POIDS MOYEN

TRAVAIL de 8 heures en kilogrammètres.

TRAVAIL par seconde et par kil.

en kilogrammètres.

70 kilos.

:nG800

Mulet

La quantité de travail produite varie naturellement suivant la façon dont la force musculaire est utilisée.

Celle quantité de travail est bien plus considérable, comparativement au poids du corps, chez de petits animaux, ainsi chez les insectes ; Plateau, dans ses curieusss expériences sur ce sujet, a vu que certains insectes peuvent traîner 20 (abeille), 23 (hanneton) et jusqu'à 40 fois leur poids.

Article II. — Station.

Procédés. — Procédé de détermination du centre de gravité. Pr. de Borelli. — Le centre de gravité du corps peut être déterminé expérimentalement par les mêmes procédés que pour tous les autres corps solides. Borelli faisait coucher un homme sur une planche placée en équilibre sur un couteau horizontal comme un fléau de balance, de

PHYSIOLOGIE DU MOUVEMENT

façon que la planche ainsi chargée restât en équilibre ; le centre de gravité se trouvait Uans le plan passant par l'arête du couteau; la situation du centre de gravité dans le plan antéro-postérieur et surtout dans le plan transverso-vertical (frontal) est plus difficile à déterminer expérimentalement : cependant on peut y arriver en partie pratiquement, en partie par des raisons théoriques. On peut déterminer de la même façon les centres de gravité des ditférentes parties du corps. — Appareil de Demeny. Demcny a perfectionné le procédé de Borelli et construit un appareil qui donne facilement, pour une attitude quelconque, la position du centre de gravité dans le corps de l'homme. L'appareil est constitué par un lit de sangle pouvaiit osciller sur des couteaux, autour de deux axes horizontaux et rectangulaires, formant une suspension de Cardan très mobile.

Procédés d'enregistrement des oscillations transversales du corps dans la station. — Pr. de Vierordt. — Ces oscillations peuvent être enregistrées directement si on adapte au sommet de la tête un pinceau vertical qui trace sur un papier tendu horizontalement audessus du sujet en expérience les mouvements de va-et-vient ou d'oscillation que le corps exécute pendant la station. En joignant par des lignes droites les points extrêmes des lignes d'oscillation, on obtient un polygone irrégulier qui représente l'aire des excursions de ces oscillations du corps.

On appelle station cet état d'équilibre du corps dans lequel il peut se maintenir un certain temps sans se déplacer. Il y a plusieurs espèces de stations, suivant l'attitude prise par l'organisme : station debout, station assise, décubitus ou station couchée, etc., mais, dans toutes, la condition essentielle pour l'équilibre de la station, c'est que la perpendiculaire abaissée du centre de gravité du corps tombe dans la base de sustentation, et le maximum de stabilité est atteint quand cette perpendiculaire rencontre le centre même de la base de sustentation. On sait qu'on appelle base de sustentation le polygone formé par la réunion des points d'appui extrêmes par lesquels le corps touche le sol. J'insisterai surtout ici sur la station droite, la plus importante de toutes, et dont l'analyse suffira pour faire comprendre facilement toutes les autres.

Il y a trois conditions essentielles à considérer dans la station droite; le centre de gravité du corps, la base de sustentation et enfln la façon dont la ligne de gravité •est maintenue dans la base de sustentation.

i" Centre de gravité du corps. — Le centre de gravité du corps se trouve au niveau du promontoire (E. Weber), ou, d'après Meyer, dans le canal de la deuxième vertèbre sacrée. Harless le place un peu plus bas; en représentant par 1000 la hauteur totale de l'homme, la dislance du vertex au centre de gravité serait = 414, celle de ce dernier à la plante des pieds serait = 586. Chez les femmes il est situé un peu plus bas, un peu plus haut au contraire chez l'enfant. Le centre de gravité du tronc (les jambes enlevées) se trouve sur la ligne qui va de l'appendice xiphoide à la 8« vertèbre dorsale (la 10" d'après Horner), et dans un plan transversal qui passe un peu en arrière de l'axe des têtes des fémurs.

La position du centre de gravité du corps varie naturellement suivant la position qu'on donne au corps et à ses différentes parties et encore plus suivant les fardeaux dont on le charge et la façon dont ces fardeaux sont portés. De là les attitudes diverses prises dans ces cas suivant le mode de chargement, attitudes qui ont toutes pour but de ramener la ligne de gravité dans la base de sustentation; de là ces mouvements de compensation si marqués, surtout quand la base de sustentation est très étroite, comme dans la station sur un seul pied ou dans les expériences d'équilibre.

2° Base de sustentation. — La base de sustentation est constituée dans la station droite ordinaire uniquement par les pieds, et varie de grandeur suivant l'écarlement

des pieds. Celte base de sustentation s'agrandit singulièrement, et avec elle la stabilité, dans la station assise et surtout dans le décubitus. La diminution de cette base dans la station sur un seul pied ou sur la pointe des pieds, par exemple, s'accompagne au contraire d'une diminution correspondante dans l'équilibre du corps, la moindre oscillation portant la ligne de gravité en dehors de la base de sustentation et rendant la chute imminente.

3" Maintien de la ligne de gravité dans la base de sustentation. — Si la contraction nuisculaire était seule chargée de maintenir la ligne de gravité dans la base de sustentation, la fatigue interviendrait bientôt et la slation ne pourrait être maintenue longtemps ; c'est en elfet ce qui arrive dans certaines attitudes, comme dans la station accroupie. Pour que la station puisse se prolonger, il faut donc que d'autres conditions interviennent et que l'action musculaire soit réduite au minimum. Ces conditions se rencontrent dans la disposition même des articulations combinées avec l'action de la pesanteur. Toutes les articulations du tronc et des jambes sont maintenues dans l'extension par le poids même des divers segments du corps, de façon que le corps représente un tout rigide en équilibre sur l'astragale et supporté par la voûte plantaire.

Cette rigidité se produit de la façon suivante dans les difiérenles articulations qui représentent toutes des leviers du premier genre.

Art. atloîdo-occipitale. — La tête est en équihbre sur l'atlas, et son centre de gravité tombe un peu en avant de l'axe de rotation de l'articulation occipito-atloïdienne; ici les muscles de la nuque interviennent, mais l'effort qu'ils ont à faire est très faible à cause de la faible longueur du bras de levier de la résistance (distance de la ligne de gravité à l'articulation).

Art. vertébrales. — L'action musculaire intervient aussi dans le maintien de la rectitude du rachis surtout dans certaines cohditions, ainsi, quand, après le repas, le poids des viscères tend à l'incliner fortement en avant.

Art. coxo- fémorale. — Le centre de gravité du tronc tombe un peu en arrière de l'axe de rotation des fémurs ; mais la chute du corps en arrière est empêchée par la tension du ligament de Berlin et du tenseur du fascia lata; en outre, ce dernier ligament ainsi que le ligament rond et, d'après Duchenne, les petits et moyens fessiers, s'opposent à une inclinaison latérale.

Art. du genou. — Dans l'articulation du genou, le centre de gravité des parties supérieures du corps tombe très peu en arrière de l'axe de rotation, et l'articulation est maintenue dans l'extension par le tenseur du fascia lata et sa bandelette aponévrotique et par le triceps fémoral.

Tout le corps, jusqu'à l'articulation tibio-tarsienne, forme ainsi un tout rigide dont la solidité est maintenue pour une grande partie par la tension môme des ligaments et pour une faible part par l'action musculaire, et ce tout rigide est en équilibre sur l'astragale; mais cet équilibre est très instable, car le centre de gravité du système se trouve bien au-dessus du point d'appui, puisqu'il est situé au niveau du promontoire.

Aussi, à cause de la longueur du levier, les plus faibles déplacements dans l'articulation tibio-tarsienne se traduisent-ils à l'extrémité du levier, c'est-à-dire à la tète, par des oscillations d'une amplitude considérable, oscillations qu'on peut enregistrer comme on l'a vu plus haul, par le procédé de Yierordt. Ces oscillations sont dues évidemment à des contractions musculaires inconscientes (et peut-être aussi aux mouvements de la circulation et de la respiration) et surtout aux contractions des muscles de l'articulation tibio-tarsienne. Ce sont en effet ces muscles qui rétablissent à chaque instant l'équilibre et ra-

PHYSIOLOGIE DU MOUVEMENT. 257

mènent dans la base de sustentation la ligne de gravité du corps qui tend à s'en écarter, et, malgré la précision des contractions musculaires, il est bien difficile que la contraction ne dépasse pas quelquefois la limite voulue. La sensibilité musculaire ou mieux le sens musculaire Joue donc un rôle essentiel dans la station, puisque c'est par lui que nous avons la notion du degré de contraction nécessaire pour rétablir l'équilibre (Voir : Sens musculaire).

Mais la sensibilité musculaire n'intervient pas seule dans le maintien de l équilibre dans la station; deux autres ordres de sensations interviennent aussi, des sensations tactiles d'une part, des sensations visuelles de l'autre.

L'astragale qui supporte tout le corps repose sur la voûte plantaire et par conséquent sur la peau du talon d'une part et sur celle qui recouvre les têtes des métatarsiens de l'autre. Il y a donc là des sensations de pression qui se produisent à chaque instant et qui se produisent avec une intensité variable, suivant les déplacements du centre de gravité. Eu etfet, si le contre de gravité se déplace en avant, la ligne de gravité tombera sur la tôte des métatarsiens, et la sensation de pression sera plus forte à ce niveau qu'au niveau du talon; les sensations tactiles de la plante du pied peuvent donc nous avertir des déplacements du centre de gravité et exciter par conséquent les mouvements nécessaires pour ramener ce centre de gravité dans la station. Aussi voit-on, quand la sensibilité de la plante du pied est éinoussée, par exemple par un bain froid ou à la suite de maladies, les oscillations du corps augmenter d'amplitude, et par conséquent la stabilité de l'ensemble diminuer.

Les sensations visuelles ont un effet analogue; la fixation des objets qui nous entourent rend la station plus stable et facilite l'équilibre; les oscillations augmentent d'amplitude dans l'obscurité ou quand on ferme les yeux, et cette amplitude acquiert un degré considérable quand, comme dans certaines maladies, l'ataxie locomotrice par exemple, la sensibilité musculaire est en même temps abolie.

On admet en général deux modes principaux de station droite, la station symétrique et la station insymélrique.

Dans la station srjmétrique, le poids du corps repose également sur les deux jambes, et le centre de gravité du corps se trouve dans un plan antéro-postérieur qui partage le corps en deux moitiés symétriques. Dans ce mode de station, dont on donne habituellement pour type la position militaire, l'action musculaire joue un rôle considérable, aussi ne peut-elle être maintenue longtemps sans fatigue.

Dans la station insymétrique ou station hanckée, le poids du corps repose sur une seule jambe, placée dans l'extension, et le centre de gravité du corps tombe sur l'articulation tibio-tarsienne de ce pied. L'autre jambe un peu Iléchie, placée ordinairement en avant de la précédente, n'appuie que très légèrement sur le sol; elle ne supporte en rien le poids du corps et ne sert qu'à rétabUr l'équilibre par des mouvements presque imperceptibles. Ce mode de station est beaucoup plus avantageux que le précédent, puisqu'il exige beaucoup moins d'action musculaire; aussi les oscillations y sont-elles beaucoup plus faibles que dans la station symétrique. La position hanchée est la position naturelle, celle que nous prenons instinctivement quand la station se prolonge au delà de certaines limites,

Bihliog^rapliie. — H. Strasser : Ueber die Griindbedingungpn der acliven Locomotion (Natur. Ges. zu Halle, t. XV, 1880). — Id. : Zur principielïcn Eingang in Sac/icn der Gelenkmechanik (D. Zeit. f. Chir., t. XIII, 1880j. — Ch. Aeby : Ueber dus leilende Princip hei der Diffcrenzirung der Gelenke (Festschrift f. Ilcnle, 1882). - Marey : De la mesure des forces dans les différents actes de la locomotion (G. rendus, t. XCVIl, 188-3). — In. : Rech. expér. sur la morphologie des muscles (C. rendus, t. CY, 1887). — F. Beely • Zur Mechanik des Sle/iens (Arch. f kl. Chir., t. XXVII, 1882). — C. H. v. Meyer : Slatik und Mechanik des menschlichen Fusses, I88G.

Beaunis. — Physiologie, -î» édition, II. — 17

Article III. — Locomotion. — Marche et course.

Fig

Procédés d'exploration. — A. Procédés des frères Weber. — La marche s'exécutait sur un sol horizontal de 40 mètres de long. La longueur et la durée moyenne du pas s'obtenaient en divisant la longueur du trajet par le nombre de pas et par le temps employé à le parcourir. Le temps de V appui de la jambe était indiqué par une montre à tierces encastrée dans le sol et dont le bouton, saillant au dehors, demeurait abaissé tant que le pied restait en contact avec lui par l'intermédiaire d'une planchette mince. La durée de l'oscillation de la jambe s'obtenait eu retranchant la durée de l'appui de la durée d'un pas double. L'inclinaison du tronc se mesurait à l'aide d'une lunette installée à 100 mètres sur le côté de la carrière parcourue, lunette dont l'oculaire mobile contenait un lil qu'on pouvait faire coïncider avec l'image d'une ligne tracée à l'avance sur le tronc. Enlin l'amplitude des oscillations verticales du tronc était mesurée en observant un point du tronc au moyen d'une lunette horizontale munie d'un micromètre.

B. Procédés enregistreurs de Marey. — Marey a imaginé plusieurs appareils pour enregistrer directement ces mouvements. Les principaux appareils de Marey sont les suivants : !<> une chaussure exploratrice (fig. 279) destinée à enregistrer la pression

du pied sur le sol ; l'intérieur de la semelle contient une chambre à air qui communique avec un tambour à levier; à chaque pression du pied sur le sol, l'air est comprimé dans cette chambre à air, et cette pression, transmise à l'air du tambour, soulève le levier inscripteur; on peut aussi disposer dans la semelle deux chambres à air correspondant, l'une au talon, l'autre à la partie antérieure du pied de façon à enregistrer séparément les appuis du talon et de la pointe (voir fig. 279) ; '2° un appareil explorateur des oscillations verticales (fig. 280); il est formé par un tambour à levier placé sur une planchette qu'on assujettit au-dessus de la tête du sujet en expérience ; le levier du tambour est chargé d'une masse de plomb qui agit par son inertie ; quand le corps s'élève en oscillant verticalement, la masse de plomb résiste et force la membrane du tambour à s'abaisser ; la pression se transmet au levier du tambour qui s'élève; le contraire arrive quand le

corps descend ; 3» un cylindre enregistreur portatif avec deux tambours qui communiquent chacun avec un des appareils précédents; le sujet en expérience (fig. 28*2) porte ces différents appareils et peut ainsi enregistrer les mouvements de la marche, de la course, du saut, etc., à différentes vitesses et dans toutes les conditions possibles. Les tracés des figures 28.îet 28G, empruntées à Marey, ont été pris avec ces appareils. — Carlet, dans ses expériences sur la marche, a employé, outre ces appareils, un appareil explorateur des mouvements oscillatoires du tronc, et un appareil explorateur des 'mouvements d'inclinaison du tronc pour la description desquels je renvoie au mémoire original. La marche se faisait sur un chemin cii'culaire d'une circonférence de 20 mètres environ et parfaitement horizontal. L'appareil enregistreur se composait d'un cylindre vertical fixé sur l'axe du manège, et de tambours à levier communiquant par des tubes en caoutchouc avec les divers appareils explorateurs. — Pour inscrire les mouvements de la marche pendant un temps très long et sur un espace de longueur considérable, Marey a imaginé un instrument particulier, l'orfo/ym/^/'e (fig. 281). L ofiographe se compose d'un cylindre vertical tournant d'une manière uniforme sous l'action de rouages d'horlogerie placés dans son intérieur. Le cylindre est recouvert d'un papier gradué millimétriquement, et sa vitesse est calculée de façon que chaque