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A\ [B Ci \D
Fig. 310. — Tracé et notation du double appui dans la marche. AB, CD, double appui du pied.
là était rigide, mais le déroulement du pied et l'extension de la jambe allongent le rayon de ce cercle à chaque instant et
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Fig. 31 1. — Grandeur comparée de la durée du demi-pas et de la durée du double appui dans la marche.
Les ordonnées indiquent les durées en vingtièmes de seconde. Les cadences sont portées en abscisses de 5 en 5 pas à la minute (Dembny).
déplacent le centre de rotation; la trajectoire de la hanche prend alors une forme plus allongée (fig. 301, 304 et 319).
Le tronc repose tantôt sur une jambe étendue verticalement, tantôt sur les deux membres obliques, il y a donc un minimum d'abaissement au commencement de l'appui du pied et un maximum d'élévation au milieu de l'appui. Pendant un pas complet, il y a deux minima et deux maxima ou deux oscilla-
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tions correspondant à deux doubles appuis et au milieu de deux appuis simples.
Marche C<ide/iu. 60
Fig. 312. — Augmentation de la durée du double appui du pied dans la marche avec une charge de 50 kilog.
On peut comparer les longueurs des tracés dans les deux cas.
Ces oscillations sont très visibles sur un marcheur dont la tête dépasse un peu la crête d'un mur horizontal; on voit la tête
Fig. 313. — Forme de l'empreinte d'un pied normal; le gros orteil dirigé suivant la ligne V X, et pied déformé par la chaussure, l'orteil dévié vers l'axe delachaussurcAB.
Fig. 314. — Empreintes d'un pied normal avec la voûte plantaire et d'un pied plat (figure de gauche) qui s'écrase sur le sol.
disparaître à chaque abaissement et reparaître ensuite au maximum d'élévation.
Elles sont amplifiées si l'on porte sur l'épaule une longue tige élastique de fer ou de bois et la marche devient alors extrê-
Fig. 315. — Déformations des orteils par la chaussure étroite et pointue. Pied déformé comparé au pied normal. (Photographie par les rajons Rœntgen.)
transporter un vase plein d'eau d'une certaine grandeur sans en épancher le contenu.
Pour mesurer directement les oscillations
Fig. 316. — Déroulement du pied sur le sol suivant les surfaces d'appui : jambe de bois, talon bas, talon haut, marche sur la pointe des pieds.
verticales, je me suis placé dans un chariot que j'avais construit spécialement à cet effet. Roulant sur un terrain horizontal et accompagnant le corps sans en gêner les mouvements, il portait un cylindre enregistreur destiné à inscrire en vraie grandeur les oscillations du tronc à la ceinture. La figure 320 montre cette disposition et le tracé obtenu (fig. 321), le tableau
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^fig. 322) sont le résumé des expériences dans la marche à diffé-
Fig. 317. — Destinée à montrer l'influence de la rigidité de la semelle sur
la longueur du pas.
Pour une même inclinaison de la jambe le déroulement du pied est plus complet avec une semelle rigide, ab, ab', arcs correspondants décrits par le talon.
6 centimètres pour une cadence variant de 40 à 70 pas à la minute.
Fig. 318. — Chaussure destinée à faire des expériences sur l'influence de la hauteur du talon et de la longueur de la semelle sur la longueur du pas.
Sinuosités de la trajectoire de la tête et du sacrum. — Forme de la trajectoire des points principaux. La tête décrit pendant l'appui du pied une courbe à convexité supérieure mais cette trajectoire n'est pas plane, elle présente des sinuosités latérales. C'est une courbe gauche, on ne peut la représenter par le dessin que de deux façons, par ses deux projections horizontale et verticale (fig. 323) ou en perspective (fig. 324)
1. Marey, Images stéréoscopiques des trajectoires décrites par un point du corps dans les diverses allures: — Comptes Rendus, Académie des sciences, juin 1885. Marey etDemeny, Mouvements du tronc dans la marche et la course, t6irf.,3oct. 1887.
Deu«ny. — Méc. et éduc.
Cette trajectoire provient des mouvements propres du tronc à savoir : des torsions suivant un axe vertical, des torsions
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Fig. 319. — On voit la trajectoire de la hanche dans la marche C D E, engendrée par la rotation du rayon du membre inférieur autour des centres A et B (poser du talon et de la pointe) combinée avec l'allongement de ce rayon D'D et E' E. CD' et D E' représentent les arcs de cercle décrits par la hanche s'il n'y avait pas allongement. X, horizontale; A Y, verticale. (Voir fig. 300,301 et 333).
suivant un axe horizontal et des balancements d'avant en arrière et latéralement.
Mouvements de torsion du tronc. — Ces mouvements sont déjà visibles sur des images photographiques successives prises d'en haut. Pour les obtenir nous avions installé à la station physiologique une chambre noire chronophotographique à 20 mètres au-dessus d'une piste noircie, mais pour aller plus loin dans ces recherches nous nous sommes servi du procédé des photographies partielles imaginé par M. Marey, procédé qui consiste à revêtir de noir le sujet en expérience et à rendre très
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apparents au moyen déboutons ou de tiges brillantes les points dont on veut analyser le mouvement (fig. 325).
En fixant ainsi des baguettes blanches indiquant l'axe des épaules, la ligne des tètes fémorales et la ligne de la colonne
Fig. 320. — Chariot destiné à mesurer en vraie grandeur les oscillations verticales du corps pendant la marche (Demeny).
vertébrale, nous avons obtenu des figures où la torsion des épaules et le balancement du tronc sont manifestes (fig. 326, 327 et 328).
Voici les résultats principaux de ces expériences : Dans la marche, l'écart latéral maximum a lieu pendant l'appui d'un pied, il coïncide avec le maximum d'élévation de la tète au-dessus du plan horizontal et avec le minimum de la vitesse horizontale du tronc. La valeur est en moyenne de 2cm,5 à droite et à gauche de la ligne de progression. Cet écart varie dans le même sens que l'écartement des empreintes des talons ; il lui est sensiblement égal et diminue lorsque la longueur du pas augmente. L'écart latéral est nul pendant le double appui; à ce moment la trajectoire du sommet de la
10 te se projette horizontalement sur la ligne moyenne de progression.
La hanche est portée en avant en même temps que le membre
inférieur oscillant tandis que la hanche opposée correspondant au membre à l'appui reste en arrière.
Il en résulte une torsion dont le maximum 9° environ, a lieu au moment du double appui et coïncide avec le minimum d'élévation du corps au-dessus du sol.
La torsion du bassin est nulle pendant l'appui unipédal et au moment d'élévation et d'écart latéral du tronc (fig. 323).
Le mouvement de l'axe des épaules se fait en sens inverse de celui de l'axe du bassin. Il est de même sens que la projection des membres supérieurs. La torsion est maximum en même temps que la torsion inverse de la ligne des hanches. Sa valeur absolue est plus grande, elle est de 12° environ dans la marche au moment du double appui.
La torsion de l'axe des épaules est nulle en même temps que celle du bassin quand les bras passent par la verticale ; elle augmente avec la vitesse de progression.
La ligne des hanches s'abaisse du côté de la hanche suspendue et ce mouvement subsiste à toute allure marchée et courue. La ligne des épaules se relève du côté de la hanche suspendue et les deux mouvements sont synchrones. La torsion des épaules est plus faible dans la course que dans la marche et devientpresque nulle dans une course rapide comme nous le verrons plus loin.
Inclinaison du corps. — Le corps s'incline en avant pendant la prcmièremoitiédel'appuietenarrièrependantla seconde moitié.
du corps dans la marche, obtenues directement au moyen de l'appareil ci-dessus à la cadence 55 et 65 pas à la minute.
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Ce mouvement est insensible dans la marche, plus accentué dans la course, il s'exagère avec lalongueur du pas, maisn'excède pas 5 degrés dans les allures ordinaires.
Dans la marche normale comme dans la course modérée les
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Fig. 322. — Variation des oscillations verticales de la tête dans la marche et la course à des cadences croissant de 40 à 140 pas à la minute. Comparaison de la courbe des oscillations à celle des longueurs de pas.
mouvements latéraux du tronc sont des mouvements de translation dans lesquels l'axe du tronc reste parallèle à lui-même et se transporte latéralement à chaque appui du pied d'une quantité indiquée dans la projection horizontale du sommet de la tête (fig. 326). Ce balancement a pour raison l'écartement des empreintes des pieds et se combine avec le mouvement d'inclinaison du tronc en avant et en arrière; la figure 328 est la photographie en perspective du mouvement latéral et d'élévation de la baguette fixée dans l'axe du dos du marcheur.
Différences entre les trajectoires de la. tête de l'épaule et de la hanche. — Les remarques précédentes nous expliquent les différences entre les trajectoires de la tête de l'épaule et de la hanche d'un marcheur. Nous avons superposé les portions correspondantes de ces trajectoires en projection verticale. Nous
avons fait coïncider les images n° 6 qui correspondent à la torsion nulle du tronc ainsi que les horizontales menées par les points correspondants.
On voit que l'épaule (iig. 'ôTd) est toujours en avant de la tête quand la hanche est en arrière, et inversement; en outre que le point du milieu de la ligne qui joint l'épaule à la hanche a un mouvement presque identique à celui du sommet de la tête. Ce dernier point n'est en effet influencé par aucun des mouve-
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ments de torsion du tronc qui modifient la trajectoire de l'épaule et de la hanche.
Le mouvement de balancement d'avant en arrière est assez faible pour qu'on puisse considérer le mouvement du sommet de la tète comme se rapprochant le plus de celui du centre de gravité.
Néanmoins, le centre de gravité change dans le corps à chaque attitude et nous avons vu comment, par une détermination expérimentale directe on pouvait en connaître le déplacement ce qui permet de corriger la trajectoire du sommet de la tête et la rapprocher autant que possible de celle du centre de gravité.
Fig. 324. — Trajectoire décrite dans l'espace par le pubis d'un marcheur ; les flèches indiquent le sens du chemin parcouru.
Fig. 325. — Sujet en expérience portant dans le dos des baguettes blanches indiquant l'axe du rachis et les axes des épaules et des hanches. Photographies partielles des mouvements du tronc (Marey et Demeny).
Oscillations latérales. — Les oscillations latérales du troncviennentde la substitution d'un membre à l'autre comme colonne de soutien ; au moment du lever d'un pied le tronc ne repose plus que sur une tête fémorale, il tend à tomber du côté du membre levé, l'action musculaire rétablit en partie l'équilibre en attirant le centre de gravité du tronc vers la base de sustentation.
Plus la distance entre l'écartement des pieds ou l'écartement des cavités cotyloïdes sera grande , plus les oscillations latérales seront considérables. Ainsi plus l'allure est rapide, plus on tend instinctivement à rapprocher les talons de la ligne moyenne du chemin parcouru pour diminuer les oscillations latérales etàfermer l'angle des pieds. Les sujets à jambes courtes et à bassin large ne peuvent les éviter et ont une démarche caractéristique fortement exagérée chez le canard. La femme à
jSeniS de bi march e.
l<ig. 326. — Analyse des torsions du corps dans la marche : en a, b, c. la torsion est nulle ; en cl et e, elle est maximum et inverse l'une de l'autre (Vue d'en haut).
cause de la largeur de son bassin et pour éviter cette démarche
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Fig. 327. — Photographies successives à 1/50 de seconde d'intervalle d'une baguette fixée le long de la colonne vertébrale d'un marcheur et dépassant la tête d'une longueur considérable. Le mouvement de balancement en avant et en arrière et l'inclinaison générale du tronc dans la marche sont ainsi amplifiés.
On voit en A, au moment du double appui du pied, le corps se pencher légèrement en arrière, et inversement en B, au milieu de l'appui, s'incliner légèrement en avant. La flèche indique le sens de la progression, la ligne II H l'horizon.
est obligée de rapprocher les pieds en dedans, ce qui enlève le parallélisme des jambes.
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Les mouvements du tronc précédemment étudiés, surtout les oscillations verticales sont très visibles sur une colonne d'infanterie en marche même à grande distance. Il est curieux de remarquer qu'il est impos-
sible, au moyen de clairons ou de tambours d'obtenir un ensemble dans les mouvements.
Chaque rang en suivant parfaitement le rythme qu'il entend ne sera pourtant pas en même temps à la même phase du pas, mais retardera de la fraction de seconde employée par le son du clairon pour arriver à chacun d'eux. Ainsi les têtes des fantassins présentent une ligne ondulée précisément semblable à l'onde sonore. Il n'y a pas manque d'ensemble, mais chacun n'entend pas la mesure au même moment.
Longueur du pas et vitesse de pnoGREssioN. — Dans toutes les allures, les deux moitiés d'un pas complet sont souvent de longueurs inégales; la plus longue correspond à l'action de la jambe dont les muscles sont le plus exercés. C'est généralement le pied servant à donner l'appel dans le saut qui donne la plus grande impulsion dans la marche. Chez moi le pied gauche remplit cet office, j'use la semelle du pied gauche sous le gros orteil bien avant celle du pied droit.
Deux choses sont à considérer dans le pas : sa longueur et sa durée. La durée du pas implique le rythme ou la cadence de la marche. Cette cadence dépend d'un grand nombre d'éléments
Fig. 328. — Mouvement du tronc dans la marche obtenu par les photographies successives d'une tige fixée dans le dos du marcheur fuyant devant l'appareil (Perspective du mouvement).
et influe réciproquement sur la longueur du pas et sur la vitesse de progression.
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Relation entre la longueur du pas et le rythme de la îiabchb,
— La vitesse de progression est le produit de la longueur du pas par la cadence, elle est le produit de facteurs complexes que nous allons examiner. L'expérience nous a montré que la vitesse maximum de la marche ne correspond pas à la cadence donnant la plus grande longueur du pas. Cela tient à la relation existant entre la longueur du pas et le rythme de l'allure. Le tableau précédent (fig. 322) indique que la longueur du pas augmente sans cesse jusqu'au rythme de 75 pas à la minute. Il est alors de 1.70 m.
pour une taille moyenne de 1,67 m.
Au delà de ce rythme la longueur du pas diminue ; lorsqu'on précipite trop la marche on ne laisse plus le temps à la jambe oscillante de se porter en avant, c'est la raison du raccourcissement du pas. La vitesse de progression aurait son maximum pour le rythme 85 soit 121 mètres à la minute mais cette vitesse ne peut être continuée longtemps dans ces conditions, ce n'est pas une allure économique. Elle diminue ensuite si la cadence s'accélère.
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Variation delà vitesse du corps pendant l'appui du pied. — La vitesse de translation du corps n'est pas constante, pendant l'appui du pied il y a un ralentissement de la vitesse horizontale de la masse du corps. Lorsqu'on traîne une voiture à bras, les
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traits de la voiture sont alternativement tendus et relâchés. Cela se voit également dans la figure 295 où les points formant la trajectoire de la hanche ou de la tête sont plus ou moins rapprochés. On voit le ralentissement maximum correspondre au passage du rayon du membre actif par la verticale c'est-à-dire au maximum d'élévation du tronc au-dessus du plan horizontal (fig. 302), Ces variations absolues de la vitesse ainsi que les réactions
Fig. 330. — Schéma indiquant deux façons d'allonger le pas dans la marche ; l'une défectueuse en étendant fortement la jambe en avant, l'autre économique en poussant avec la jambe d'arrière et en recevant le poids du corps sur la jambe fléchie.
verticales augmentent avec la longueur du pas. Il y a là une limite de rendement, vouloir aller trop vite en allongeant le pas démesurément exagérerait tellement les oscillations verticales et les variations de la vitesse du tronc que l'allure deviendrait impraticable à cause de la fatigue qu'elle procurerait.
Les figures 296 à 304 montrent la loi des vitesses des différents segments du membre inférieur.
Manière économique de marcher. — Il y a du reste une manière d'obvier à ces défauts dans la pratique.
Les allures trop lentes ou trop vives doivent être laissées de côté, les rythmes de 55 à 65 pas à la minute sont les seuls avantageux. La longueur du pas doit s'obtenir par l'allongement du membre à l'appui, les jambes doivent rester légèrement fléchies à leur passage par la verticale, le tronc un peu incliné en avant et le pied posé en avant sans étendre démesurément la jambe (fig. 330).
La longueur du pas est ainsi obtenue en poussant avec la jambe en arrière le plus longtemps possible, en utilisant tout le déroulement du pied au lieu d'écarter les jambes d'une façon exagérée (fig. 331 et 332). La poussée avec le pied d'arrière a une certaine analogie avec la fente de l'escrime ; la jambe est légèrement fléchie au moment du poser, elle
Fig. 331. — Deux images successives d'une marche fléchie :
1, Instant du double appui; 2, instant suivant immédiatement après flexion de la jambe eu avant pour éviter l'oscillation verticale du tronc.
est alors dans de bonnes conditions pour amortir le choc du pied. Ce choc n'est pas perdu, il se transforme en changeant la trajectoire de la hanche en diminuant son élévation et en uniformisant le mouvement. Le tronc glisse ainsi sur une surface moins accidentée et avec plus de régularité, sa translation se rapproche d'un mouvement rectiligne et uniforme, qui serait l'idéal.
La force motrice qui entraîne le tronc en avant est la résultante de la pesanteur et de l'effort d'extension du membre à l'appui.
La pesanteur tend à faire décrire à la hanche un arc de cercle autour du pied (fig. 333). Mais le rayon du membre en s'allongeant modifie la trajectoire de la hanche qui se rapproche ainsi de l'horizonLale; cependant l'extension n'est jamais suffisante et la trajectoire s'abaisse à la fin de l'appui.
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Néanmoins la résultante de la rotation de la hanche autour du pied et de la poussée du membre inférieur peut devenir une action horizontale F dans le sens de la progression (fig. 333).
Fig. 33:2. — Soldat chargé au moment du double appui et du lever du pied d'arrière. On voit l'inclinaison considérable du tronc.
Monsieur le C de Raoul a longtemps pratiqué la marche fléchie S l'allure du paysan, de l'homme fatigué, et l'a popularisée dans l'armée. Je suis d'accord avec lui sur bien des points et j'avais déjà signalé depuis longtemps les avantages de cette allure au point de vue pratique 2. On conçoit sans peine que plus le déroulement du pied sera complet et prolongé, plus l'action du membre à l'appui sur la hanche sera durable, plus celle-ci sera poussée en avant et plus le pas sera allongé.
L'inclinaison du tronc en avant facilite l'obliquité du membre qui pousse. L'extension complète de ce dernier donne à la trajectoire de la hanche une direction plus horizontale et plus rectiligne et prolonge l'action utile à la progression.
État du sol. — La longueur du pas dépend aussi de l'état \. Cl de Raoul, Comment on marche.
2. Demeny. L'Éducation physique. Bulletin d'Anthropotechnie, 1886, et Manuel d'exercices gymnastiques de l'Instruction publique.
du sol. Plus le sol est poli et glissant, plus la longueur du pas devient petite.
Sur un terrain parfaitement poli, la progression serait
Fig. 333. — Action du membre inférieur dans la marche comme organe propulseur ou organe de soutien de la masse du corps. Combinaison de cette action avec le poids du corps pour engendrer la trajectoire de la hanche.
a Y. verticale et attitude de la jambe fléchie au moment du passage par cette ligne; H H, H2, trajectoire de la hanche différant de l'arc de cercle H h à cause de l'allongement du rayon C h; F, résultante de l'action de la pesanteur Pet de l'effort d'extension R du membre inférieur. Cette résultante est dirigée suivant la tangente à la trajectoire et représente la force motrice de progression. Ps, résultante de l'action des membres au moment du double appui et égale et contraire au poids du corps.
impossible, le pied glisserait en arrière, le corps tomberait, son centre de gravité descendant le long d'une verticale. La longueur du pas peut au contraire s'exagérer si le sol est rugueux, si les semelles des chaussures portent des pointes pénétrant dans la terre. Pour éviter le glissement sur les plans inclinés servant à l'abordage des bateaux, on les munit de baguettes en relief sur lesquelles le pied vient buter et trouve un point d'appui solide.
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Si le sol ne résiste pas à la pression du pied, s'il est formé de terre ou de sable meuble,, l'extension de la jambe n'est plus complètementutiliséepourlaprogression; si le troncavanced'uncôté,
le pied recule de l'autre en pénétrant dans le sol (fi g. 334 et 335).
Il ne progresse en réalité que de la différence de ces deux chemins en sens inverse. Pour éviter cette
Fig. 334. — Ecrasement du sol sous la poussée du pied dans la marche ; a, excavation produite ; b, soulèvement consécutif.
Fig. 335. — Empreinte du piei/ dans un terrain meuble. T, talon ; P, pointe.
perte de travail il faut précipiter son pas et ne laisser agir la pression du pied qu'un temps très court. Les semelles larges
Fig. 336. — Images successives d'un marcheur fuyant devant l'observateur, montrant le synchronisme du mouvement des bras et des jambes.
donnent une base d'appui plus résistante. Les Lapons marchent sur la neige au moyen de patins ressemblant à de grandes raquettes; plus le milieu est fluide plus les organes locomoteurs des animaux présentent de grandes surfaces d'appui. Les membranes palmées du canard, les nageoires du poisson sont plus petites que l'aile de l'oiseau, elles trouvent sur l'eau et sur l'air des résistances suffisantes à la progression.
Mouvements des bras. — Les mouvements des bras sontsyn-
chrones et opposés au mouvement du membre inférieur du même côté. Ils ont pour effet de corriger en partie les déplacements du centre de gravité dus au mouvement des jambes et à la torsion du tronc. Plus l'allure est rapide moins l'oscillation des bras est étendue; ceux-ci se fléchissent même pour osciller plus rapidement (fig. 336 et 337).
Fig. 337. — Images successives d'un marcheur vu d'en haut. La figure 2 a été portée à droite pour éviter la superposition.
L'oscillation du bras se fait souvent dans un plan oblique coupant en avant la ligne de progression, ce qui atténue encore l'instabilité de l'équilibre sur un seul pied au moment du lever1. Ces mouvements doivent être modérés, cependant si on les supprime, la démarche est gênée. Les amputés nouveaux, les malades atteints d'une paralysie ou atrophie des parties antérieure el postérieure du deltoïde ont une allure spéciale.
1. Le déplacement du centre de gravité dans le corps est la somme algébrique des déplacements dus au mouvement des bras et au mouvement des jambes. Or, à la fin du double appui, la jambe qui se lève est suspendue à la hanche, ce qui amène pendant l'oscillation le centre de gravité de ce côté et en avant. A ce moment s'il y a un bras en arrière et un bras en avant dans le plan transversal, le déplacement du centre de gravité sera moindre, la trajectoire qu'il décrit plus rectiligne, de là économie et utilisation de la force musculaire.
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Quelques sportmen cherchent à rendre synchrones les oscillations des membres du même côté, prenant ainsi une allure qui ressemble à l'amble chez le cheval. Rien ne peut approuver cette façon anormale de procéder.
D'autres sujets incoordonnés font des mouvements exagérés des bras et du tronc, ils dépensent en pure perte leurs forces
Fig. 338. — Images d'un marcheur incoordonné allongeant le pas en faisant des mouvements exagérés des bras et des jambes.
sans avancer et en se fatiguant beaucoup; il ne faut pas les imiter (fig. 338).
Pression des pieds sur le sol. — La pression du pied sur le sol présente un grand intérêt dans toutes les allures. Reprenant les premiers travaux de M. Marey sur ce sujet1 nous avons avec ce dernier approfondi la question et construit un dynamographe enregistreur donnant la valeur de la pression du pied aux différentes phases de son appui. Nous avons remplacé les semelles à réservoir d'air par un plancher fixe s'appuyant sur des spirales de tube de caoutchouc à section étroite2. Le poids du corps se répartit sur un surface assez grande pour que l'écrasement soit presque insignifiant. Néanmoins la quantité d'air chassée des tubes est suffisante pour faire mouvoir un tambour enregistreur. Nous nous sommes mis ainsi à l'abri des erreurs dues à la masse même de l'instrument; bien réglé
