Le membre postérieur revenu à rajipui

dont la branche trocliantérienne principale agit sur un levier coudé du premier genre. La jambe l'est sur la cuisse par les muscles rotuliens CD qui meuvent un levier dont les extrémités osseuses se trouvent réunies par des ligaments intermédiaires. Le métatarse est, à son tour, ramené à l'extension par le gastrocnémien EP l^lig, 70), ot la région digitée reprend insensiblement son angle de llcxion à ouverture antérieure, par la contraction des deux extenseurs des phalanges.

^rl DES MOUVEMENTS.

On voit, d'après le rapide aperçu qui précède, que le jeu de chaque membre se compose de deux actions essentiellement distinctes : Tune par laquelle il se fléchit, s'élève et se porte en avant; l'autre par laquelle il s'étend, se rapproche du sol et vient effectuer son appui. Leur succession alternative exige que les extenseurs et les fléchisseurs des articulations se contractent tour à tour, suivant un ordre rigoureusement déterminé; elle permet, par conséquent, aux premiers de se relâcher pendant que les autres agissent, et réciproquement, de telle sorte que, pour chaque muscle, il y a une période d'action à peu près égale à celle de repos. Aussi on conçoit qu'une allure lente soit moins pénible, chez la plupart des animaux, que la station qui exige une contraction permanente des extenseurs, sans nécessiter des efforts proportionnels de la part des muscles fléchisseurs.

Il serait sans doute intéressant de savoir quel est le rapport qui peut exister, dans ces deux actions, entre l'intensité de la force déployée par les extenseurs et l'intensité de celle des fléchisseurs. Mais, pour donner au problème une solution, même approximative, il faudrait connaître exactement les proportions de nombre et de volume qui s'observent entre ces deux ordres de muscles, évaluer l'influence que peut avoir la structure simple ou complexe de ces organes sur l'énergie de leur contraction, apprécier l'action qu'exercent sur les forces la nature et les conditions dynamiques des leviers. Une telle détermination échappe à toute espèce de calcul et à l'analyse la plus minutieuse. Du reste, à supposer qu'elle puisse être réalisée dans une région, les résultats qu'elle donnerait ne seraient nullement l'expression d'une loi générale : il faudrait la tenter successivement dans toutes les autres parties de l'appareil locomoteur. Il suffit, pour concevoir l'impossibilité de déduire une formule synthétique de quelques évaluations particulières, de se rappeler les grandes variations de nombre et de poids qui se remarquent, suivant les régions, entre les muscles qui étendent et ceux qui fléchissent les leviers osseux. Voyez, par exemple, l'avant-bras qui a cinq extenseurs opposés à deux fléchisseurs d'un volume peu considérable ; puis le métacarpe qui, au contraire, n'a qu'un seul extenseur pour trois fléchisseurs; le pied, qui possède les premiers et les seconds en même nombre dans le membre antérieur, et en nombre inégal dans le postérieur : il n'en faut pas davantage pour se convaincre que les rapports dont nous parlons ne peuvent servir d'éléments à une évaluation rigoureuse.

Maintenant que nous avons décomposé l'action de chaque extrémité en ses divers éléments, examinons-la dans son ensemble, abstraction faite de l'espèce d'allure que peut présenter l'animal.

OMciliatioiiiii «les cx:ti'oiuité.s* — Le jeu d'un membre, dans les mouvements progressifs des quadrupèdes comi>rend quatre périodes. Dans une première, qui est le lever, le pied quitte le terrain ; — dansune seconde, qu'on appelle le soutien, il est en l'air ; — dans une troisième, ou le poser, il revient sur le sol ; — enfin, dans une quatrième, ou Vappui, il supporte sa part du poids du corps. Lorsque les quatre extrémités ont passé par ces quatre phases successives, qui peuvent être réduites à deux Vappui ci le lever, il s'est efl'ectué ce qu'on nomme un pas complcl.

MOUVEMENTS PROGRESSIFS EN GENERAL

Quelle que soit l'allure de ranimai, cliaque membre, pour accomplir l'action (l(jiil les phases viennent d'rtre indi(jui'es, se meut à la manière d'un iiendulc, <|i]i, par ses oscillations plus ou moins rapides et plus ou moins étendues, donne la mesure de l'espace parcouru par le centre de gravité dans un pas complet.

FiG. 71.

Oscillation (run membre levé.

Lorsque le membre est en l'air, il passe successivement par trois situations fort distinctes (fig. 71). A son lever C, il est obliquement incliné de haut en bas et d'avant en arrière ; — au milieu de sa course, le pied et le coude se trnuvent à

Fia. 7-2. — Oscillation d'un membre à l'appui.

peu près sur une même ligne verticale ; — enlin. à l'instant oii il va ed'ecluer son appui, il est oblique de haut en bas et d'arrière en avant. J'appellerai initiale la première situation, moyenne la seconde cl /lnnle\a troisième. Ce membre étendu dans ses deux situations extrêmes, et lléchi dans l'intermédiaire, décrit, pour

passer de la première à la dernière, un arc de cercle CBA dont la corde donne la mesure exacte de l'amplitude de l'oscillation opérée par l'extrémité inférieure du pendule.

Le membre qui est à l'appui se meut aussi d'arrière en avant, comme celui qui est en l'air, et il passe, de même que ce dernierj par les trois situations précédemment énumérées. A sa direction initiale A (lig. 72), c'est-à-dire au moment où il commence son appui, il est oblique de haut en bas et d'arrièreen avant; — à sa direction finale G, il est oblique en sens inverse ; — à sa direction intermédiaire B, il est vertical. Pendant que, dans le pas, le membre levé décrit, par son extrémité inférieure, un arc de cercle d'une étendue déterminée, le membre à l'appui en décrit un autre par son extrémité supérieure, égal à la moitié du premier.

En comparant le jeu de l'extrémité qui est en l'air avec celui de l'extrémité qui est à l'appui, on voit que les situations de même nom sont isochrones, ou, en d'autres termes, que l'une et l'autre extrémités sont ensemble à l'initiale, puis à l'intermédiaire et à la finale ; d'où il résulte que les deux membres se trouvent sur une même ligne transversale quand ils arrivent au milieu de leur action, tandis qu'ils forment l'un par rapport à l'autre, à la fin et au commencement de cette action, un angle plus ou moins ouvert et à sinus inférieur. Seulement, dans la situation initiale, le côté antérieur de l'angle est constitué par le membre à l'appui, et le même côté l'est, au contraire, par le membre levé dans la situalion finale. C'est là un point hors de toute contestation.

Les deux membres d'un bipède, soit antérieur, soit postérieur, en jouant ensemble, chacun suivant un mode spécial, représentent assez exactement deux pendules, dont l'un, celui du membre levé, oscille par son extrémité inférieure, et dont l'autre, celui «lu membre appuyé, 'oscille par son extrémité supérieure. Leurs oscillations, qui commencent et qui finissent ensemble dans le pas, sont par conséquent isochrones, et de même vitesse, mais elles n'ont point une égale amplitude : nous verrons tout à l'heure que celles de l'extrémité qui est en l'air ontune étendue double de celles de l'extrémité qui repose sur le sol.

Ce que les deux membres d'un bipède antérieur ou postérieur font ensemble, dans un même temps plus ou moins fractionné, chacun d'eux le fait en deux temps successifs.

Puisque, d'une part, l'action d'un membre, dans un pas complet, comprend deux grandes périodes, l'une de soutien, l'autre d'appui, et que, d'autre part, chacune de ces périodes se subdivise en trois situations différentes, il est évident que, quand le pas sera achevé, l'extrémité aura passé successivement par les six situations A', B',G',D', E', F' (fig. 73). Ces six situations, parfaitement distinctes, représentent, si l'on veut, six temps, dont trois, le lever, le soutien et le poser, ont été rapportés ' à la période pendant laquelle le membre est en l'air, et considérés comme correspondant au commencement, au milieu et à la fin de l'appui, formant les trois temps de la période pendant laquelle le membre supporte le corps. Mais de ces six temps, deux sont des intermédiaires : le lever est

1. (',. Raabe, Locomotion du dieval, Examen du Traité de l'extérieur du chevnl, de M. Lecoq, et de fa Phi/siolngif.- eo/uparée, de M. G. Colin. Paris, 1857.

MOUVEMENTS l'IîOGRESSIFS EN GÉNÉRAL. 4'l5

autant la lin (h; l'appui (|uc le coniinenccinent du soutien, et Je poser autant la lin du soutien que le début de l'appui.

Pai-taiit des données qui précèdent, nous pouvons déterminer l'étendue de l'espace i)aicouru par le nienibre à l'une et à l'autre de ses extrémités.

''t^ C^Mnt:*^^

FiG. 73. — Oscillations des extrémilés.

Pendant qu'il est au lever, il éprouve, par son extrémité inférieure, une oscillation dont l'amplitude GH est double de l'oscillation D'F' qui se produit à son extrémité supérieure lorsqu'il est à l'appui. En elTet, en même temps que le pied levé décrit l'arc GH, le membre opposé a, b, c, que la figure 73 représente sur un second plan, décrit l'arc A' C par son extrémité supérieure. Ce dernier arc étant le résultat de la progression en avant du centre de gravité, progression qui dérive de l'iuqndsion comniuni(|uéc au corps par les membres abdominaux, il est clair qu'il sera également décrit par la partie supérieure du mendire levé. D'où il suit que le point A', considéré comme centre du mouvement du membre levé, se meut autant que le point correspondant du mendjre à l'appui. Il passe en B' lorsque le pied se trouve à la situation moyenne, et arrive en C quand celui-ci est parvenu à sa situation finale. Le pendule représenté par ce membre en l'air éprouve donc un double mouvement : il oscille à la fois et par son extrémité supérieure et par son extrémité inférieure.

Dans l'allure du pas, par exemple, pendant que l'amplitude de l'oscillation de la partie inférieure du mendjrc est de 1"', 50, celle de l'extrémité supérieure n'est ((ue de 75 centimètres. C'est du déplacement de sa partie suix-rieure que résulte pour le membre la possibilité de parcourir, de son lever à son apjtui, un trajet qui va jusqu'à 5 à 6 mètres, dans l'allure du galop, par exemple.

De plus, le membre, pendant son lever, ayant parcouru suj)érieurement le trajet A' B'C, et devant parcourir, pendant son appui, c'est-à-dire pendant la seconde des deux grandes périodes de son action, le trajet D'E'F', lesquels mesurent ensemble res[>ace parcouru par le centre de gravité, il faut nécessairement (pie, dans la duré(^ (b* ci^s iV^wx périodes, le |»ied parcoure un trajet égal à

celai du centre de gravité, ou, en d'autres termes, que le membre, pendant la durée totale de son action, éprouve un déplacement rectiligne de même étendue à l'une et à l'autre de ses extrémités. Aussi la corde de l'arc GH décrit par le pied est-elle équivalente à la somme des cordes des deux arcs A' G' et D'F' décrits par l'extrémité supérieure du membre.

Enfin, comme l'extrémité supérieure du membre emploie toute la durée de la période du lever et de celle de l'appui pour effectuer son trajet, tandis que l'extrémité inférieure ne met, pour effectuer le sien, que la durée d'une seule de ces périodes, il faut que dans l'une d'elles le pied parcoure le même espace que l'extrémité supérieure 'dans les deux réunies. Et comme ces deux périodes sont de même durée dans le pas, la vitesse du pied doit être double de la vitesse de la partie supérieure du membre ou du centre de gravité. Voilà pourquoi les oscillations du pied levé sont deux fois aussi rapides que les oscillations de la partie supérieure du membre à l'appui, bien que les premières et les secondes commencent et finissent ensemble, ou, en d'autres termes, qu'elles soient parfaitement isochrones.

On peut se demander ici si les deux temps de l'oscillation du pied levé sont nécessairement égaux.

Dans le membre postérieur, la première moitié de l'oscillation, suivant immédiatement l'impulsion qu'il vient de donner, est peut-être plus rapide que la seconde moitié correspondant au moment où l'effet de l'impulsion va s'éteindre.

Dans le membre antérieur, au contraire, dont la première moitié de l'oscillation correspond à la seconde du membre précédent, à l'allure du pas, cette première moitié ne doit-elle pas être la plus lente, étant aussi éloignée que possible du début de l'impulsion. Il est vrai qu'au moment où l'impulsion d'un membre postérieur s'éteint, celle de l'autre commence. Aussi peut-il s'établir une compensation qui donne au mouvement oscillatoire une vitesse uniforme.

Ces considérations posées, il reste à rechercher quelle est l'étendue de l'espace parcouru par le corps ou par le centre de gravité dans un pas complet : dernier point très facile à déterminer, soit rationnellement, soit parla voie expérimentale.

Sachant premièrement que le pas complet est effectué lorsque les quatre extrémités ont passé chacune par les phases précédemment indiquées, — et deuxièmement quel est l'espace mesuré par un membre pendant la durée de son action, nous pouvons, sans grandes difficultés, préciser l'étendue de l'espace parcouru pondant un pas entier.

Pour arriver à ce résultat, il n'est nullement nécessaire de s'occuper des extrémités postérieures qui doivent, chacune, franchir autant d'espace que chacune des extrémités antérieures, et ne peuvent progresser ni plus ni moins vite que ces dernières, au mouvement desquelles elles se trouvent intimement subordonnées. Il suffit de tenir compte du trajet mesuré par un pied antérieur pendant qu'il est en l'air, trajet égal à celui mesuré par l'extrémité supérieure du même membre pendant la période de l'action et celle de ra|)[)ui. Or, comme, dans un pas complet, les oscillations supérieures du membre antérieur droit sont isochrones ;\ celles du membre antérieur gauche, le centre de gravité n'a progressé que de l'espace mesuré par les cordes des deux arcs A' G' et D'F', dont la somme est équi-

MOUVEMENTS PROGRESSIFS EN GÉNÉRAL. Vl7

vak'iite à la corde de l'arc unique GH, di'crit par l"un dos pieds pendant le !ev<;r d'un membre.

On conçoit aisément que l'étendue du pas ne puisse pas être égale à celle de deux oscillations du pied levé ; car, pendant la durée d'un pas complet, les deux membres d'un bipède antérieur, par exemple, agissent ensemble, de telle sorte que les trois phases du lever A'B'C du membre droit correspondent aux trois phases a, Z», c de l'appui du mendjre gauche, et réciproquement pour les trois suivantes.

En appliquant ces données à l'allure du pas, nous voyons que, sur quatre temps, chaque membre est pendant deux en l'air et deux autres à l'appui. Pendant les deux temps qu'il est en l'air, son extrémité inférieure franchit l'espace d'un pas complet et son extrémité supérieure n'en franchit que la moitié. Puis, lorsque ce même membre vient à l'appui, dans les deux autres temps, son extrémité inférieure, dont la course est achevée, demeure lixe, tandis que l'extrémité supérieure parcourt la seconde moitié du pas. D'oi!i il suit que l'extrémité supérieure d'un membre emploie quatre temps, comme le centre de gravité, pour parcourir l'espace d'un pas, espace que l'extrémité libre du membre en l'air a parcouru en deux. En d'autres termes, la vitesse de translation du centre de gravité est égale à la moitié de la vitesse du pied oscillant en l'air.

L'espace parcouru parle corps ou par le centre de gravité dans un pascomplet varie suivant les allures. Il résulte des expériences résumées ultérieurement en plusieurs tableaux, que cet espace est à peu près égal à la longueur du parallélogramme de la base normale de sustentation, dans le pas très lent : à une fois et demie cette longueur dans le pas ordinaire; à deux fois dans le trot; à trois et jusqu'à quatre fois dans le galop. L'augmentation progressive de l'étendue du pas tient, tant cà l'accroissement de l'obliquité du membre au début et à la lin de son action, qu'à l'étendue du déplacement du corps et de l'extrémité supérieure du membre pendant que l'inférieure effectue sa course. Celle-ci est accrue dans des proportions énormes, par l'étendue du déplacement du corps, car le membre oscillant est animé, à la fois, d'un mouvement rapide commun à la masse du corps et d'un mouvement propre plus rapide encore.

Dans toutes les allures, les quatre membres n'ont pas nécessairement leurs oscillations d'une amplitude et d'une durée uniformes. Aussi les battues ne se succèdent pas toujours à des intervalles égaux et les espaces franchis par les divers membres ne sont pas toujours exactement de même étendue. Mais ces particularités seront indiquées à leur [»lace.

Les considéralions précédentes s'appliquent au jeu des extrémités lorsque l'allure est entamée, c'est-à-dire lorsqu'un pas succède à un autre pas. Le début d'une allure comporte quelques combinaisons qui s'opposent à une analyse exacte des diverses particularités qui viennent d'être rapidement exposées.