DE L’HOMME
Détermination du centre de gravité du corps 0- Polygone de sustentation»- Principe d’équilibre»- Influence de la hau teur au-dessus du sol du centre de gravité sur la stabilité »- Influence de 1? étendue du polygone , - Station debout symétrique» Station hanchée*- Attitude assise et autres »-
Le corps de l’homme en contact avec le sol peut prendre des positions très-variées» que l’on nomme des attitudes; nous étudierons les principales, pouvant avoir un interet au point de vue médical .
Détermination du centre de gravité du corps»- Pour que l’étude de ces attitudes puisse être menée à bien, au point de vue mécanique, il faut tout di abord connaître où est situé le point d’application de la résultante de toutes les actions de la pesanteur sur le corps de l’homme, c’est-à-dire le centre de gravité de ce corps»
Borelli le premier a déterminé le centre de gravité du corps dans la position droite symétrique-, dite du soldat sans armes, c’est-à-dire le tronc et les jambes raidis., les bras fixés le
long du trône * Il s’est servi pour cela de l’appareil très-simple figuré ci-dessus (Fig. 45), et consistant en une planche sur laquelle était étendu le sujet pouvant tourner autour d’un couteau, et constituant une balance folle- Le sujet était étendu de telle façon, qu’étant en équilibre, le plan vertical mené par 1’ are te du couteau, coupaiison corps suivant un plan qui contenait forcément le centre de gravité. La même expérience pouvait être faite le corps placé en travers sur la planche, et le plan vertical mené par le couteau était le plan médian. L’ intersect ion de ces deux plans menés par l’arête du couteau était une droite au milieu de laquelle, par raison de symétrie., on pouvait à peu près placer le centre de gravité du corps.
On admet, d? après les recherches de Weber, que le centre de gravité du corps de l’homme, dans l’attitude raidie, les bras appliqués le long du tronc, est situé à un centimètre au-dessus du promontoire, c’est-à-dire de l’angle formé p.ar la dernière vertèbre lombaire et le sacrum.
■L’importance de ce point ne doit pas être exagérée, car, si au point de vue mécanique, pour les solides non articulés et difficilement déformables, le centre de gravité est d’une importance mécanique considérable, il n’en est pas de même pour le corps de
Fig ». 45
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l’homme, corps pesant articulé et indéfiniment déformable» Or, avec chacune de ces déformations, varie la position du centre de gravité, et l’on peut dire que meme la flexion de 1* avant-bras sur le bras le déplace, à plus forte raison est -il déplacé dans Fig » 46 les attitudes beaucoup plus différentes
de celles où il a été déterminé par Borelli* 7~ M. Ri cher a déterminé récemment
ce qu’il appelle la ligne de gravité, c?est~ à-dire la ligne verticale passant par le centre de gravité» Il a trouvé par un procédé ingénieux (Fig. 46} aidé de l’inscription photographique, que, dans la station droite, la ligne de gravité passe bien avant de l’articulation t ibio- tarsienne 5 dans un plan transversal situé en avant de W l’apophyse du cinquième métatarsien; proion-
du L gée en haut’ oette ligne passe en avaîrt du
te/ moignon de l’épaule et traverse le pavillon de l’oreille vers son milieu.
I Polygone de sustentation du corps.
- Le principe de mécanique qui régit l’équilibre d’un corps pesant en contact avec le sol, par un certain nombre de ses points, ce1 qui est le cas du corps de l’homme, ‘nécessite la connaissance de ce que ? ‘on a appelé le polygone de sustentation. Pour décrire ce polygone il est nécessaire de connaître tous les
points de contact du corps pesant avec le plan horizontal qui le soutient, de les réunir-' par une ligne brisée telle, qui elle enferme tous les points de contact et qu.’ aucun de ses angles ne soit rentrant s en un mot, et par définition, le polygone de sustentation d’un corps pesant en contact avec le plan horizontal, c’est le polygone convexe eb minimum qui renferme tous ses points de contact avec le sol..
Principe d’ équilibre = - Nous pouvons énoncer maintenant le principe d.? équilibre qui régit les corps pesants placés dans les conditions précédente s » Un corps pesant est en équilibre sur un plan horizontal lorsque la verticale menée par son centre de gravité tombe dans l’intérieur du polygone de sustentation de ce corps-. Appliquons ce principe qux diverses attitudes que peut prendre le corps de 1- homme « Tout d’abord, puisque la chute ne se produit pas dans ces diverses attitudes, il est certain que le principe de mécanique sus-énoncé est respecté, et quelle que soit l’attitude de l’homme, toujours la verticale menée parle centre de gravité du corps dans cette attitude, tombe dans le polygone de sustentation qui correspond à cette meme attitude. Mais il y a dans cet état d.? équilibre des différences, et la stabilité du corps peut être plus ou moins grande.- De quelles conditions dépendra cette stabi-
lité?
Tout d’abord, nous voyons par une étude meme superficielle? que la surface du polygone de sustentation ainsi que sa forme subiront des variations considérables. Depuis l’attitude du corps
que prend une danseuse reposant sur ses pointes, à celle que prend le corps dans le décubitus dorsal, nous aurons tous les polygones de sustentation intermédiaires, ceux que l’on peut déterminer dans les positions précédentes étant les extrêmes; on comprend que la stabilité doit varier dans des cas aussi divers* Cette stabilité peut être inversement mesurée par la somme des efforts musculaires que doit faire le sujet pour se maintenir en équilibre. En effet, des expériences bien connues nous apprennent que l’acide carbonique produit varie, de manière que sa production est maxima dans les attitudes où l’équilibre est difficile à conserver, tandis qu’elle est minimum dans celles où sa conservation ne nécessite aucun effort, tel que le décubitus dorsal.
De ces considérations, il résulte que la stabilité du corps de l’homme, dans une attitude donnée, toutes choses égales d’ailleurs, sera d’autant plus grande que son polygone de sustentation dans cette attitude sera lui-même plus grand. D’après ce principe, la stabilité de la danseuse citée plus haut, sera très-petite, et la conservation de cette attitude fort pénible. Il en sera de même de celle du danseur sur la corde raide, surtout s’il ne se sert d’aucun corps pesant auxiliaire destiné à l’aider dans le déplacement de son centre de gravité.
Au contraire, la stabilité de lf homme assis ou couché, sera pour les mêmes raisons, considérable, et très- facile à maintenir longtemps .
Mais une autre condition influe sur la stabilité du corps
de 11 homme
de l*homme., c*-est -la hauteur du centre de gravité au-dessus du sol . Pour démontrer 1-J impo-rtesæc*©- dbg terteur, soit 0 A Ü?x-g<, 47)
l’axe du corps pouvant tourner autour du point 0 qui représente
ls articulation tibio-astragalienne « P P? représentant le plus
Pig* 47.-
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grand, diamètre du polygone de sustentation fonné par les pieds; supposons que l’axe du corps sÿ in clin© de 1.? angle a sur la vert ioaïie o Si le centre de gravité est en G- ,1a verticale menée par ce centre viendra bien tomber en H dans l.3 intérieur du polygone de sustentation, et la condi tien d î e qu i 1 i ère s e ra re mp 1 i e «
Si, au contraire, le centre de gravité est en G3 , toute s les autres circonstances restant les memes, c’est en H* que viendra tomber la ?ertieHe menée par le centre de gravité hors du poly-
gone de sustentation, et 1 ? équilibra- ne pourra pas être conservé* Il aura donc suffi, défis une meme position du corps, que le centre de gravité soit élevé au-dessus du plan ho-r pour que la stabilité soit détruite.
et nous pouvons conclure de là que la
-In-
stabilité du corps de 1 ’ homme sera d’autant plus grande que la hauteur du centre de gravité au-dessus du sol sera plus petite* En appliquant ce principe à diverses attitudes, on voit que dans la position de la danseuse sur ses pointes, le centre de gravité est pour Fig, 48 Fig. 49.-
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ainsi dire à sa hauteur maxima, tandis qu.’ elle est minima dans le décubitus dorsal.
Il ne faut pas croire cependant, d’après ces deux exemples, que les conditions de stabilité maxima marchent toujours de pair.
Il n’en est pas ainsi lorsque le tireur, pour avoir une stabilité plus grande, fléchit l’un des genoux, il n’augmente pas très sensiblement son polygone de sustentation, mais abaisse beaucoup son centre de gravité (Fig. 48 et 49).
A l’aide de ces quelques principes de mécanique, étudions les diverses attitudes l’homme et choisissons de préférence celles qui sont les plus communes; #ous trouvons parmi celles-ci, l’attitude debout symétrique, ou station symétrique debout, l’attitude debout hanchée, ou station hanchée, l’attitude assise, enfin, le décubitus .
Station debout symétrique.- 211e est définie par le polygone de sustentation formé par le contact du corps avec le sol au niveau des deux plantes des pieds, par la situation verticale du corps, les bras appliqués le long du tronc, la tête droite, l’oeil dirigé à l’horizon.
Si nous examinons les forces qui interviennent dans la station debout, pour maintenir le corps en équilibre, nous trouvons que ces forces doivent jsmpêcher le corps formé de segments articulés, de tourner autour de 4 axes passant l’un, vers l’articulation occipito-atloïdienne , le second, par les articulations coxo-f émorales, le troisième par les articulations des genoux, le quatrième enfin, par les articulations t ibio-tarsiennes .
Les théories qui ont été mises en avant, pour expliquer la permanence de cette attitude et la non rotation des segments articulés autour des axes que nous verons d’indiquer, sont assez nombreuses- Tout d’abord, on a voulu donner aux muscles le rôle prépondérant , ce sont eux, d’après la théorie musculaire, qui par leur contraction, créent la force active s’opposant à la rotation. Mais le rôle capital des ligaments a été aussi soutenu, ainsi que celui de la disten-
sion élastique des muscles» Il nous semble qu’un sage éclectisme entre ces théories diverses, se rapprocherait davantage de la vérité. Tantôt, au niveau de certains axes, c’est la force active des muscles qui est prépondérante, tantôt, au niveau de certains autres, c’est la distension passive des ligaments qui intervient de préférence.
Au niveau de l’articulation atloido-axoidienne, la rotation de la tête en avant est certainement empêchée par la contraction, peu énergique d’ailleurs, à cause du faible bras de levier de la résistance, des muscles de la nuque»
Au niveau des articulations coxo-f émo raies , le corps tend, à tourner autour d’un axe horizontal dont les deux têtes fémorales forment les supports. S’ il y a oscillation en avant, les masses musculaires des muscles fessiers s’opposent à cette rotation» Le rôle de ces muscles dans la station debout est d’ailleurs démontré par l’anatomie comparée; on trouve en effet qu’ils sont d’autant plus développés dans la série animale, que l’espèce chez laquelle on les examine a plus de propension à se tenir dans la station verticale (singes antrhopomorphes , kangourous, ours, etc), tandis qu’ils sont d’une importance secondaire chez les quadrupèdes conservant toujours leur position horizontale.
Si, au contraire, l’oscillation tend à se produire en arrière, le ligament de Bertin, et peut-être aussi, suivant Giraud-Teulon, la distension du psoasiliaque , et suivant Ri cher, celle du fascia lata, doivent être mises en cause.
Au niveau des genoux, la rotation en avant est empêchée par la distension des ligaments articulaires et surtout des ligaments croisés qui réunissent en arrière les deux épiphyses* De plus, 3 3 articulât ion est disposée de telle façon que la flexion en avont de la cuisse sur la jambe soit rendue impossible, mais pour la rotation en arrière, nous trouvons encore là toute prête, une masse musculaire considérable pour s’y opposer, c’est le triceps fémoral»
Enfin, au niveau de l’articulation tibio-astragàlienne , le corps tout entier tend à tourner en avant, autour d.’un troisième axe horizontal» Ainsi, c’est la contraction du muscle gastrocnémien ou triceps sural qui arrête la rotation, et maintient l’équilibre.
On voit que dans la station debout symétrique, le poids du corps reposant sur les deux pieds, des efforts musculaires ont lieu au niveau des quatre axes dont nous avons parlé et ces efforts musculaires sont assez considérables pour que dans cette attitude on trouve une quantité d’acide carbonique produite supérieure à celles prodtaites dans toutes les autres.
Mais ces efforts musculaires sont intermittents, et l’on peut se rendre compte des oscillations que le corps effectue autour de sa position d’équilibre, en les inscrivant sur un cylindre enregistreur placé de la façon suivante: (Fig* 50) .lè sujet debout est coiffé d’une calotte métallique portant a son point culminant une tige en forme de fourche, entre les branches de laquelle vient se placer la tige d’un long levier inscripteur dont l’autre extrémité
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porte le stylet frottant sur le cylindre « Si le sujet est placé la fa*ce tournée vers le cylindre enregistreur, ce sont les oscillations latérales qui sont inscrites; si au contraire, il est touï
Pigo 5 0o-
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né conpne dans la fig« 50, ce sont les oscillât ions dans le plan, antéro-postérieur qui s’inscrivent. Nous avons pu constater
(Pig= 51.-) que ces oscillations sont plus étendues dans le eeaa antéro-postérieur, plus étendues également, lorsqu’on fait fermer les yeux au sujet en expérience* L*0n sait d’autre part, c p» lorsque le sens musculaire du sujet a subi une diminution pathologique,
Fig. 51. -
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ou lorsque la coordination motrice n’est pas intacte chez lui (ataxie locomotrice), il y a également une augmentation énorme de ces oscillations c 11 est probable que l'on trouverait la meme augmen» tation de leur amplitude dans la maladie de Marie au début (astasie-
abasie) et dans un grand nombre d’autres maladies du système nerveux.
Station hanchée'»- Lorsque la station se prolonge, les contractions musculaires intermittentes dont nous avons parlé, amènent la fatigue dans les muscles qui or sont le siège, aussi, l’homme prend-il plus facilement dans ce cas, une autre attitude dite station symétrique ou hanchée .
Dans la station hanchée, le poids du corps repose sur une seule jambe, le tronc est cambré de façon que la verticale menée par le centre de gravité vienne tomber dans la trace du pied soutenant le corps o La cuisse est à son maximum d’extension sur le bassin, et la jambe à son maximum d’extension sur la cuisse. Dans ces conditions, le corps ne peut guère tourner qu* autour de 1? articulât ion tlbio- tarsienne o Pour i’en empêcher, le membre inférieur qui est au repos, se porte un peu en avant et s’écarte légèrement du membre soutien, et dans cette position oblique, empêche les oscillations en avant et en dehors. La fatigue est très lente à se produire, car la contraction musculaire n’ intervient pour ainsi dire pas, ce sont les ligaments p é ri -art i cul aire s et antéro-art iculaires qui travaillent par leur élasticité; si cependant, à la longue, elle arrive à se produire, l’homme prend la même attitude sur l’autre membre, la jambe portante est mise au repos, et réciproquement. A cause du peu de travail musculaire que nécessite la station hanchée, et à cause de l’utilisation temporaire et alternative de chacun des membres inférieurs, la station hanchée est celle que l’homme prend le plus habituellement, lorsqu’il est obligé de se tenir debout.
Elle a été très-complètement étudiée, tant au point de vue physiologique qu'au point de vue artistique, dans le livre de H* Ri cher
(Physiologie artistique*-- Paris, que vous renvoyer à ce très~beau piémentaires (Fig* 52*- Fig* 52.-
0. Doin, 1096), et je ne peux livre, pour des renseignements corn»
Attitude assise et autres*- Les autres attitudes que peut affecter le corps de l’hom-r me sont, comme nous l’avons vu, en nombre indéfini , Dans l’attitude assise, sur un siège suffisam ment large5 tel qu’une chaise, les deux pieds sont posés en meme temps sur le- sol, la base de sustentât ion du corps est suffisamment étendue, de plus, le cen*' tre de gravité est assez peu élevé au-dessus du siège pour que le degré de stabilité soit considé-
(r aJçOo i/\.
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rable; les efforts musculaires n'interviennent que pour maintenir la tête droite, aussi la quantité d'acide carbonique produit dans
cette attitude est beaucoup moindre que dans la station debout, La chute en avant est presque impossible, elle est fort difficile sur
les côtés, mais plus facile en arrière, où le polygone de sustentation est moins étendu. D’ailleurs, cette position peut revêtir diverses variétés très-nombreuses dans lesquelles la stabilité est plus ou moins grande (Fig. 53 ) *
Fig. 53 o-
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