APPLICATION DE LA THÉORIE DES LEVIERS A LA MACHINE HUMAINE

Le levier du premier genre se rencontre assez fréquemment dans l'économie. On l'a appelé le levier de la station

Fig. 10. — Équilibre de la tète sur la colonne vertébrale. Levier du 1er genre.

A, point d'appui ; 1', résistance appliquée au centre de gravité de la tète ; M, puissance appliquée à 1 in.-ertion des muscles de la nuque.

parce que, dans l'équilibre de la station, on en trouve de nombreux exemples.

C'est ainsi que dans l'équilibre de la tète sur la colonne vertébrale, le point d'appui est à l'articulation occipitoatloïdienne. La résistance placée au centre de gravité de la tète est représentée par la ligne de gravité qui passe un peu en avant de l'articulation, et la puissance réside dans les muscles de la nuque qui font équilibre à La pesanteur pour empêcher ta tète de tomber en avant (fig. 16).

Au niveau de l'articulation coxo-fémorale qui est le point d'appui de tout le tronc, l'équilibre s'établit suivant les mômes lois. La résistance suit la ligne de gravité du tronc qui passe en arrière du centre articulaire, la puissance se trouvant, de l'autre côté, dans les muscles ou dans les ligaments qui limitent l'extension de l'articulation (fig. 45, II).

Au genou, môme combinaison avec cette différence que la ligne de gravité passe cette fois en avant de l'articulation (fig. 45, 111).

Enfin, au cou-de-pied, il s'agit aussi d'un levier du premier genre, la ligne de gravité du corps passant en avant du centre articulaire, et la puissance étant représentée par la distension des muscles du mollet.

Le levier du deuxième genre est le levier de la force; mais ce que ce levier fait gagner en force, il le fait perdre en vitesse, et le déplacement de la résistance est toujours moindre que le chemin parcouru par la puissance. Il n'existe pas dans l'économie, lorsque la puissance est l'action musculaire ; on le retrouve au contraire, lorsque, suivant le jeu des leviers, la puissance se trouve être la pesanteur. Les organes du mouvement, les muscles sont surtout disposés pour faire exécuter à la résistance des mouvements étendus avec un faible déplacement de la puissance, c'est-à-dire avec un faible raccourcissement musculaire. C'est ce qui se produit avec le levier du troisième genre qui est le levier de la vitesse. C'est le plus répandu dans l'économie.

On le trouve surtout dans les mouvements destinés à lutter contre l'action de la pesanteur.

Il se distingue par le bras très court de la puissance, relativement à celui de la résistance. Exemple : la flexion

de l' avant-bras sur le bras, la flexion de la jambe sur la cuisse, l'extension de la jambe sur la cuisse, celle-ci étant levée horizontalement, etc., etc.

Dans la flexion de L'avant-bras sur le bras (fig. 17), le point d'appui est à l'articulation du coude (A). La puissance

Fig. 17. — Flexion de l'avant-bras sur le bras. Levier du 3° genre.

A, point d'appui à l'articulation du coude ; P, puissance à l'insertion du muscle fléchisseur ; H, résistance au centre de gravité de l'avant-bras.

représentée par les muscles fléchisseurs est appliquée au point d'insertion de ces muscles, en P. La résistance est représentée par le poids de l'avant-bras, dont la résultante se trouve appliquée à la partie moyenne du membre en R. Le point d'application de la résistance correspond donc au point R et le point d'application de la puissance au point P. Le bras de la puissance est mesuré par la distance AP, et celui de la résistance par la distance AR. On conçoit que la longueur du bras de la résistance augmente quand la main est chargée de poids, parce que le centre de gravité du système se trouve reporté du côté de la main. On voit que le bras de la résistance est toujours plus long que le bras de la puissance, d'où il suit que le point R décrit, autour du

point A comme centre, un arc de cercle beaucoup plus étendu que le point P ; d'où il suit également que pour un faible raccourcissement du muscle fléchisseur, la main décrit un mouvement très étendu.

Fig. 18. — Flexion de la jambe sur la cuisse. Levier du 3e genre.

A, point d'appui à l'articulation du genou ; P, puissance à l'insertion des muscles fléchisseurs ; R, résistance au centre de gravité de la jambe.

Prenons un autre exemple. Dans la flexion de la jambe sur la cuisse, le point d'appui est à l'articulation. La puissance représentée par les fléchisseurs est appliquée tout près du centre articulaire. La résistance a son point d'application au centre de gravité du membre situé vers le milieu de sa longueur. Ce que nous avons dit pour la flexion de l'avant-bras sur le bras, nous pourrions le répéter ici.

11 nous faut faire remarquer que la direction suivant laquelle agit la puissance sur le bras de levier n'est pas indifférente. L'effet utile est le plus considérable, lorsque cette force est perpendiculaire au bras de levier. Plus elle est oblique, plus elle doit augmenter pour arriver au môme résultat.

Un muscle aura donc d'autant plus de puissance que ses fibres seront perpendiculaires à l'os qu'il doit mouvoir. Cette disposition est rare toutefois dans l'organisme, et les muscles des membres sont, pour la plupart, disposés parallèlement au grand axe des os qu'ils sont destinés à mettre en mouvement; mais on notera l'importance des saillies articulaires, qui font pour quelques tendons l'office de poulies de renvoi, et, en augmentant l'angle sous lequel se fait l'insertion musculaire, corrigent dans une certaine mesure la disposition défectueuse que je viens de signaler.

La direction du corps charnu importe peu, la force s'exerce suivant la direction d'implantation du tendon sur l'os.

Il résulte également de ce qui précède que, pour un même muscle, l'angle d'insertion variant avec le déplacement de l'os mobile, son degré de puissance variera en même temps ; si cet angle arrive à l'angle droit, le muscle aura à ce moment sa plus grande puissance, c'est ce qu'on appelle le moment du muscle.