LA LOCOMOTION

Mais ces dépenses d'énergie, l'une directement utile à l'acte mécanique à réaliser, l'autre nécessitée par la l'orme même du moteur que nous constituons, ne son! pas les seules auxquelles nous ayons à satisfaire pendant la marche. Les épreuves chronopholograpluipies montrent, en effet, que le centre de gravité du sujet en expérience s'élève périodiquement à une certaine hauteur pour s'abaisser ensuite à son niveau primitif et que la trajectoire de ce point est une sinusoïde. Il résulte dès lors de cette forme même de la trajectoire que l'abaissement du centre de gravité qui succède à une ascension n'a pas lieu en chute libre et que la vitesse est nulle à la fin de ladescente^ ce qui exige une dépense d'énergie musculaire égale à celle que nécessite l'ascension. Marey a trouvé que la dépense totale il énergie correspondant cà un demi-pas, c'est-à-dire à un double mouvement d'élévation et d'abaissement, était, pour un sujet du poids de ;j kg., de 6,2 kgm. lors de la marche lente. A 1 allure et à la cadence considérées, cette quantité de travail est donc la plus grande des trois parties dont se compose le travail total de la marche.

Or ces mouvements verticaux du centre de gravité sont absolument inutiles à la progression; l'énergie qui leur correspond est par suite dépensée en pure perte. Et l'expression est ici bien exacte au sens relativement restreint que nous attachons aux termes de dépense inutile d'énergie, car si les mouvements verticaux sont peut-être, dans une certaine mesure, sous la dépendance de la forme de notre organisme, il est du moins en notre pouvoir de régler l'étendue de ces mouvements, d'en diminuer l'amplitude et par suite de réduire la quantité d'énergie qui leur correspond, lorsque nous avons intérêt à le faire.

En effet, en calculant, d'après les épreuves chronophotographiques, le travail correspondant aux déplacements verticaux du centre de gravité pour les diverses cadences de la marche et de la course, Marey a pu construire la courbe de la figure 3 dont les ordonnées représentent le travail précèdent et les abscisses le nombre de pas à la minute. On voit immédiatement sur celte ligure que lorsque la cadence s'accélère, c'est-cà-dire lorsque nous voulons réaliser une assez grande vitesse de translation, et que nous commençons à avoir intérêt à obtenir une meilleure utilisation de l'énergie dépensée, m>us diminuons, dans le travail total, la partie relative aux dépla-

ACTES MÉCANIQUES GENERAUX

céments verticaux du centre de gravité. Ce résultat est d'ailleurs obtenu, ainsi que le montrent les épreuves chronophotographiques, par une diminution de la hauteur de ce déplacement, par une tension plus grande de la trajectoire du centre de gravité, qui se rapproche de plus en plus d'une ligne droite.

*fl »5 50 55 60 SS 70

Marche

76 gO 65 30 35 100 /OS 110 *>ô '70 1Z5 fJO

Course

Fig. 3.

La l'éduction de dépense que nous réalisons ainsi est surtout marquée et rapidement croissante dans les cadences rapides de la course, qui correspondent au maximum d'effort que nous puissions développer, c'est-à-dire dans les cas où nous avons le plus grand intérêt à réduire le plus possible toute dépense inutile d'énergie. Si d'ailleurs nous ne sommes pas plus économes, aux cadences lentes et moyennes de la marche, cela tient, en grande partie au moins, à ce que nous nous sentons capables de satisfaire, sans crainte de fatigue, à la consommamation énergétique que nécessite l'acte mécanique à réaliser.

28. — Les enfants d'une part, les convalescents de l'autre, nous offrent les deux types extrêmes de fonctionnement. Ceuxci, en effet, veillent à réaliser la plus stricte économie de force; on peut dire, au contraire, que les premiers se livrent à un véritable gaspillage d'énergie, si, laissant de côté les conséquences éloignées de l'exercice physique, l'on s'en tient exclusivement au rapport entre le travail nécessité par le mouvement de translation et la consommation énergétique totale. Mais nous avons fait remarquer déjà que cette prodigalité dans la dépense, de la part des enfants, répond à une nécessité physiologique, et que ce n'est pas chez des organismes en voie de développement qu'il faut chercher le degré d'économie générale qu'adopte volontairement le moteur animé dans son fonctionnement mécanique.

LA LOCOMOTION 3l

Les convalescents, au contraire, sont, en l'espèce, d'excellents sujets d'observation, car leurs muscles, épuisés par la maladie, ont de la peine cà satisfaire à la dépense que nécessite la marche, même lente. Aussi s ingénient-ils à diminuer la consommation de travail qui correspond aux déplacements verticaux du centre de gravité ; et s'il existait un procédé simple et pratique pour obtenir la valeur de ces déplacements, de telles mesures fourniraient probablement à la clinique des indications objectives assez rigoureuses pour apprécier le retour progressif des forces à leur valeur normale.

29- — C'est d'ailleurs par une inclinaison générale du corps en avant, que nous arrivons à diminuer l'amplitude des mouvements verticaux du centre de gravité, et le mécanisme de cette action, d'ailleurs très simple comme on va le voir, montre que nous bénéficions, en outre, dans cette attitude penchée en avant, d'une augmentation de la composante utile de la force motrice.

Cette force, en effet, est due à la réaction du sol pendant l'extension du membre inférieur actif, et sa direction est celle de ce membre. La force motrice est donc oblique par rapport à l'horizontale, direction suivant laquelle il s'agit, en réalité, de faire progresser le centre de gravité où l'on peut supposer condensée toute la masse du corps. Par suite, la composante horizontale de cette force est seule utile à la progression en avant, tandis que la composante verticale engendre les déplacements verticaux dont il a été question ci-dessus. De là, résulte une imparfaite utilisation de nos efforts ; mais si la cause même de ce fait doit être rapportée, comme on le voit, à la forme du moteur, il est du moins en notre pouvoir de remédier dans une certaine mesure à cette fâcheuse condition mécanique, ce que nous ne manquons pas de faire dès que l'utilité s'en fait sentir.

Grâce à une inclinaison du corps en avant, la direction du membre inférieur et par suite celle de la force motrice se rapproche de l'horizontale, et la composante utile de cette force augmente, tandis que la composante verticale diminue d intensité. Nous réduisons ainsi la dépense inutile d'énergie correspondant aux déplacements verticaux du centre de gravité, et obtenons par suite un meilleur rendement de nos efforts.

Aussi prenons-nous cette attitude penchée dans la marche rapide, ou lorsque, à une cadence moins accélérée, une dépense

â2 ACTES MÉCANIQUES GÉNÉRAUX

antérieure d'énergie a déterminé en nous la fatigue, ou encore quand nous sommes surchargés d'un assez lourd fardeau, c'està-dire, en somme, dans les diverses circonstances pour lesquelles il devient nécessaire de déployer le maximum d'effort.

3o. — De cette étude de quelques-uns des actes mécaniques généraux qu'effectue le moteur animé, résultent les indications suivantes :

Nous nous montrons assez malhabiles, dans l'utilisation économique de nos forces, lorsqu'il s'agit d'un acte mécanique nouveau; mais nous parvenons à réduire tout au moins les dépenses inutiles d'énergie, qu'il est en notre pouvoir de régler, lorsque, par un apprentissage suffisant, nous avons acquis la connaissance mécanique de l'acte à effectuer.

Toutefois, nous sommes quelque peu prodigues et dépensons sans trop compter lorsque la dépense est minime, et ne devenons sagement économes que si la quantité de travail à fournir s'accroît assez pour menacer notre équilibre budgétaire d'énergie.

Opinions de Winslow, de Duchenne (de Boulogne), de Pettigiîew. Travaux de Beaunis, de Dément, de P. Richer. Indications fournies par la considération des muscles droits interne et externe du glore oculaire. recherches de sherrington et de topolanski. faits cliniques cor- RESPONDANTS. Loi générale du fonctionnement des muscles

3i. — Jusqu'ici nous n'avons considéré que des actes mécaniques généraux, d'ailleurs fort complexes, sans même nous demander quel en était le mécanisme musculaire, et c'est par l'appréciation d'un résultat en quelque sorte synthétique de ces actes que nous avons conclu au mode de fonctionnement économique du moteur humain. Ce résultat était constitué par la route suivie dans le cas des pêcheuses de Haughton, par la répétition, un nombre de fois rapidement croissant, d'un acte mécanique qui ne nous était pas familier, par la trajectoire du centre de gravité du corps, en ce qui concerne le sujet observé par Marey.

Mais on peut espérer obtenir des renseignements intéressants, et arriver à des conclusions plus directement probantes, par l'élude de phénomènes mécaniques plus simples, et par la considération de la situation et de l'action des muscles qui interviennent alors. A ce litre, l'étude des circonstances dans lesquelles se contractent simultanément les muscles appelés, d'une manière d'ailleurs trop générale, antagonistes, est particulièrement instructive.

3 a. — Gahen, dans la simplicité des conceptions physiologiques de son époque, affirme très nettement, comme le rappelle Duchenne (de Boulogne), que les muscles antagonistes, c est-à-dire à action isolée inverse, interviennent séparément et alternativement pour la production des mouvements contraires Imbekt. Fond, de l'organisme. 3

que leur contraction détermine. Cette opinion, exacte d'ailleurs dans certaines circonstances mécaniques, comme on le verra bientôt, fut acceptée sans plus ample examen jusqu'à Wînslow, qui, dans son Traité des muscles, publié à Paris en 1733, émet dans les termes suivants une opinion inverse : « Pour mouvoir quelque partie, ou pour la tenir dans une situation déterminée, tous les muscles qui la peuvent mouvoir y coopèrent. »

33. — C'est cette manière de voir qu'adopte Duchenne ( de Boulogne), opinion à laquelle il donne l'appui de sa grande autorité et qu'il essaie le premier de justifier par des considérations expérimentales ou plus exactement cliniques, d'ailleurs insuffisantes.

C'est que, en effet, les cas d'atrophies musculaires, par la considération desquels Duchenne (de Boulogne) pense avoir justifié son opinion, ne sont pas ici recevables. En particulier,, l'auteur de la Physiologie des mouvements, conclut, dans certains cas, au mode d'intervention des muscles antagonistes d'après les effets engendrés par l'existence ou l'absence de la tonicité musculaire. « Il existe une grande analogie entre les synergies musculaires mises en action, pendant la station verticale, et celles qui produisent les mouvements volontaires des membres... De l'harmonie des muscles antagonistes, ou plutôt du degré de force des muscles modérateurs de l'extension ou de la flexion du rachis dépendent nécessairement les différents degrés de courbures lombo-sacrées ou l'attitude de la tète. » Mais il n y a là qu'une assimilation affirmée et non justifiée.

De ce que la position normale de repos de certaines parties du corps est déterminée par la tonicité de muscles symétriqnes et à actions inverses, il ne s'en suit pas, en effet, que l'état d'activité des uns soit constamment accompagné de la contraction des autres.

Toutefois, dans les pages que Duchenne (de Boulogne) consacre au mode d'intervention des muscles antagonistes, certains côtés de la question sont fort justement envisagés.

Duchenne distingue, en effet, fort justement deux espèces d' « associations musculaires antagonistes ». Les unes n interviennent que pour les mouvements qui se produisent au niveau des articulations mobiles en tous sens (les énarthroseset les arthrodies), où elles ont pour effet mécanique d'assurer une direction déterminée de mouvement et d'empêcher toute déviation latérale. Au point de vue du fonctionnement écono-