PRODUCTION DE TRAVAIL MÉCANIOUE

Le travail mécanique est produit dans l'organisme par lea muscles, qui constituent les organes actifs du mouvemeut. Les conditions générales de la contraclion musculaire, ont déjà été étudiées dans la Physiologie giînérale ; il ne s'agira donc ici que des muscles considérés comme moteurs mécaniques et des effets qu'ils produisent, comme forces motrices, par leur application aux parties mobiles du corps et en particulier aux diverses pièces du squelette qui constituent les organes passifs du mouvement. La mécanique animale n'a pas, en réahté. d'autres lois que la mécanique ordinaire, seulement la complexité des organes actifs ou passifs qui entrent en jeu dans un acte déterminé rend tréadilficile le calcul des puissances et des réaifitancee, et expUquc

l'os mobile de Tos fixe dans Tarliculation A ; c esl donc l'inverse de ce que nous avons vu précédemment ; mais son effet est toujours perdu pour le mouvement de Tos; Taulre composante Vh tire le point M' dans la direction M'6 et possède seule un effet utile. On comprend maintenant l'utilité des saillies articulaires sur lesquelles les tendons se réfléchissent; en augmentant l'angle dincidence du muscle sur l'os mobile, elles favorisent d'autant l'action de la force motrice.

H est facile de trouver avec cette construction, l'intensité de la force utilisée à chaque instant de la contraction quand on connaît la force du muscle. Il suflit en effet de donner à la ligne MM' la valeur de la force du muscle et de construire le rectangle des forces comme dans les figures ci -jointes; on aura immédiatement la valeur des deux composantes M'a et M'6 en comparant leur longueur à celle de la diagonale du rectangle M'M.

Il est important de remarquer que, suivant qu'un muscle sera au début ou à la fin de sa contraction, il y aura pression des surfaces articulaires le« unes contre les autres ou tendance à l'écartement de ces surfaces. Beaucoup de muscles ne passent pas par les trois positions que nous avons étudiées, et ce6.sent d'agir avant d'avoir atteint leur moment, c'est-à-dire le point où leur traction s'exerce perpendiculairement à Fos mobile. Quoi qu'il en soit, tous les mouvements imprimés à un os par la contraction d'un muscle, peuvent être ramenés à un des trois cas précédents.

Nous avons supposé un muscle tendu sur une seule articulation et allant d'un os à l'os contigu; mais il y a des muscles tendus sur plusieurs articulations et dont les contractions peuvent par conséquent s'exercer sur plusieurs os à la fois. Ici le problème est plus complexe; on peut toujours, il est vrai, apprécier l'action d'un muscle sur une articulation donnée, en supposant toutes les autres fixes et les passer ainsi en revue les unes après les autres; mais on n'a pas là ce qui se passe en réalité, et ces mouvements, que nous supposons se faire successivement, se font simultanément et se modifient les uns les autres.

Dans tous ces mouvements, l'os mobile représente un levier dont le point d'appui est h l'articulation avec l'os fixe, la puissance au lieu d'insertion du muscle moteur, la résistance, en un point quelconque variable où vient s'appliquer la résultante des

STATION ET LOCOMOTION. 5'i3

actions de la pesanteur et des obstacles au déplacement de l'os mobile (résistance des antagonistes, tension des parties molles, etc.), et suivant les positions respectives de ces trois points, l'os mobile représentera un levier du premier, du deuxième ou du troisième genre.

Dans le levier du premier genre, le point d'appui se trouve entre la puissance et la résistance. C'est ce qui arrive, par exemple, dans l'équilibre de la tête sur la colonne vertébrale; le point d*appui correspond à l'articulation occipito-atloïdienne ; la résistance se trouve en avant de l'articulation, sur une perpendiculaire abaissée du centre de gravité de la tête qui par son poids tend à s'incliner en avant; la puissance est en arrière, au point d*iD8crtion des muscles de la nuque. La colonne vertébrale, dans ses différentes pièces, le tronc sur le bassin, la jambe sur le pied représentent un levier du même genre. Le levier du premier genre peut être appelé le levier de la station, il se présente exceptionnellement, chez l'homme, dans certains mouvements; ainsi dans le mouvement d'extension de l'avant-bras sur le bras, le point d'appui est à l'articulation du coude, la puissance derrière Tarticulation à l'insertion du triceps, la résistance (poids de ravant-bras) en avant de l'articulation. «

Dans le levier du second genre, la résistance est entre la puissance et le point d'appui. Dans ce levier, le bras de levier (*) de la puissance est toujours plus long que le bras de levier de la résistance ; ce levier est très-avantageux au point de vue de la force puisque, les forces étant inversement proportionnelles à leurs bras de levier, il suffira d'une force médiocre pour vaincre une résistance considérable ; mais il est désavantageux au point de vue de la vitesse, car les vitesses, ou les déplacements des points d'application des deux forces, sont proportionnelles à leurs bras de levier. Ainsi, si le bras de levier de la puissance = 10 et celui de la résistance = 1, il suffira d'une force égale à 1 kilogramme pour déplacer une résistance de 10 kilogrammes, mais le point d'application de la puissance se déplacera de 10 mètres pendant que celui de la résistance ne se déplacera que de 1 mètre. Le levier du second genre est donc le levier de la force. 11 ne se présente que rarement dans la machine animale ;

(*) On appelle brtu de levier la distance qui sépare le point d'appui du point d'application de la force (puissance ou re'sistance).

5â6 PHYSIOLOGIE FONCTIONNELLE.

Ifig. 86. p. 5.'>3} , où J'J roprésenle la longueur du pas, J'J spra d'ao- Uint plus considérable que JU sera plus court cl rhypolliiîTiusc iTi plus longue. Lii longueur du pas sera donc plus grande si : 1° la jambe portante JG se fléchit pour abaisser le point G ; aussi le tronc est-il d'autant plus bas qu'on marctie plus vite, et Ei : 3' la jambe éiendue Î'C, est plus longue; les personnes à longues jambes et à grand pied font de plus grandes enjambées.

2* Durée ou nombre des pas. — La durée du pas peut Olre diminuée de deux façons : 1° en diminuant la durée de l'oscil* lation de la jambe, ce qui peut se faire, soit en fléchîesani for* temenl la jambe, ce qui rend non oscillation plus rapide île pendule étant plus court), soit en arrêtant plus rapidement l'o^ cillation et en posant le pied à terre dès que la jambe oscillante atteint la verticale du centre de gravité ; •2* en diminuant le temps pendant lequel les deux jambes louchent le sol ; on a vu plus haut que ce temps peut même i>Ire réduit à 0 (fait nié cependant par Cari et J.

Le tableau suJTanI donne, d'aprC-s Wcber, les rapports entre te dnrtt et la longueur du pas cl la Tilessc de la marche :

Dgn'i tin pmii I.on^pnr <tii pu Vlii-aiw de Im mank* par

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