DÉTERMINATION DE LA POSITION DU CENTRE DE GRAVITÉ DANS LES

attitudes du corps. — Nous avons fait cette recherche expérimentale à propos des principales attitudes de la marche, de la course et du saut et nous avons obtenu les chiffres suivants :

Le sujet était étendu sur un lit de sangle suspendu et pouvant osciller sur des couteaux autour de deux axes horizontaux et rectangulaires comme une suspension de cardan i. Partant de la position droite où l'équilibre était indiqué au moyen d'un index, on changeait d'attitude ce qui déplaçait l'index. On rétablissait l'équilibre au moyen de poids additionnels et, par un calcul de proportion très simple, on obtenait la valeur en millimètres du déplacement du centre de gravité dans le corps par suite du changement d'attitude (fig. 117).

Le déplacement du centre de gravité était compté dans deux directions, en avant ou en arrière.

L'homme étant couché sur le côté, voici les déplacements en

1. G. Demeny, Etude des déplacements du centre de gravité dans le corps de l'homme, Comptes rendus de l'Académie des Sciences, 10 octobre 1887.

7i MÉCANISME ET ÉDUCATION DES MOUVEMENTS

avant, et en arrière correspondant à quelques attitudes simples.

Fig. 117. — Lit suspendu à la cardan pour la détermination de la position du centre de gravité dans le corps dans différentes attitudes (Demenv).

I, îndcï pour montrer les variations d'écart dans l'équililrc du système.

Taille 1,66 m. ; hauteur du centre de gravité au-dessus du sol dans la station droite 0,945 m. (fig. 118). Dans les attitudes correspondant à la course et au saut les

ANALYSE DES ATTITUDES ET DES MOUVEMENTS 7b

écarts sont encore plus considérables. Par exemple dans la position du sauteur au-dessus de l'obstacle le centre de gravite est porté à 109 millimètres en avant et à 138 millimètres en haut.

Fig. 118. — Attitudes que l'on rencontre dans les différentes phases du saut où sont indiqués les déplacements correspondants du centre de gravité en millimètres.

Nous verrons qu'il faut tenir compte de cette position du centre de gravité dans la hauteur du saut et dans l'évaluation du travail.

Conditions de stabilité du corps reposant sur le sol. Base de sustentation. — La seule condition d'équilibre sur un sol horizontal est que le centre de gravité du corps soit verticalement placé au-dessus de la base de sustentation ou la figure convexe formée par les contours des pieds et les tangentes à ces con-

MÉCA.N1SMME ET ÉDUCATION DES MOUVEMENTS

tours. Bien entendu il faut d'abord et avant tout que les différentes parties du corps soient fixées et forment un tout solide.

Fig. 119. — Différentes formes de base de sustentation du corps reposant

sur le sol.

1. slalioo sur un pied ; — 2, station sur la pointe d'un pied ; ■ — 3, station talons réunis, pointes écartées; — 4, id., les pieds joints ; — 5, fente en avant; — 0, (ente oblique; — 7, fente latérale.

Une fois cela obtenu, la stabilité diminue ou augmente avec l'étendue de la base de sustentation (fig. 119). Il y a bien quelques petits écarts de cette condition rigoureuse grâce au frottement des chaussures et du sol, mais l'équilibre demande le concours actif de la force musculaire, et ne peut être maintenu longtemps. Si l'on se penche légèrement en avant, il y a contraction énergique des extenseurs du pied, des fléchisseurs des orteils, des extenseurs de la jambe et du tronc, le coccyx étant rejeté en arrière. Si l'on se penche en arrière, ce sont les fléchisseurs du pied et du tronc qui agissent ; dans l'inclinaison latérale, les fléchisseurs latéraux du tronc (fig. 120).

Dans la station droite ces diverses actions musculaires s'exercent sans cesse pour rétablir à chaque instant l'équilibre compromis et empêcher une chute de se produire. L'homme ivre ou endormi chez lequel les muscles se relâchent, s'affaisse sur lui-même, la tète, le tronc et les jambes fléchis.

Fig. 420. — Station inclinée obtenue en donnantaux semelles une grande longueur et une grande rigidité.

ANALYSE DES ATTITUDES ET DES MOUVEMENTS

Fig. 121. — Station sur la pointe des orteils.

Foudroyé par une mort subite on tombe en avant, la face contre terre.

Un sujet amputé des deux pieds ne peut rester immobile sur place si ses membres artificiels sont terminés par des pilons. La base de sustentation est alors restreinte et les réactions musculaires du pied nécessaires pour rétablir à chaque instant l'équilibre n'existent plus.

Pour augmenter la stabilité de la station debout, on écarte la pointe des pieds, on se fend en avant, de côté ou latéralement; suivant la forme et l'étendue de la base de suslentation, les mouvements du tronc deviennent possibles sans compromettre la stabilité. Pour résister à un effort extérieur, on prend une base dans la direction de cet effort ; ainsi si l'on porte par exemple la jambe droite en avant légèrement fléchie, la jambe gauche tendue en arrière comme un arc-boutant, l'axe du pied droit perpendiculaire à celui du pied gauche, la base de sustentation aura la forme d'un triangle et permettra la flexion du. tronc en avant; le centre de gravité du corps se projettera toujours sur la surface ainsi délimitée. L'altitude précédente est bonne pour résister à un effort venant de front (fig. 119).

C'est à peu de chose près la position de l'escrime et de la boxe.

L'équilibre devient de plus en plus difficile à maintenir si l'on se tient sur un seul pied, la base de sustension étant réduite à la surface de contact avec le sol (fig. 122).

La stabilité diminue encore à plus forte raison si l'on se dresse sur la pointe des pieds ou sur la pointe d'un seul pied comme les danseurs. Étant en équilibre si l'on porte la jambe libre en avant, en arrière, ou latéralement, le tronc s'incline respectivement en arrière, en avant ou latéralement mais du côté opposé à la jambe libre afin de ramener au-dessus de la

Fi£. 122.— Forme de la base de sustentation dans la station sur la pointe d'un pied.

base de sustentation le centre de gravité de l'ensemble déplacé par le fait de la nouvelle attitude (fig. 123).

Exercices d'équilibre. — Les équilibres sur le sol demandent une éducation spéciale, beaucoup de souplesse et une grande

intégrité du système nerveux. Ils donnent une assurance et un aplomb tout particuliers. On peut les graduer facilement en les exécutant d'abord sur le sol (fig. 123), puis sur la poutre dans des attitudes de plus en plus difficiles et à des hauteurs de plus en plus grandes.

Les coups de pied de flanc et les coups de pied de figure usités

Fig. 123. -Équilibre sur une danS la boxe française sont de jambe les bras écartés. véritables exercices d'équilibre très

intéressants à ce point de vue.

Les danseurs de corde ont différents moyens d'assurer leur équilibre. Sur une corde raide celui-ci est tout à fait instable, le moindre écart fait dévier le centre de gravité de la verticale passant par la corde et la chute devient inévitable.

On se sert alors des bras ou mieux encore du balancier pour rétablir à chaque instant la position du centre de gravité au-dessus de sa base étroite de sustentation. Le balancier agit surtout par sa masse; lent à se déplacer, il présente au corps une certaine fixité relative et, par son inertie, un point d'appui momentané. Le fil de fer suspendu à deux points fixes demande d'autres conditions de stabilité parce qu'il peut osciller autour de la ligne de ses points de suspension; debout sur le fil, le danseur a toujours son centre de gravité plus bas que cet axe. L'équilibre est donc relativement plus stable; un écart latéral a pour effet de faire osciller le système sans produire immé- • dialement une chute. Les Japonais excellent à ces exercices; on les voit demeurer longtemps sur ce fil et y prendre toutes les attitudes possibles. Le parasol qu'ils ont à la main n'est pas un ornement, c'est un véritable instrument d'équilibre, il permet de s'appuyer sur l'air comme l'aile de l'oiseau et d'y trouver une résistance analogue au balancier.

ANALYSE DES ATTITUDES ET DES MOUVEMENTS 7'

Dans les attitudes d'équilibre, le corps prend l'apparence d'une statue, mais cette immobilité est une illusion. 11 suffit de toucher les membres maintenus rigides pour constater l'état des muscles, tout vibre chez l'homme ainsi immobilisé ; il y a

Fig. 124. — Attitudes d'équilibre demandant pour être maintenues une énergie et une coordination spéciales (d'après photographies de Muybridge).

travail et fatigue réelle. Debout sur le plancher d'un dynamographe sensible, l'appareil indique des trépidations, au lieu du calme on constate une agitation incessante (fig. 124).

Équilibre sur un plan incliné. — Les conditions d'équilibre sont les mêmes sur un plan incliné; la base de sustentation est alors réduite à la projection horizontale de la base sur le plan incliné. La stabilité dépend du poli de la surface sur laquelle on repose. Le frottement doit être assez considérable

su

pour empêcher le glissement qui se produirait également sur un plan horizontal lorsque les jambes ont une position oblique ; par exemple dans la fente de l'escrime ou dans la station les jambes écartées.

Charge et pression sur les points d'appui. — La pression se répartit sur les points d'appui d'après la loi connue des

Fig. 125. — Répartition delà charge sur chacun des pieds dans différentes

attitudes.

G, centre de gravilé ; — P, poids du corps ; — pt,Pî, composantes du poids supporté par chaque pied ; — 1, fente latérale ; pressions égales ; — 2, inclinaison latérale du tronc, pressions inégales ; — 3, fente de l'escrime, charge très grande du pied en avant.

moments des forces parallèles. S'il y a un seul point d'appui, il supportera toute la charge du poids du corps, s'il y en a deux ou plusieurs, la somme des pressions sera égale au poids et leur valeur dépendra de la position du centre de gravité. La décomposition du poids du corps doit être en rapport inverse avec les distances des centres des surfaces d'appui à la verticale passant par le centre de gravité.

Si nous nous tenons debout les jambes écartées, le corps droit, les bras symétriquement placés, la pression sera la même sur les deux pieds et égale à la moitié du poids du corps.

En nous penchant latéralement (fig. 125) le centre de gravité G se projettera en G' du côté du pied où l'on s'incline. La pression augmentera sur ce pied et diminuera sur l'autre

ANALYSE DES ATTITUDES ET DES MOUVEMENTS

SI

dans le rapport inverse des distances AG' et G'B de façon à avoir toujours : Pi -f- P2 = poids du corps. A et B étant les appuis des pieds G' la projection du centre de gravite sur le sol. Nous avons construit des appareils mettant en évidence la pression différentielle du pied droit et du pied gauche, ce qui permet de constater que presque jamais, en station debout, nous n'avons une égale répartition de la. charge sur les membres inférieurs, ceci pourrait expliquer la production de certaines déformations du squelette, en particulier la scoliose des enfants. Si la fente devient assez grande pour amener le centre de gravité du corps au-dessus du pied, (fig. 287) la pression supportée par ce dernier sera tout le poids du corps, tandis que sur l'autre elle deviendra nulle.

Tout ceci est vrai du corps reposant immobile sur le sol.

En réalité la pression des pieds change à chaque instant, le moindre mouvement produit des variations de pression et l'on pèse ainsi tantôt plus, tantôt moins que le poids réel, suivant le mouvement ascensionnel du centre de gravité ; les dynamographes nous en ont montré la loi, nous aurons à revenir sur ce point dans l'étude de la locomotion, principalement à propos de l'étude du saut.

Plus nous avons de surface du corps en contact avec le sol et moins la pression en chaque point est considérable. Assis sur un siège, accoudé à une table, appuyé sur une canne ou des béquilles, nous soulageons une grande partie de nos articulations et de nos muscles. Couché sur un matelas, nous avons alors une base de sustentation et une surface de contact maximum. Le poids du corps se répartit sur toute cette surface ; chaque point du corps ne supporte ainsi qu'un minimum de pression. C'est la meilleure manière de nous reposer; nos muscles sont complètement relâchés. Le cœur lui-même se repose, il n'a plus à élever verticalement la colonne sanguine, son travail est considérablement réduit.