine, ce (fui donne au sujet Y apparence d’un sujet à thorax très développé. Pour nous rendre compte de ce qui se passe réellement dans celte attitude, nous avons pris sur une même plaque photographique et sur un champ obscur deux images d’un même sujet, d'abord en station droite ordinaire puis dans la position de la « garde à vous » comme on l’enseigne dans l’armée, et nous avons pu saisir immédiatement les relations exactes de position des différentes parties du corps et leur changement de forme dans les deux cas.

Les figures 5 (page 163) obtenues de cette façon montrent

METHODE EXPERIMENTALE

clairement que la paroi thoracique est portée en avant mais qu’en même temps l’homme s’enselle el creuse le ventre.

Cette poitrine bombée ne correspond pas à une augmentation égale des diamètres antéro-postérieurs du thorax mais estjSurtout la conséquence d’un mouvement de totalité et en avant du tronc auquel participe la colonne vertébrale dont la courbure lombaire augmente el du bassin qui s’incline (fig. 58).

Les viscères abdominaux sont refoulés en haut contre le diaphragme et celui-ci avec la masse intestinale empiète sur le volume delà cavité thoracique compensant ainsi l’ampliation exagérée due au mouvement d’élévation des côtes.

Dans cette situation, les côtes soulevées au maximum et le diaphragme refoulé dans le thorax, les mouvements du thorax et du diaphragme sont devenus presqu’impossibles et le sujet ne respire plus qu’à grand’peine, sans ampleur, seulement avec les côtes supérieures, comme s'il portait un corset serré à la taille.

Pour analyser avec plus de précision Jes déplacements des diverses parties du tronc, nous nous servons de la méthode

des index décrite plus haut, afin de mieux indiquer l’orientation des jambes, du bassin, du sternum et des régions dorsale et lombaire (fig. 59).

Nous avons constaté que : pour passer de la station droite normale à la position de Garde à vous sans exagération :

1° Le bassin s incline en arrière sous l’action des fessiers; 2° La région sternale est portée en avant par un mouvement générai du rachis dont la courbure lombaire s'efface lé-

gèrement sous l action des muscles abdominaux.

Les piofils donnés par la photographie ne sont pas des coupes du corps, toutes les saillies musculaires y sont indiquées el se distinguent complètement de la forme du squelette.

Pour éviter cette erreur nous avons construit nos conformateurs qui, seuls pénétrant au fond de la gouttière vertél)i ale, peuvent donner avec exactitude la coupe antero-postérieure de la poitrine (fig. 73h

Nous avons aussitôt constaté combien cette coupe, qui fait abstraction des saillies musculaires, diffère des profils. Elle

l’école française

présente d'abord une surface beaucoup plus petite et en passanl a la position de la garde a vous elle n’augmente pas sensiblement, les différences dans l’ampliation sont au contraire très minimes (fig. 5, page 163).

En réalité on perd d’un côté ce que l’on gagne de l'autre ; si la poitrine est projetée en avant, le dos se creuse en arrière comme l’abdomen en avant. Le mouvement de la colonne vertébrale et la compression de 1 abdomen compensent l’élévation excessive des côtes.

On a évidemment produit un déplacement des organes abdominaux et thoraciques avec un soulèvement des côtes mais on a placé ainsi le sujet dans une situation incompatible avec l’inspiration régulière et profonde et on n'a produit aucune augmentation réelle de la poitrine car: d’une part le diaphragme étant immobilisé, l’inspiration est réduite au mouvement des côtes supérieures, et le thorax demeurant soulevé, l’expiration se fait mal et superficiellement.

Aous avons constaté que, dans celle position forcée, le sujet ne peut donner au spiromètre sa capacité respiratoire normale, sa respiration n’étant plus libre, on ne peut raisonnablement lui imposer dans une éducation qui se dit scientifique cette attitude anormale qui entrave ses fonctions vitales.

La meilleure attitude donnant le maximum de capacité respira toire est la position normale sans raideur ni redressement exagéré.

Au contraire toutes les attitudes où l’on force L extension diminuent la capacité respiratoire; dans les inspirations de grande étendue l’abdomen se creuse lorsque le thorax s’amplifie, le diaphragme ne pouvant effectuer sa course normale à cause de la tension des parois abdominales qui s’opposent à son abaissement et au refoulement des viscères.

Le thorax qui se dilate quand on élève les bras diminue de circonférence quand on fait une extension exagérée du tronc. Le compas thoracique indique dans ce cas une diminution du diamètre antéro-postérieur avec une légère augmentation du diamètre transverse. En réalité le thorax s'aplatit et les côtes s'incurvent.

MÉTHODE EX PE RI M ENTALE

Note II

Formes de la courbure lombaire dans différentes attitudes.

Les exercices de la gymnastique de développement doivent diminuer l’ensellure ou exagération de la courbure lombaire. Cette ensellure est une condition d’infériorité, elle diminue la résistance à une- change placée sur la tôle, elle déplace le bassin et le centre de gravité du oonps et allonge les muscles des parois abdominales» Elle tend d'ailleurs à augmenter avec la faiblesse de ceux-ci et l’atrophie des muscles sacrolombaires.

Nous avons- introduit pour ces raisons dans le manuel militaire de 1902 la fente en arrière et nous avons évité les attitudes cambrées si usitées dans la gymnastique suédoise et provoquant l’ens-eliure en allongeant les muscles de l’abdomen.

La fente en arrière (fi gs 1 L) doit être exécutée le tronc restant dans le prolongement de la jambe en avant sans qu’il y ait aucune déformation du tronc ni mouvement du bassin sur la tête fémorale correspondante. On ne peut tenir cette position sans faire des contractions intenses des muscles de l'abdomen pour éviter leur distension.

Au moyen du cou formateur à main nous avons pris la forme de la courbure lombaire correspondant à la station droite, à la fente en arrière, à l’extension dorsale les jambes étendues et à la grande extension dorsale à l'espalier.

Pour comparer ces tracés nous leur avons donné une même origine en conservant leur orientation par rapport à la verticale, et nous constatons une réduction de la courbure lombaire seulement dans la position de la fente en arrière.

Dans les extensions dorsales à la suédoise la courbure lombaire existe toujours et peut atteindre 90 degrés (fig. 17).

Ainsi la courbure lombaire a diminué dans la fente en

L ECOLE FRANÇAISE

arrière une jambe fléchie, elle a augmenté clans la fente en arrière les jambes tendues et surtout dans l’extension dorsale à l’espalier.

Dans ces attitudes la distance mesurée du pubis au sternum a été respectivement pour le même sujet :

Station droite 38<=

Fente en arrière, une jambe fléchie. ... 33e

Fente en arrière, jambes étendues. . . . 41#

Extension dorsale 44e

La forme de la courbure dorsale est presque fixe et le mouvement, dans les grandes extensions du tronc, se passe presqu’exclusivement dans la région lombaire. Nous avons pu constater ce fait chez des acrobates disloqués qui se replient complètement sur eux-mêmes (fig. 19).

Dans la fente en avant il y a bien extension de la région cervicale mais point de la région dorsale. Dans l’ouverture des pieds au delà de 60° l’ensellure augmente et la taille diminue.

Un sujet debout, les bras élevés, fait un effort intense d’extension en poussant contre une barre lixe horizontale placée à une distance du sol un peu plus petite que la longueur du sol à la paume de ses mains. Pendant qu'il exécute l’effort on prend au conformateur la forme de sa courbure lombaire. On constate que cette courbure n’est pas modifiée dans les extensions de ce genre ni en portant un lourd fardeau sur la tète 40 kilog. ou une barre à sphères à bras tendus de 50 kilog.

L’ensellure ne se produit pas et, en explorant les muscles de la ceinture abdominale, on constate leur durcissement tandis que le massif lombaire semble se relâcher.

C’est dans la flexion du tronc en avant, mains à la nuque, que le redressement de la courbure lombaire a été le plus évident; ce redressement est alors accompagné de la contraction intense des muscles lombaires.

Ces observations nous montrent combien ces mensurations directes sont exactes à côté des photographies de la forme extérieure du corps et des mesures circonférencielles de la poitrine, toutes deux susceptibles d’appréciations erronées.

METHODE EXPERIMENTALE

Note III

Influence de l’éducation sur le cœur et la respiration.

La volonté peut intervenir pour régler nos mouvements respiratoires quand ceux-ci s’accélèrent d’une façon désordonnée, on peut ainsi combattre l’essoufflement et obtenir un régime régulier de ventilation pulmonaire compatible avec le travail musculaire et un exercice violent comme la course.

Nous avons inscrit, au moyen du pneumographe les mouvements du thorax chez un sujet au repos, puis après une course de 10 minutes environ et nous avons continué l’inscription jusqu’au moment où le rythme et l’amplitude respiratoires sont redevenus normaux. II a fallu 10 minutes environ pour rétablir le calme dans la respiration. Nous avons demandé alors au sujet de recommencer sa course et, à son arrivée, d’exécuter des inspirations profondes. Les mouvements respiratoires sont alors redevenus normaux après un temps beaucoup plus court que si on les laissait se calmer d’eux-mémes.

Le tracé que nous reproduisons (fig. 74) montre la respiration normale au repos puis la respiration accélérée avec mouvements du thorax de grande amplitude et l’atténuation graduelle de ces désordres, puis le retour complet h l’état normal au bout de cinq minutes.

l Tne série d’expériences de ce genre nous a montré que :

1° L’ amplitude des mouvements respiratoires diminue vite dès que le travail cesse ; elle est redevenue normale au bout de deux minutes environ.

2° L’amplitude est toujours augmentée après la course, elle n<* diminue pas progressivement., on voil souvent de petits mouvements coupés par de profonds soupirs.

3° L’amplitude et la fréquence varient en sens inverse • les sujets dont l’amplitude diminue vite sont ceux qui sont les plus longs à retrouver leur type normal ; ainsi un sujet avait encore une fréquence de 29 après 16 minutes de repos mais faisait des mouvements très réduits du thorax.

LiKGOLrE FRANÇAISE

Fig. / i. Influence des mouvements respiratoires profonds sur la durée nécessaire à ramener le calme

dans la respiration après une course.

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

4° Il sembleque le facteur cadence ou rythme de travail influe beaucoup plus sur la production de l'essoufflement <pie la durée de la course modérée de sorte que la quantité de travail dans f unité de temps est plus importante à considérer que la valeur absolue du travail au point de vue des désordres respira toi res.

Après une course de vélocité durant 14 secondes l’essoufflement est beaucoup plus considérable qu’après une course d’un quart d’heure faite à un rythme modéré permettant une bonne circulation pulmonaire et une élimination complète de la chaleur et de l’acide carbonique en excès.

Le coureur n’obtient pas immédiatement cet équilibre fonctionnel, il faut un certain temps que le régime de travail s’établisse. Ce temps est ce qu’on appelle la mise en train.

Les centres nerveux commandent aux muscles des jambes ; en travaillant, ceux-ci activent le cours du sang et le retour du sang veineux au cœur est fortement facilité. Les centres respiratoires sont excites par la surcharge d’acide carbonique et par l’élévation de la température du sang.

L’inspiration tend à prédominer, l’inspiration est plus fréquentent plus profonde, l’expiration se réduit finalement, la ventilation se fait mal au début.

D'autre part les inspirations profondes diminuent la pression dans le thorax, ce qui produit une aspiration continue du sang dans le cœur et le poumon d’où gêne de la circulation pulmonaire, difficulté du cœur à effectuer sa systole et stase sanguine dans le thorax; cet état congestif est encore augmenté par la diminution de la pression artérielle et la facilicilé avec laquelle le sang veineux retourne au cœur. Ce sont là des causes de congestion pulmonaire si rien ne venait à se modifier.

Mais alors les vaisseaux capillaires de la périphérie se dilatent, les canaux sanguins et aériens changent aussi de calibre et s’ouvrent largement. Le sang circule abondamment, les stases veineuses disparaissent, le régime s’établit entre la quantité de sang qui traverse le poumon et la quantité d’air qui y pénètre; le rythme du cœur, et l’excitation qu’il reçoit des centres nerveux est en rapport avec la quantité de

L ECOLE FRANÇAISE

sang qu’il reçoit et celle qu’il peut débiter c’est-à-dire avec la résistance au passage du sang dans le poumon, le régime de travail est donc établi.

Si le coureur s’arrête subitement, les mouvements du cœur et de la respiration ne se calment pas immédiatement, ils continuent leur action sur le cours du sang mais il manque alors les contractions musculaires pour aider celui-ci ; les muscles inertes vont être maintenant un obstacle au retour du sang veineux. Si les capillaires se ressèrent, la gêne à la circulation de retour s’accentuera, cet obstacle se fera sentir dans les artères et dans le poumon, et le cœur aura beaucoup de peine à débiter le sang qu’il recevra dans ces conditions.

A ce moment les meilleurs moyens pour rétablir l’équilibre seront la station couchée horizontalement, le massage, le bain chaud; quelques pet i ts mouvements doux siéront même plus efficaces que le repos en station droite immédiatement après la course car le corps ne peut passer de l’état de reposa l’état de travail et de l’état de travail à l’état de repos brusquement sans transition.

La capacité respiratoire mesurée avant et après la course montre que pendant l’essoufflement il y a diminution de cette capacité ; elle était de 3^09 avant la course, elle tombe à 2,80 pendant l’essoufflement pour revenir à sa valeur primitive après 5 minutes de repos.

Note IV

Observation de deux sujets présentant des conformations

thoraciques remarquables.

Parmi les sujets observés dans ces expériences nous en avons rencontré deux qui méritent de retenir notre attention : l’un à cause de la conformation défectueuse de son thorax, 1 autre par l’amplitude considérable de ses mouvements respiratoires.

Tous deux sont d’ailleurs d’excellents coureurs de fond et ont accompli des performances remarquables.

Le sujet A, taille 1,69, poids 52\800, présente un thorax de forme aplatie (fig. 9) et dont les diamètres sont : Antéro-pos-

METHODE EXPERIMENTALE

térieur 14e, 4 et 16m en plus dans l’inspiration profonde. Diamètre transverse 26e, 3 et 26'" en plus dans l’inspiration.

Capacité respiratoire 3 litres.

Le sujet B, taille lm,68. poids 65k, a au contraire un périmètre thoracique considérable de 80-87 centimètres.

Diamètre ant. postérieur 1 7 c , 7 — |— 3 5 m ; Diamètre transverse 26c + 33m.

Capacité respiratoire d^SO.

En comparant ces deux sujets, on voit combien ils diffèrent sous le rapport du mécanisme respiratoire.

A n a presque pas d’amplitude dans les mouvements thoraciques ; sa respiration est surtout abdominale, quatre fois plus ample que la respiration thoracique. Il fait environ 33 inspirations à la minute et 1 litre d’air traverse son poumon à chaque mouvement respiratoire. Après une course de 3300 mètres le nombre de ses inspirations s’est élevé de 33 à 36 et 1 amplitude des mouvements a été quadruplée. Au bout de deux minutes de repos le rythme respiratoire est redevenu normal à 33 et l amplitude a diminué de moitié.

/> a <iu contraire une respiration surtout thoracique dans laquelle la durée de 1 inspiration est moitié de l’expiration. Le nombre des mouvements est seulement de 11 à 12 cà la minute, mais 1 amplitude est énorme et deux litres d’air pénètrenl dans le poumon à chaque inspiration. Après une course de 3300 mètres le rythme respiratoire s’est élevé de 12 a 18 et l’amplitude des mouvements thoraciques n’est guère plus grande qu’au repos. Cependant elle diminue lente-

ment avec la fréquence ; la respiration est coupée de grands soupirs suivis de (rois ou quatre petites inspirations après 5 minutes de repos il y a encore 14 ou 16 mouvements.

Ces deux sujets tous deux résistants cà la fatigue ont donc un mode fonctionnel tout différent, ils ont à peu près la même taille mais des poids bien distincts ; le plus léger respire fréquemment par le diaphragme et a des mouvements de faible amplitude (33 par minute et 16 millimètres) ; le second, plus pesant, respire très largement et très lentement (12 par minute et 35 millimètres d’amplitude) et aspire 2 litres d’air pour 1 litre du premier.

L K COLE FRANÇAISE

Cette différence dans le mécanisme respiratoire aboutit cependant au même résultat; lejpremier est même moins influencé par le travail de la course et reprend son équilibre normal plus tôt.

Comparons les indices thoraciques des deux sujets ou les rapports des diamètres transverses aux diamètres antéro-pos-

térieurs correspondants. L’indice de A est plus grand que

l’indice de B — — soit en proportion centésimale 183 et 147. 1 / , /

Ce qui veut dire que A a le thorax plus aplati que B ; mais les rap-

ports des capacités respiratoires aux poids sont pour A y—z et

pour B — ÿr- ou 0,57 et 0,58. Ils sont sensiblement égaux, ce

qui justifie Légalité au point de vue de la résistance à la fatigue maigre des dispositions organiques différentes.

Note Y

Education de l’Effort.

L’éducation de nos mouvements respiratoires est aussi nécessaire dans les efforts musculaires intenses que dans les exercices violents qui provoquent l’essoufflement. Comme nous Lavons montré ailleurs (1) lorsqu’on accomplit un grand effort musculaire, on arrête généralement sa respiration en emprisonnant l’air dans le thorax, la glotte fermée et en faisant un effort d’expiration par la contraction des muscles de l'abdomen.

La pression intrathoracique a pour conséquence d’élever la pression artérielle, le sang a tendance à abandonner le poumon et le cœur et le sang veineux à s’accumuler à l’entrée des orifices des veines qui pénètrent dans la poitrine. Au moment où l’effort cesse, la pression intra-lhoracique et intra-abdominale tombent tout à coup et le sang accumulé

(1) Bases scientifiques de l'Education physique (Paris, Alcan, 3e édition).

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

dans les troncs veineux se précipite dans le cœur. Sous Taclion de celte surcharge sanguine, celui-ci se dilate el subit pour accomplir sa systole un surcroît de travail. Le tracédu pouls radial (fig. 75) pris dans ces conditions montre ces, désordres. On voit en A le commencement de T effort et l'augmentation de la pression artérielle, en H la cessation brusque de l’effort avec chute soudaine de cetle pression, puis les battements intenses et ralentis du cœur qui se remplit de sang et se vide difficilement de Texcès. de sang qu'il reçoit.

g. 75. — Tracés des battements de l’artère radiale pendant un efï'orl de A en B, la pression monte pendant l’eflort, mais la manière de cesser cet effort brusquement ou progressivement influe visiblement sur la chute de la pression artérielle et sur la rentrée du sang veineux dans le thorax.

Si, au contraire, on cesse progressivement l’effort en ne rejetant l’air de la poitrine que lorsque la décontraction des parois abdominales a eu lieu, on évite les accidents qui peuvent à la longue devenir funestes.

Le second tracé montre clairement que la pression artérielle, au lieu de tomber tout <à coup, se maintient quelque temps en diminuant progressivement el le pouls se rétablit normalement sans troubles exagérés (fier. 75',

L ECOLE FRANÇAISE

Nous avons essayé d’un autre procédé pour nous rendre compte de l’influence des mouvements respiratoires sur la répartition du sang dans le corps, ce procédé n’est autre en; principe que le pléthysmographe deJMosso.

Un sujet est étendu sur une planche oscillant sur des couteaux comme un fléau de balance, on amène le centre de orravité de ce système assez près de l’axe d’oscillation pour obtenir une très grande sensibilité et l’on constate que l’appareil oscille avec les mouvements respiratoires du sujet.

1. Au moment de l’inspiration, le système trébuche du côté des pieds ; pendant l’expiration au contraire il tombe du côté de la tête, ceci s’explique par les mouvements du diaphragme qui déplacent la masse intestinale et changent ainsi la position du centre de gravité dans le corps.

2. Si l’on fait plusieurs inspirations profondes de suite la bascule chavire du côté de la tête et reste un certain temps avant de se remettre en équilibre.

3. Une expiration forcée prolongée quelques secondes en soufflant dans un manomètre indiquant une pression de 7 à 10 centimètres de mercure détermine une chute vers les pieds suivie d'une chute vers la tête après la cessation de l'effort.

4. On fait exécuter du sujet trente mouvements d’abaissement et d’élévation du corps sur les jambes, ce qui représente déjà un travail assez considérable qui l’essouffle légèrement. Replacé immédiatement sur la bascule à la place qu’il occupait antérieurement, l’équilibre est rompu et le système penche du côté de la tète.

Ces observations intéressantes montrent 1 influence du soufflet respiratoire sur la circulation et la répartition du sang dans les membres et dans la poitrine et que les contradictions musculaires ont une action congestive et décongestive qui est loin d’être aussi simple que l’on croit généralement, impossible d’ailleurs à prévoir à priori.

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

Note VI

Fatigue du muscle dans les efforts statiques.

Un muscle auquel on demande un effort de tension se trouve dans des conditions différentes au début de son raccourcissement ou à fin de course et le maintien du raccourcissement complet demande une telle dépense de sa part et de la part des centres nerveux qu’il est impossible de le continuer longtemps.

Fig. 76. — Loi d’allongement du muscle raccourci en contraction statique sous Faction d un poids dont la valeur augmente. Les courbes 1, 2, 3, 5, 7, correspondent à des charges de 1, 2, 3, 5, 7 kilog.

Le temps est compté en minutes sur la ligne des abscisses.

Nous avons voulu nous rendre compte de l’influence qu’avait la charge sur la durée de la tension ou raccourcissement permanent du muscle, nous nous sommes servi de l’ergographe pour inscrire les phases successives de l’élévation d’un poids maintenu par la contraction statique des fléchisseurs d’un doigt de la main.

Les tracés ci-contre ( fi g. 76) montrent que, quelle que soit la charge, il est impossible de maintenir un poids à une hauteur constante, car les muscles contractés cèdent bientôt et se laissent allonger par le poids qui leur est opposé; mais cet allongement se fait suivant une courbe différente suivant la charge et, plus cette charge est grande, plus vite se fait cet allongement. Ce résultat était à prévoir, mais les tracé*

l’école française

sont instructifs parce qu'ils montrent la loi de cet allongement. Ce dernier se fait d’autant plus rapidement au début que le poids est plus lourd, puis, quand il s’est laissé allonger d’une certaine quantité, le muscle semble être dansune meilleure condition pour résister qu’au début» L’efTort statique est donc d’autant plus pénible à maintenir que le muscle est plus près de son raccourcissement maximum et, bien entendu, que la charge qu'il soutient est plus grande (1).

(1) L'effort statique donne lieu dans les muscles à des tensions bien differentes suivant leur structure et la disposition de leurs fibres. Si les cellules contractiles sont parallèles et attelées au tendon comme des chevaux au même timon (fig. 77) la résultante R des efforts élémentaires sera la somme de ces efforts et chaque élément contractile ne supportera qu’unepartie de l’effort égale

à la — fraction s’il va n éléments actifs. n° J

Fig. 77. — Structure d’un muscle gros et court et d’un musclelong et mince comparés à leur mode de travail et adaptés à la force ou à l’étendue des mouvements.

Si ceux-ci sont attelés bout à bout comme des chevaux de flèche, ^l’effort résultant est encore la somme des efforts partiels, mais la tension S est la même tout le long de la chaîne, elle est supportée par chacun des éléments ; l’effort est donc limité à la résistance des tissus dans ce dernier cas.

Le muscle long et mince et le muscle gros et court ne travaillent donc pas

METHODE EXPÉRIMENTALE

Note VII

Sur l’effort tangentiel dans locomotion.

Reprenant et poursuivant les études commencées avec le professeur Marey à la Station physiologique (1), j’ai analysé au moyen du dynamographe les pressions des pieds sur le sol et j’ai perfectionné l’instrument de manière à lui faire explorer les efforts tangentiels du pied, soit dans le sens de la progression ou efforts positifs soit en sens contraire, ou efforts négatifs (fig. 66).

A cet effet, j’ai placé la planche dynamographique sur un système articulé, ce qui lui permet d’obéir à la pression dans les deux sens. J'ai calé cette planche au moyen de spirales de tubes de caoutchouc; toute poussée en avant ou en arrière comprime les tubes, en chasse l’air et actionne des tambours enregistreurs.

J’ai ainsi constaté qu’il y a toujours dans la marche un effort tangentiel négatif au moment où le talon touche le sol. Cette poussée horizontale, en sens contraire de la progression, dure un peu moins que le tiers de l’appui du pied et correspond au premier maximum du tracé de la pression normale. Pendant le tiers suivant la pression du pied est normale au sol mais inférieure au poids du corps et la jambe joue un rôle de soutien de ce dernier.

dans les mêmes conditions. Le raccourcissement du muscle est la somme des raccourcissements de ses éléments contractiles. On voit de suite que plus le muscle est long plus il a facilité de se raccourcir, mais plus il se fatigue s’il veut conserver sa tension dans un effort statique prolongé, chacun; de ses éléments devant rester contracté sous une tension considérable, ce qui n’a pas lieu dans le premier cas.

Le muscle court et large étant mieux adapté à la force et demandant pour un effort intense moins de dépense nerveuse ou une excitation de moindre intensité de la part des centres nerveux, le raccourcissement du muscle et l’augmentation de sa section est donc une condition économique delà production d’un effort intense.

Les variations de la nutrition dans les deux cas finissent par produire l’accommodation du muscle à sa fonction. '

(1) Académie des Sciences, séances des 8 et 15 octobre 1883,24 août 1885.

L ECOLE FRANÇAISE

La durée de la 3e phase de l’appui du pied est à peu près égale à la première, elle correspond à une pression tangentielle positive pendant le lever du talon, le déroulement du pied et la poussée du membre inférieur.

Elle coïncide avec le second maximum du Iracé de la pression normale. Le poser du pied est suivi immédiatement du double appui pendant lequel le corps est soumis à deux actions, l’une retardatrice (choc du talon), l'autre accélératrice (poussée de la pointe). La tète est alors à son minimum de hauteur au-dessus du plan horizontal ; la Ira-

Fie. 77. — Variation de l’e (Fort du membre inférieur sur le sol pendant différentes marches.

Cet elfort est décomposé en effort normal et efforts tangentiels positif dans le sens de la progression, négatif en sens contraire.

jectoire de la hanche est ascendante, le corps se porte du côté du pied à l’appui et sa vitesse horizontale diminue. Dans la phase impulsive, la trajectoire de la hanche s’abaisse. Je corps se porte en sens inverse, et sa vitesse horizontale augmente (fig. 78).

La composante tangentielle négative augmente d’intensité si l’on charge les épaules d’un fardeau, si la vitesse de l’allure s’accélère, elle augmente de durée dans la marche fléchie le corps penché en avant; dans la marche de parade elle dure peu mais atteint une grande valeur (fig. 77 et 78 bis).

La composante langenlielle/^osf/iec coïncide avec le dernier tiers de l’appui du pied, (die commença' au lever du talon et fi-

METHODE EXPERIMENTALE

Fig. 78. — Analyses simultanées et synchrones du mouvement de la jambe et] de la pression normale et tangentielle en avant et en arrière pendant 1 appui du pied. Les images et les valeurs de la pression correspondent à des 45e de seconde.

l’école française

nit avec le double appui, elle mesure l'effort actif de progression et augmente aussi avec la charge et avec la cadence de l’allure mais seulement jusqu’à une certaine limite au delà de

Fig. 781)1S. — Effort normal et tangentiel de la jambe dans pa marche le corps penché en avant ou avec une charge.

laquelle elle décroît ; elle diminue dans le pas de parade, dans la marche fléchie et le corps penché en avant (fig. 78bis).

La composante tangentielle négative existe toujours dans

Fig. 79. — Décomposition de l’effort de la jambe dans une course de fond et une course de vélocité.

la course et augmente avec la vitesse de l’allure, elle coïncide avec l’augmentation du tracé de la pression normale et a pour

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

effet de retarder la vitesse de l’allure. L’effort tangentiel/HLSt’- ///coïncide avec rabaissement du tracé de cette pression; il

Fig. 80. — Mouvement de la jambe et pressions normale et tangentielles du pied sur le sol pendant un appui du pied dans la course. Les chiffres indiquent des 45e de seconde.

augmente toujours avec la vitesse de l’allure et acquiert une valeur considérable dans la course de vélocité (fig. 79 et 80).

l’école française

Le départ et l’arrêt de la course donnent lieu respectivement cà un effort tangentiel positif et négatif (fig. 81).

Fig. 81. — Effort de la jambe, ses composantes normale et tangentielle dans le départ et l’arrêt de la course.

Dans le saut de pied ferme en longueur il n’ existe qu’un effort tangentiel positif qui augmente naturellement avec la longueur du saut ; la flexion des jambes, le mouvement des bras au départ influent sur la valeur de cet effort (fig. 82).

Fig. 82. — Effort normal et tangentiel du pied dans un saut en

longueur de pied ferme.

Dans les sauts avec élan il y a toujours d'abord effort tangentiel négatif du pied avec lequel on fait son appel et dans le

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

saut en hauteur cet effort négatif est même bien supérieur à l’effort tangentiel positif [ fig. 83).

Fig. 83. — Composantes normales et tangentielles de l’effort de la jambe dans deux sauts avec élan en longueur et en hauteur.

L’amortissement de la chute d'un saul en longueur se fait par le poser du talon et sous l’action oblique des jambes qui

Fig. 84. — Tracés de la pression du pied dans la chute de deux sauts en longueur, l'un (l)à la française, l’autre (2) à la suédoise. La surface en noir correspond à la pression normale, la surface en hachures correspond à la pression tangentielle négative. On voit clairement que la pression s’élève moins et dure plus longtemps dans 1 amortissement du saut à la française, comparé à l'amortissement du saut à la suédoise. Cette prolongation de la pression du pied correspond à un choc moins brusque et à une destruction progressive de la vitesse verticale et de la vitesse horizontale du corps.

s’exerce en sens inverse de la vitesse.. Si le pied pose par la pointe, l’effort retardateur négatif est faible et sans durée.

l’effort normal est au contraire très important, ce qui indique un effort considérable de tension de la part des extenseurs mais un effort mal utilisé (fig. 84).

Dans la marche ascendante sur une pente de 25° environ, il n’y a plus de composante négative au moment du poser du pied mais au contraire un effort positif d’impulsion durant pendant tout l’appui (fig. 85).

Fig. 85. — Décomposition de l’effort de la jambe dans la marche sur

un terrain incliné.

Dans la marche descendante, l’effort tangentiel est constamment négatif et le travail des muscles de la jambe est un amortissement continu du pied. Dans la garde de la boxe ou de l’escrime et pendant le coup de poing, le coup de pied ou le coup droit, l’effort tangentiel du pied arrière est toujours positif tandis que celui du pied avant est toujours négatif.

Dans le saut de côté l’impulsion est tangentielle positive et est en sens inverse du côté où l'on saute, négative au contraire au moment de la chute; comme dans le saut ordinaire.

Nous avons combiné les données cinématiques de la chronographie avec la dynamographie et nous avons pu établir la corrélation et le synchronisme de ces indications (fig. 78 et 80).

METHODE EXPERIMENTALE

Note VIII

Amortissement du choc dans la chute des sauts.

La chute d’un saut est particulièrement difficile à exécuter; le corps animé de vitesse vient au contact du sol et doit perdre cette vitesse progressivement sans provoquer d’accident ni compromettre l'équilibre final. Si les articles du membre inférieur étaient immobilisés et raidis, le choc violent qui se produit au poser des pieds pourrait occasionner des ruptures dos, de ligaments et de muscles ou se propage dans les viscères et jusqu’au cerveau où des ébranlements deviennent extrêmement dangereux. Nous avons vu (1) les moyens d atténuer ce choc en résistant à la flexion qui tend à se produire au moyen de l'action des muscles extenseurs et en ajoutant à cette action celle plus complexe des bras qui déplace avec vitesse le centre de gravité du corps en avant et vers le haut, c’est-à-dire en sens inverse de la chute.

Le saut en profondeur est surtout dangereux à ce point de vue quand il atteint une certaine hauteur. On tombe sur la pointe des pieds, les genoux légèrement fléchis, de sorte que tout l’effet du choc sera supporté par la masse importante des muscles extenseurs du pied, delà jambe et de la cuisse chargés de détruire la vitesse ou d’absorber la force vive qu’avait le corps au moment de la chute, force vive qui se mesure par un travail égal au poids du corps multiplié par la hauteur de chute de son centre de gravité.

Les muscles extenseurs du membre inférieur agissent comme un frein en détruisant progressivement la vitesse de chute et en se laissant étirer en résistant à l’allongement ; ils font du travail négatif et une contraction excentrique.

Une question se pose : la chute est soudaine, mais il faut un certain temps pour annuler la vitesse depuis le poser du pied jusqu’à l’immobilité du corps.

(i) Mécanisme et éducation des mouvements.

l’école française

Ce temps sera variable et d’autant plus court que les muscles résisteront davantage à la flexion et transformeront ainsi le membre inférieur en une béquille plus solide.

Mais les muscles extenseurs sont dans une tension d’autant plus grande au moment du choc qu’ils se laissent moins étirer et que leur souplesse est moindre. D’autre part s’ils ne résistent pas assez à l’allongement, le membre inférieur se fléchit trop et les articulations subissant à fin de course, par suite de la flexion exagérée, tout l’effort que devaient supporter les muscles, risquent d’être fortement endommagées.

Entre ces deux manières d’exécuter la chute d’un saut: l’une avec arrêt brusque sous un angle ne dépassant pas l’angle droit ou l’autre avec un mouvement exagéré de flexion, il y a un juste milieu à tenir pour amortir cette chute sans danger et le faire avec la plus grande souplesse possible.

Des discussions s'étant élevées à ce sujet entre divers praticiens, nous avons cru utile de demander la solution de cette question à nos appareils d'exploration.

Nous avons joint aux analyses chronophotographiques, le tracé dynamographique et voici les résultats de ces recherches :

Les figures (86) sont la reproduction de l’analyse chronophotograpliique et dynamographique d'un saut exécuté avec souplesse comme nous l’enseignons et comme 1 exécutent les bons praticiens En les comparant aux ligures correspondantes de l’analyse de la chute d’un saut comme on l’enseigne dans la méthode suédoise, c’est-à-dire en arrêtant brusquement la flexion des jambes sous l’angle droit et sans l’aide des bras, on voit de suite dans ce dernier saut la pression des pieds, même en touchant le sol par la pointe, acquérir une valeur énorme qui vaut, en kilogramme, environ quatre fois le poids du sujet (fig. 86).

Dans le saut à la française cette pression n’atteint pas les deux tiers de la précédente et elle se prolonge beaucoup plus, ce qui indique plus de moelleux et de douceur dans le mode d’amortissement et de destruction de la vitesse

M E T H O D E EXPERIMENTALE

verticale. La pression des pieds sur le sol mesure la tension que les muscles ont à subir, celte tension est donc bien inférieure dans le saut français que dans le saut à la suédoise.

Fig. 86. — Courbes de la pression normale du’pied sur le sol pendant l’amortissement de deux sauts en profondeur. La ligure supérieure correspond au saut suédois, la courbe inférieure au saut français. Celui-ci se distingue par une valeur moins grande de la tension des muscles et une plus longue durée de cette tension. L’aire indiquée par des hachures a la même valeur dans les deux cas la hauteur du saut étant la même, mais la forme de cette aire est différente.

De l’analyse cinématique du saut en profondeur il est facile de déduire la loi de diminution de la vitesse due à la tension des muscles. Cette tension est naturellement liée directement à la quantité dont cette vitesse diminue dans l’unité de temps. Le trait pointillé correspond au saut raidi sans l’aide des bras, le trait plein au saut exécuté suivant les indications du manuel français ; on voit que la vitesse arrive beaucoup plus vite à zéro en se servant de la première méthode qu'en continuant plus longtemps la flexion des jambes et en résistant; de là cette tension du muscle et ce choc brusque tout à fait mauvais (fig. 87).

Les figures 88 sont les analyses chronophotographiques de deux saufs en longueur sans élan ; l’un est exécuté à la ma-

Fig. 87. — Courbe de la vitesse verticale de la hanche dans un saut en profondeur exécuté avec l’aide des bras et souplesse (trait plein) et à la suédoise (trait ponctué), unité de temps 1/45® de seconde. On voit la vitesse être brusquement arrêtée dans le second cas.

338 l’hcole française

nière française en touchant terre par le talon, les jambes portées en avant et en se relevant sans changer la place des pieds après avoir détruit sa vitesse horizontale, l’autre à la manière suédoise en touchant terre par la pointe des pieds et en immobilisant les bras.

Les courbes (fig. 89) indiquent les différentes valeurs de la vitesse verticale et horizontale de la hanche et de la tête en fonction du temps et dans les deux chutes à partir du

t lit

Fig. 88. — Comparaison des trajectoires de la tète et de la hanche dans deux sauts en longueur de pied ferme exécutés selon la méthode suédoise (trait plein), et française (trait ponctué).

On voit dans le dernier la chute se prolonger et la vitesse du corps s’annuler progressivement.

moment où le pied touche lerre. Le trait plein est la courbe de la vitesse correspondant au saut français, le trait ponctué se rapporte au saut suédois.

On voit clairement cette vitesse présenter une loi de décroissance moins brusque dans la première manière que dans la seconde où l’on résiste trop fortement à la flexion des jambes sans employer l’aide des bras.

L’amortissement de la vitesse horizontale (fig. 89, 1) se fait sensiblement dans le même temps pour les deux sauts, mais la stabilité et l’immobilité du corps à la fin de la chute est beaucoup mieux assurée dans le saut français où l'on voit la trajectoire de la hanche se redresser verticalement pendant l’action des jambes tandis que dans le saut suédois cette

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

trajectoire estallongée pendant l'appui du pied, ce qui indique une annulation insuffisante de la vitesse horizontale.

Sous l’action de cette vitesse restante, le corps parcourt encore un espace plus ou moins long avant de s’immobiliser et les pieds doivent même se déplacer pour prendre appui sur le sol une seconde fois au-delà des empreintes de la première chute si le saut est un peu long.

Fig. 89. — 1. Courbes de la vitesse horizontale de la tête dans deux sauts en longueur efïectués : l’un (trait plein), à la manière française; l'autre (trait ponctué), à la manière suédoise. — 2. Courbes de la vitesse verticale de la tête dans les mômes sauts. On voit clairement la vitesse s’annuler plus brusquement dans le saut suédois, ce qui correspond à une tension plus forte des muscles que dans le cas d un amortissement moelleux et progressif. Cette tension est mise en évidence dans les tracés dynamographiques normaux et tangentiels à droite de la ligure où l’on voit les pressions normales et tangentielles du saut suédois (à l’extrême droite) n’avoir pas de durée, mais acquérir une grande valeur.

Ce fait s’explique facilement: en posant la pointe du pied la première dans un saut en longueur, l’action du membre inférieur n’est pas dirigée contre le sens de la vitesse du corps mais suivant une ligne qui fait avec l’horizontale un angle plus grand que l’angle de chute c’est-à-dire que l’angle de la tangente à la trajectoire du centre de gravité au moment où les pieds prennent contact avec le sol. L’immobilisation de la pointe du pied oblige donc le corps qui possède encore

L E COILE FRANÇAISE

de la vitesse, à tourner autour de ce point fixe. Le sauteur doit donc se déplacer en avant pour éviter une chute sur la face (fig. 36).

Dans le saut français, au contraire, les jambes étant portées en avant, 1 action des divers segments qui s’étendent peut être dirigée suivant la tangente au dernier élément de la trajectoire parabolique du centre de gravité, ce qui assure la stabilité au point de chute à la seule condition que le sol ne soit pas glissant et présente assez d’adhérence au pied.

Dans le saut en longueur avec élan la chute sur la pointe des pieds est à fortiori dépourvue de toute stabilité, et devient impossible à réaliser.

La vitesse verticale du corps est encore annulée plus vite c’est-à-dire sans souplesse et sans moelleux.

L’amortissement delà vitesse horizontale se fait à peu près dans le même temps dans les deux manières de procéder, mais la vitesse horizontale conserve dans le saut suédois une valeur supérieure à l’autre. Tandis que dans le saut français l’espace parcouru par le corps est presque nul pendant la chute, ce qui indique une stabilité parfaite, dans le saut sur la pointe des pieds à la suédoise la chute est tout à fait incertaine. Les trajectoires de la hanche et de la tète s’allongent pendant que le corps fait une série de petits bonds indéterminés pour s’arrêter au delà du point de chute en parcourant encore un espace de plus de 60 centimètres. Le sauteur qui veut immobiliser les bras fait des contractions bien inutiles et se prive d’un moyen d’équilibre naturel tout-à-fait efficace (pie tous d’ailleurs emploient instinctivement.

Note IX

Décomposition des forces ayant pour effet d'amortir

la chute d un saut.

Quand le pied touche le sol, l’action du membre inférieur est dirigée suivant la ligne du talon à la hanche. Trois cas peuvent se présenter : 1° Cette ligne est oblique et dirigée

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

en sens inverse de la vitesse ; 1 amortissement se lait avec diminution progressive de celle-ci et le corps se iétablit sur le sol dans la direction verticale (fig. 90,1).

2° L’elfort des membres inférieurs se l'ait suivant une direction qui passe au-dessous de celle de la vitesse, ceci arrive quand les jambes ne sont pas assez portées en avant, le corps continue alors à tourner autour des pieds (fig. 90.3) et tombe en avant.

Fig. 90. — Inclinaisons différentes du membre inférieur par rapporta la direction de la vitesse au moment de la chute d’un saut en longueur. — 1. L’effort d’extension du membre inférieur est une action A F dirigée en §ens inverse de la vitesse A V. Celle-ci est annulée peu à peu. et l’équilibre final et assuré. — 2. La jambe est trop oblique, le pied est porté trop en avant, l’action du membre inférieur A F annule une partie seulement de la vitesse du corps, il en résulte une composante V,, qui fait tomber le corps en arrière. — 3. La jambe est trop verticale (saut suédois), le pied pose par la pointe ; l’action du membre inférieur A F ne peut pas annuler la composante V0 de la vitesse, le corps est entraîné infailliblement en avant du tour du point O.

3° L’effort des membres inférieurs se fait suivant une direction oblique qui ne coïncide pas avec celle de la vitesse mais passe au-dessus de celle-ci (fig 90,2) et le corps tourne autour du pied et tombe en arrière.

4° L’effort des membres inférieurs est normal au sol et ne peut détruire dans ce cas que la composante verticale de la vitesse de chute, la composante horizontale de celle-ci restant entière et ayant pour effet certain de faire tourner le corps

i/ÉCOLE FRANÇAISE

autour des pieds et de provoquer la chute sur la face avec d’autant plus de violence que le saut est plus allongé(fig. 90.3).

Notons que le poids du corps est une force qui s'ajoute à 1 action des jambes quand celles-ci sont portées en avant pour retarder la chute en avant et que l’extension du tronc et le mouvement vif des bras en avant retardent aussi la vitesse horizontale du centre de gravité du corps. Toutes ces actions synergiques ajoutent leur effet et donnent à la chute du saut un moelleux et une souplesse qu’on aurait tort de négliger et qui ne peut s’obtenir autrement.

Tous les animaux obéissent à la loi du moindre effort qu’ils soient quadrupèdes comme le cheval, bipède comme le kangouroo ou oiseau comme le canard, et se servent à peu près des mêmes procédés pour atténuer leur chute sur le sol. Les figures qui précèdent sont assez explicites pour le démontrer clairement. (Fig. 40, page 204).

Note X

Comparaison du coup droit progressif et du coup brusque dans l'escrime.

La chronophotographie nous a donné un moyen facile d’analyser le coup progressif et de le comparer au coup brusque exécuté par un même sujet.

Sur la figure ci-contre reproduction d’un cliché de ce genre,, la pointe de l’épée parcourt un espace horizontal de O"1, 87 en 36/45 de seconde, sa trajectoire est sinueuse; elle est engendrée par les différents mouvements de la jambe arrière, du tronc, du bras et de la main.

Action de la jambe en arrière. La trajectoire de la hanche est la résultante de la rotation du membre inférieur autour de la cheville du pied et par l’extension de ses segments. Ces deux mouvements de rotation et d’allongement sont'mis en évidence dans la fig. 92 et les courbes (fîg. 93, 94) en montrent les variations.

L’extension commence au temps O, se termine au temps 28.

MET II O DK

EXPÉIUMENTALK

droit progressif).

l'école française

Action du tronc. La ligne qui joint la hanche à la tête a deux mouvements d’inclinaison inverses autour de la hanche.

1° Un mouvement en arrière du temps O au temps L2, ce qui indique que le tronc ne se conforme pas immédiatement à l’impulsion de la jambe; 2° un mouvement en avant du temps 12 au temps 36.

Action du bras. La ligne qui joint l’épaule au poignet a, comme le membre inférieur, un mouvement angulaire et un mouvement d’extension.

Le premier se passe du temps 3 au temps 32, l’extension commence au temps 8 et se termine au temps 24.

Action de la main. La main imprime à la lame un mouvement d’abaissement et d’élévation. Abaissement du temps 0 au temps 16 ; flottement du temps 16 au temps 22, élévation du temps 22 au temps 36.

La fig. 92 représente les trajectoires respectives décrites dans l’espace et les posi lions remarquables du coup droit progressif.

La fig. 93 représente en un seul tableau les courbes des vitesses horizontales de la pointe et de la hanche dans l’espace, de l’épaule par rapport à la hanche et du poignet par rapport à l’épaule.

L’analyse du coup brusque fait dans des conditions identiques permet de comparer ce coup au coup progressif et donne les résultats suivants :

La pointe de l'épée parcourt un espace de 0m85 compté horizontalement dans 36/45e de seconde temps égal à celui de la durée du coup progressif, mais les sinuosités de la trajectoire décrite sont plus accentuées. La trajectoire de la hanche est aussi plus sinueuse, la jambe se tend plus tôt, au temps 22 et non au temps 28.

Dans le coup progressif, Y extension se produit lorsque la jambe est déjà très oblique, ce qui empêche la surélévation de la trajectoire de la hanche très sensible dans le coup brusque.

L 'inclinaison du tronc en avant commence au temps 10. Le

Pomtt

METHODE EXPERIMENTALE

F1' ig. 92. — Epure tirée de l’épreuve chronophotographique précédente où sont indiquées les positions synchrones de la hanche, de la tète, de l’épaule, du poignet et de la pointe du (leuret avec leurs trajectoires respectives, à des intervalles d’1/45 de seconde. On voit ainsi comment la trajectoire de la pointe est engendrée.

l’école française

bras s’étend au temps 4 au lieu du temps 8, c’est-à-dire plus tôt que dans le coup progressif, il est complètement étendu au temps 20 au lieu du temps 24.

L action de la main sur la lame a lieu dans le même sens, mais elle est plus accentuée.

La détente vive de la jambe et du bras ont pour effet, dans le coup brusque, d’augmenter considérablement la vitesse de la pointe au début, mais ces actions cessant plus tôt que

t ig. 93. — Courbes de la vitesse horizontale de la pointe, du poignet, de l’épaule et de la hanche dans le coup droit exécuté progressivement. Cette épure se déduit de la précédente (fig. 92) en portant sur la ligne du temps des ordonnées proportionnelles à l’espace parcouru horizontalement par chacun de ces points.

dans le coup progressif, la vitesse décroit très vite et l'on perd à la fin du coup le bénéfice de la vitesse gagnée au début. On est donc autorisé à dire qu’il y a surcroît de dépense sans supériorité dans le résultat obtenu.

Le coup brusque peut présenter des avantages contre un adversaire placé à distance réduite. Si ce dernier est, par exemple, à la distance de 0 m. 70 de la pointe, le coup progressif toucherait en 24/45e de seconde, et le coup brusque en 21/45° de seconde ; différence 3/45® de seconde.

METHODE EXPERIMENTALE

Mais, dès que la distance à franchir dépasse 0 m. 80, il est évidemment préférable d’utiliser le coup progressif.

Fig. 94. — Courbes de la vitesse de la pointe, du poignet, de l’épaule et de la hanche dans le coup droit exécuté brusquement. L’unité de temps 1/45° de seconde est comptée sur la ligne des abscisses, l’espace parcouru est proportionnel aux ordonnées, et porté au-dessus de cette ligne pour le mouvement en avant, au-dessous pour le mouvement de recul.

Les temps dans ces analyses sont comptés en 45e de seconde, unité donnée par la rotation du disque obturateur de l’appareil chronophotographique.

Note Xï

La vitesse du coup de poing.

La chronophotographie m avait déjà permis de mesurer la vitesse d’un coup de poing, comme celle du coup d’épée (1) et de me rendre compte comment cette vitesse est engendrée par l’extension des divers segments du corps.

(1) La Nature % 11 octobre 1890.

L ECOLE FRANÇAISE

Je me suis servi ici d’un procédé plus direct pour obten ir cette mesure. J’ai construit une sorte de cible sur laquelle on frappe le coup de poing. Cette cible contient un grand nombre de spirales de tubes de caoutchouc comme le dynamographe et ces tubes aboutissent tous à un collecteur unique qui communique avec les appareils enregistreurs indiquant le moment où l’on frappe, l’intensité du coup et sa durée.

Pour annuler les causes d’erreur inévitables dans la transmission du mouvement par l’air et le retard de l’inscription du coup qui en est la conséquence, j'introduis immédiatement sous l'enveloppe de cuir qui recouvre la cible une pince électrique qui ferme un circuit au moment où le poing frappe et la comprime.

Un signal optique est placé au-dessus de la cible, il consiste en un obturateur démasquant une lampe à incandescence au moyen d’un déclic électrique silencieux et mis en action à distance. Le sujet donne son coup à ce signal et j’inscris sur la même feuille : le moment où le signal est démasqué, l’arrivée du poing sur la cible et 'son e lié t, c’est-àdire la durée et l’intensité de la pression pendant le coup (fig. 95).

Le temps compté en 100e de secondes au moyen d’un diapason entre l’apparition du signal et le choc du poing mesure la durée du coup de poing plus la durée de l’acte mental depuis la perception du signal jusqu’au commencement de l’exécution du mouvement. Voici les résultats moyens obtenus sur quatorze sujets tous exercés et entraînés à la boxe.

Le temps écoulé entre l’apparition du signal et la touche a été en moyenne 46/1006 de seconde; cette durée est particulière à chaque sujet et s’abaisse à 38/100* pour les sujets très vite qui sont des sujets d’élite, mais il y a dans cette durée et pour un même sujet une constance remarquable.

Le coup donné du bras arrière est plus rapide que le coup de poing du bras avant. La durée a été en moyenne de 50/100 de seconde pour le bras avant et 45,5 centièmes de seconde

MÉTHODE EXPÉRIMENTALE

pour le bras arrière, de sorte que le chemin parcouru semble avoir dans la durée totale une importance moins grande que l'acte nerveux seul. L'acte nerveux a pu être mesuré en met-

Fig. 95. — Disposition pour mesurer la vitesse du coup de poing et tracés obtenus donnant en 100e de seconde la durée relative de l’acte nerveux et celle de l’exécution avec l’intensité du coup.

tant le poing en contact avec la cible et en mesurant le temps de réaction au signal optique c'est-à-dire en supprimant la distance à franchir du poing à la cible. Ainsi sur les38/100e

l’école française

de seconde delà durée totale du coup, le temps employé par l'acte nerveux serait de 24/100, ce qui donne 24 centièmes pour l’acte nerveux et 14 centièmes pour l’acte musculaire ou l’exécution. Il faudrait donc à un boxeur presque le double de temps pour se décider que pour agir.

Ces exemples suffisent pour montrer combien l’application îles méthodes exactes de mesure aux résultats de l’éducation peuvent éclairer celle-ci, la diriger dans une voie sûre à l'abri des opinions vacillantes et des tâtonnements fâcheux. Nous demandons qu’on reprenne ces travaux interrompus et qu'on multiplie les laboratoires de recherche dans tous les pays.

Plan d’un Enseignement Supérieur de l’Éducation Physique 1 11