EFFETS MÉCANIQUES

PRODUITS PAR l'action DES MUSCXES SUR LES LEVIERS ARTICULÉS DU SQUELETTE

Nous avons étudié successivement le travail du muscle et les facteurs de ce travail, les leviers qui servent à le transmettre et à le transformer; il nous reste à étudier les effets mécaniques produits par la cause active, le muscle, sur les leviers articulés de l'organisme. Ces effets peuvent être de deux ordres au point de vue mécanique, des effets statiques et des effets dynamiques; nous étudierons d'abord les premiers.

Effets statiqaes. — Equilibre du corpe de rhomme. — Le corps de rhomme étant un corps pesant en contact avec le sol par quelques-uns de ses points doit être soumis aux mêmes lois que les autres corps pesants inertes placés dans les mêmes conditions. Or, pour qu'un semblable corps reposant sur le sol par quelques-uns de ses points soit en équilibre, il faut et il suffit que la verticale menée par son centre de gravité vienne tomber dans le polygone de sustentation de ce corps (Voir pour la définition de ces expressions les traités de Physique).

Centre de gravité da corps de l'homme. — Le centre de gravité d'un corps homogène et de forme géométrique peut être déterminé mathématiquement; si le corps est homogène et de forme irrégulière, il faut avoir recours à Texpérience; enfin, si le corps n'est pas homogène, si sa forme est irrégugulière mais invariable, Texpérience peut encore servir à déterminer son centre de gravité. Le corps de Thomme n*est pas homogène ; le thorax, par exemple, renfermant les poumons remplis de gaz, est évidemment d'une densité bien moindre que la tête, boîte osseuse remplie de substances dont la densité est voisine de celle de Teau. De plus, ce corps n'est pas invariable dans sa forme, si bien que le centre de gravité ne peut en être déterminé une fois pour toutes, il change de place avec les différentes attitudes. Il est donc nécessaire lorsqu'on indique la position du centre de gravité, d'indiquer en même temps dans quelle attitude il a été déterminé. Dans la station verticale, les bras appHqués le long du tronc, la tête droite, le corps de l'homme possède un plan de symétrie; c'est un plan an téro-postérieur perpendiculaire à la droite qui joint les deux pupilles et passant par l'arête du nez et Tombilic * ; le centre de gravité dans cette attitude doit donc, en vertu d'un principe général de mécanique, être placé dans ce plan. Il s'agit de déterminer le point de ce plan qui jouit de cette propriété. Borelli s'est servi pour cette détermination du procédé suivant : il plaçait l'individu en expérience sur une

* En réalité la symétrie par rapport à ce plan n'est pas parfaite; nous savons, en effet, que la plupart des organes contenus dans le thorax et Tabdomen ne sont pas symétriquement placés par rapport à ce plan ; Exemple, le cœur, le foie> la rate, l'intestin^ etc.

plateforme horizontale en équilibre sur Tarète d'un couteau de balance de grandes dimensions, de telle façon que l'équilibre ne fût pas rompu. Le plan déterminé par l'arête du couteau contenait le centre de gravité. Il déternait un second plan jouissant des mêmes propriétés en orientant d'une autre façon le sujet en expérience, obliquement au couteau, par exemple; c'est au point d'intersection de ces trois plans, du plan de symétrie connu et des deux plans déterminés expérimentalement que se trouvait le centre de gravité. On admet, d'après les recherches de Weber, que le centre de gravité du corps de l'homme dans la station verticale, les bras appliqués le long du tronc, les jambes rapprochées et la tête droite, est situé à un centimètre au-dessus da promontoire, c'est-à-dire de l'angle formé par la dernière vertèbre lombaire et le sacrum.

Station. — Si nous continuons à considérer le corps de l'homme dans l'attitude précédente, puisque nous connaissons le point où est situé le centre de gravité de ce corps pesant de forme supposée invariable, nous pouvons prévoir à quelles conditions il devra satisfaire pour être en état d'équilibre sur un plan. 11 sera en équilibre toutes les fois que la verticale passant par son centre de gravité tombera dans le polygone de sustentation. Cette condition se réalisera d'autant mieux que ce polygone aura une plus grande surface et que le centre de gravité sera moins élevé au-dessus du plan, c'est-à-dire audessus du sol. Il y aura donc des degrés très variables dans la stabilité du corps de l'homme reposant sur le sol dans l'attitude que nous avons décrite. Le maximum de stabilité aura lieu quand le corps reposera sur le sol, étendn sur le dos, dans le décubitus dorsal, le centre de gravité se trouvant à ce moment-là très peu élevé au-dessus du sol, et la base de sustentation étant maxima; le minimum aura lieu lorsque le corps sera debout^ reposant sur la dernière phalange des orteils, la base de sustentation étant alors minima et le centre de gravité étant à sa distance maxima du point d'appui. D'ailleurs, dans la plupart des cas, cet équilibre sera instable, au sens physique du mot: car, si le centre de gravité se déplace par rotation autour de son point d'appui, il ira en s'abaissant, ce qui est la caractéristique de l'état instable pour les corps pesants reposant sur le sol par un ou plusieurs points.

Si nous examinons les forces qui interviennent dans la station debout pour maintenir le corps en équilibre, nous trouvons que ces forces doivent empêcher le corps de tourner autour des trois axes passant, l'un par les articulations | coxo-fémorales, l'autre par les articulations des genoux, le troisième enfin par ; les articulations tibio-tarsiennes. Au niveau des articulations coxo-fémorales, le corps tend à tourner autour d'un axe horizontal dont les deux tètes fémorales forment les supports. Mais la rotation en avant est plus à craindre que la rotation en arrière, car la masse des viscères abdominaux est située sur un plan antérieur par rapport à l'axe de rotation. Aussi les forces qui s'opposent à la rotation en arrière ne sont-elles représentées que par des masses musculaires relativement faibles, tandis que l'énorme masse des muscles fessiers s'oppose à la rotation en avant. Le rôle de ces muscles dans la station est