L. — NoTIONS DE MÉCANIQUE RACHIDIENNE

Au point de vue mécanique l’ensemble de la colonne vertébrale se rapproche de ce qu’en terme de construction on nomme un pilier ou plutôt une poutre d'égale résistance, poutre dans laquelle la surface de section varie en proportion de l'effort à supporter: pour un effort double la surface de résistance est double, l’unité de surface correspondant à l’unité d'effort. Dans la colonne vertébrale, en effet, les vertèbres augmentent progressivement de volume de haut en bas (abstraction faite du sacrum et du coccyx inclus dans le bassin) : la pression supportée par unité de surface de section est ainsi la même à la partie inférieure comme à la partie moyenne ou supérieure du rachis.

Deux exemples très simples montrent la progression d'intensité de l'effort supporté par les différents points d'un pilier ou d’une poutre dans leur longueur.

Dans un pilier destiné à supporter une pression directe longitudinale, comme celle fournie par exemple par un poids de 1.000 kilogrammes à son extrémité supérieure, il est facile de concevoir qu'à ce poids s'ajoute pour une surface de section quelconque le poids de la matière même du pilier situé au-dessus de cette section (fig. 1, I).

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Fire. 4.

TI. Poutre d'égale résistance.

Le rapport entre une surface de section quelconque (soit ab)et les poids à supporter P

P est une constante : — Constante.

IL, Piher d'égale résistance.

UT EL TAB >" AR re cp’ = CD (Fibre Neutre)

Fc... 2.

I. Canne de jonc brisée par une forte flexion. CD — jibre neutre.

II. Schéma montrant que dans la flexion d'un corps élastique la jibre neutre Se fléchit sans s’allonger, tandis que les fibres circonscerites (arcs de plus grandes circonférences) sont étendues et s'allongent, et que les Jibres inscrites (arcs de plus petites circonférences) sont comprimées et se raccourcissent.

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Le pilier, pour être d’égale résistance par unité de surface, doit donc s’élargir progressivement vers sa base (principe de la tour Eiffel).

Pour une poutre destinée à supporter un effort de flexion les choses se passent un peu différemment.

Imaginons qu’un poids de 5 kilogrammes, par exemple, soit fixé à l’extrémité d’une barre quelconque et observons l'effort que l’on devra faire pour soulever la barre horizontalement, en la prenant d’abord près de l'extrémité où est fixé le poids, puis en éloignant progressivement la main vers l’autre extrémité : nous constatons que l'effort à dépenser augmente proportionnellement à la distance qui sépare la main de l'extrémité à laquelle le poids est fixé et qu'il arrivera un moment, si le poids a une importance capable de vaincre la résistance de la barre, où celle-ci se brisera à l'endroit le plus éprouvé, c’est-à-dire au ras de la main qui la tient. C’est le principe de la balance romaine.

Pour que l'effort produit en chaque point de cette barre par un objet suspendu à une de ses extrémités (extrémité libre), si l’autre est fixée (extrémité encastrée), soit exactement le même, il faudrait que son épaisseur augmente progressivement dans une proportion déterminée de l'extrémité libre à l'extrémité fixée (fig. 1, Il).

On voit que les choses se passent d’une façon analogue dans le rachis (qui tient beaucoup plus, à cause de ses courbures, de la poutre que du pilier), son épaisseur augmente progressivement de l’extrémité cervicale (extrémité libre) à l'extrémité sacrée, encastrée dans le bassin.

Si l’on fait une expérience semblable à la dernière que nous venons de décrire, avec une canne de jonc (composée surtout de fibres longues accolées) que l’on saisit avec une main à chaque extrémité en cherchant à rapprocher l’une de l’autre les deux extrémités, on la voit se courber, dans ce mouvement de flexion, en un arc dont la moitié extérieure s'étend, alors que la moitié intérieure se ride par compression. Si l'effort est suffisant, les” fibres de la moitié extérieure se rompent alors que celles de la moitié inférieure, dont la résistance est affaiblie, tendent à former une courbe de plus en plus accusée (fig. 2, I).

Entre ces deux groupes de fibres on peut supposer une fibre moyenne idéale dont l'épaisseur est nulle, c’est la jibre neutre qui