CHAPITRE II

§ 1*"'. — Hàg^ générales d'analya» des maureiiieaia.

Dans toute analyse d'aune attitude ou d'un mouyement, i! y a un problème de méeaniqu&et une question de physiologie. Le problème dé mécanique est facile à poser ; il consiste à déterminer les résistances dues à la pesanteur, aux réactions diverses s'exerçant sur le corps à les composer entre elles pour en déduire Faction musculaire et par suite les muscles entrant spécialement en jeu pour équilibrer Les premières. Suivant la direction^ le sens et la nature du mouvement on se /endra compte de Tantagonisme entre les muscles et les résistances a vaincre. Il faut tenir compte des résistances d'inertie des différentes parties du corps et des masses à mouvoir. Les variations de vitesse mesureront le travail produit. Nous aurons plus loin 4 considérer cette mesure. Chaque mouvement peut être égn lement étudié au point de vue physiologique, c'est-àf-dire d'apirèe ses ejBéts 8U3r le corps et au point de vue pédagogique ou éducatif, c'est-à-dire d'après les avantages qu'il procure à l'individu. (Essai d'une méthode positive.)

Nous serons obligés de confondre souvent ces études pour être fidèle ^ notre plan et au but proposé : l'amélioration physique de rhomme. Le nombre des mouvements à analyser est indéfini mars tous ne présentent pas d'intérêt à notre point de vue, ce qui importe, c'est la manière de tirer parti de nos forces après les avofr acquises, de ne pas les gaspiller ou les dépenser de façon à nous nuire soit par excès soit par mauvaise utilisation.

Va muscle ne se contracte jamais seul, il faut dans une

72 MECANISME ET ÉOUCATIOIf DES MOUVEMENTS

iiUitude ou un mouvement le concours de synergies musculaires où les muscles spéciaux, directeurs et modérateurs du mouvement^ les fixateurs des points fixes ont chacun leur rôle spécial et déterminé. Nous ne reviendrons pas sur ces faits développés précédemment à propos de la coordination '. Nous n'avons pas besoin d'une précision bien grande pour établir la part des muscles et des résistances dans l'équilibre et dans le mouvement, ce qui nous suffit presque toujours.

Lois GÉNÉRALES DU HÉGANISIIE DE^ MOUVEMENTS. — LeS mOUVO-

ments sont d'ailleurs régis par les lois générales de la mécanique dont il faut rappeler les plus importantes.

Loi du moindre effort, — Par l'éducation et par instinct nous trouvons les conditions les plus économiques de Tapplication de nos efforts, nous réduisons le nombre des contractions musculaire au minimum utile et leur intensité à la valeur delà résistance à vaincre.-

Loi de reparution des efforts suivant les résistances à vaincre. — Toute résistance opposée à une partie du corps fait naître nne action musculaire égale et opposée; par exemple une résistance extérieure produisant la flexion du bras fera naître un effort ou réaction musculaire d'extension et inversement.

Loi du relâchement des muscles. — Toute résistance appliquée sur une partie du corps a pour effet de relâcher les muscles dont elle remplace la fonction ; par exemple, si le bras est étendu passivement par une résistance extérieure, les muscles extenseurs tombent dans le relâchement.

Loi d'inertie. — Le corps et toute partie du corps terident à conserver leur état de repos ou de mouvement; le passage du repos au mouvement ou d'un mouvement à un autre mouvement avec vitesse ou direction variées ne peut se faire sans le concours des forces; les forces motrices sont intérieures au corps, mais ce dernier ne peut se mouvoir sans points d'appuis extérieurs.

4 Conditions économique» de l'exercice, in Les Bases scientifiques de Itducation physique, 2« édilion; l'aris, F. Alcan, 1903.

Loi des masses. — La vitesse d'un mouvement est en rapport avec la masse à mouvoir, les résistances à vaiûcre et la force motrice ; le travail se mesure par la force vive, il est proportionnel à la masse en mouvement et au carré de la vitesse de celui-ci.

Poids et centre de gravité du corps. — Notre force musculaire s'exerce sans cesse à vaincre le poids du corps et la résistance d'inertie de ses différentes parties. Toutes les molécules du corps sont pesantes, elles représentent des petites forces parallèles dirigées verticalement ; elles peuvent se composer partiellement pour former le poids d'un membre, du tronc ou totalement pour former le poids du corps entier. Il est commode de réprésenter ce poids par une seule force appliquée en un point idéal appelé centre de gravité.

Le centre de gravité du corps est le point d'application de la résultante du poids de toutes ses parties, on ne peut donc lui assigner aucune position fixe dans le corps/ce serait une absurdité. Il faut en déterminer la situation pour chaque attitude particulière.

Détermination de la position du gentre de gravite 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 ^ 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 millimèlres 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, Étude des déplacements du centre de gravité dans le corps de l'homme, Comptes rend us de l'Académie des Sciences, 10 octobre 1837.

T4 MâCARISIIB ET ÉDUCATION BES MOaVKKBNTS

aTAiiiet en arrière correspondait 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 (Demint).

I, index pour montrer les variations d'écart dans Téqnilibre du tystèms.

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 las

AHALYSB DBS iLTTITimBS ET DBS KOUVEHBlfTS

TU

écarts sont encore plus considérables. Par exemple dans la posiftvMK du saoiteur aa^lessus de Tobstacle le centre de gravité est porté à 109 millimètres en avant et à 138 millimètres en haut.

Ttg. U8. — Attitudes que Ton rencontre dans let diffëreute* pb4^;)«c /ia taut où tont indiqués les déplacements correipondants du dtôtre d* ffriftvité en miilimôtre».

Nous verrons (fu'il faut tenir compte de cette position du centre de gravité dans la hauteur du saut et dans Tévaluation du trtTatl.

€0WDmOlfB DB STABILITE DU CORPS REPOSANT SUR LB SOL. BasI DB

sBfTwiTATioir. — La seule condition d'équilibre sur un sol horilOBtal est que fe centre de gravité du corps soit Terticalement plscé au-dessus de la base de sustentation ou la Sgure convexe formée par les contours des pieds et les tangenlss à ces con-

MÉGANISMKE ET ÉDUCATION DES MOUTEMENTS

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

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

sur le sol.

i, stalion kur uu pied ; — S, station sur la pointe d'un pied ; — I, sUUon talons réunli, poiuies Parlées; — 4, id., les pieds joinU ; — 5, fonte on arant; — 6. fente obliquo; •— 7, foute latérale.

Une fois cela obtenu, la stabilité diminue ou augmente avec retendue 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 Téquilibre demande le concours actif de la force musculaire et ne peut être maintenu longtemps. Si Ton 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 Ton se penche en arrière, ce sont les fléchisseurs du pied et du tronc qui agissent ; dans Tinclinaison latérale, les fléchisseurs latéraux du tronc (fig. lîO).

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. ^20 — blalion inclinée obtenue en donnantaux semelles une grande longueur •t une grande rigidité.

▲NALTSB DBS ATTITIDES ET DBS MOUVEHCNTS

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 artiOciels sont terminés par des pilons. I^ base de sustentation est alors restreinte et les réaciions musculaires du pied nécessaires pour rétablir à chaque instant l'équilibre n*ex istent plus.

Pour augmenter la stabilité de la sta»

tioB debout, on écarte la pointe des pieds, on se fend en avant, de c6té ou latéralement; suivant la forme et retendue de la base de sustentation, les mouvements du tronc deviennent possibles sans compromettre la stabilité. Pûbr résister à un efifort extérieur, on prend une base dans la direction de cet efTort ; ainsi si 1 on porte par example la jambe droite en avant légèrement Qéchie, la jambe gauclic tendue en arrière comme un arc-boutant, Taxe du pied droit perpeuiiiculoirc à celui du pied gauche, la base de sustcataiion 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'attitude 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 aeul pied, la base

de susténsion étant réduite à la surface de contact avec le

sol (fig. 122).

La stabilité difhinue 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 Von 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

rif. 422— Forme d« la bftstt de sustentation d«ns Ift s ation sur la pointe d'un pied.

Fig. 123. ~ Équilibre sur ane jambe les bras écartés.

78 VÉCANrSMB ET ÉDUGATIOM BBS MQUTBIBirrS

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

EzBRcjGBs D*BQCiLiDRB. — Les équilibres sur le flol demandent une éducation spéciale, beatucoup de souplesse «et une grande

intégrité du système nerveaK. Ils donnent uneassurADoe et un i\piamb tout particuliers. On peut les graduer facilement «n ks exécutent d'aboj^d sur le sol (iig. 123), puis sur la poutre daas des attitudes de plus en plus difficiles ^et à des hauteurs de plus en plus iprandes.

Les coups de pied de flanc 6t les coups de pied de figure usités dans la boxe française sont de 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 f^vité au-dessus de sa base étroite de sustentation. Le balancier agit surtout par sa masse ; lent à se déplacer^ il présente «u corps une certaine fixité relative et, par son inertie^ un point d'appui momentané. Le ûl de fer suspendu k deux points fixes dencuinde d'autres conditions de stabilité parce qu'il peut osciller autour de la ligne de ses points de suspension; debout sur le fil, le danse^ir 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 immédiatement 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 Tair comme l'aile de l'oiseau et d'y trouver une résistance analogue au balancier.

ARALT9E 1>SS ATTITUDES ET DES MOUVQMlITb

Dans 'les attitudes cTéquilibre, le corps pï'end rappareooe d^une statue, mtfis cette immobilité est une illusion. 11 suffit de toucher les membres mainlenus rigides pour constater Tétat des muscles, tout vibre chez l'homme ainsi immobilisé; il y a

fi;ç. 124. — Attitudes d'équilibre demandant pour ôtre maintenues vnn énergie et une ooondination spéciales (d'après photographies de UtrraaiDCE).

travail et fa^gue réelle. Debout sur le plancher d'un dynamographe sensible^ lappareil indique des trépidations^ au lieu du calme on constate une agitation incessante (fig. 124).

ÉQmuBRB SUR UN PLAN INCLINE. — Los couditious 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 froUement doit être assez considérable

pour empêcher le glissement qui se produirait également sur un plan horizontal lorsque les jambes ont une position obliqua ; par exemple dans la fente de Tescrime 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, Mntre de gravité ; — P, poids du corps ; — p^^Pt^ composantM da poids supporté far diaque pied;— 1, fente Jatéiale ; pressions égales; — S, iacUnaison laiérale ou troi pressions inégales ; — 3, fente dé rescrime, charge très gfîude du pied en aTant.

tro&e.

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 inversa 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.

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

dans le rapport inverse des distances AG' et G'B de façon à avoir toujours : Pj + Pj = poids du corps. A et B étant les appuis des pieds G^ la projection du centre de gravité sur le sol. Nous avons construit des appareils mettant en évidence la pression différentielle du pied droit et dii 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 aurpns à revenir sur ce point dans Tétude de la locomotion, principalement à propos de Tétude 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 dee 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.