LEVIERS OSSEUX ASSOCIÉS

SI

tence, elle semble répondre, dans un certain nombre de cas, sinon à la meilleure utilisation possible de la force musculaire, du moins à un excellent rendement de nos efforts.

Considérons, en effet, les circonstances dans lesquelles nous avons besoin de communiquer à l'extrémité du membre supérieur la plus grande vitesse possible; ce sera le cas du manœuvre qui fend du bois, ou de la personne qui assène un coup de poing.

Soient AB le bras et BO l'avant-bras ; supposons pour plus desimplicitéque, pendant le mouvementd'abaissementdu membre supérieur, les vitesses angulaires que nous communiquons aux deux segments du mera bre soient uniformes et égales entre elles, et représentons par «cette vitesse angulaire commune. D'après un principe de Mécanique énoncé plus baut (§17), la vitesse de la main G sera à cbaque instant égale à celle d'une rotation unique de vitesse angulaire égale à 2«, effectuée autour du point D situe a égale distance des deux points A et B, autour desquels 8 effectuent les rotations des deux segments du membre. Lorsque es segments sont dans la position de la figure 25, la vitesse de la main G est donc égale à 2w x DO.

^ Si le membre supérieur avait été formé d'une seule partie rigide égale à AB + BO, l'extrémité 0 aurait été animée, à l'instant considéré, de la vitesse (AB + BO) a,, ou 2 a, X BO si nous supposons AB et BO égaux.

La subdivision du bras en deux segments permettra de communiquer a la main une plus grande vitesse si l'on a :

ou

Fig. 25. — Mouvements associés des leviers osseux.

XDG>2a)XB0, DO > BO.

Par le point FJ, milieu de DB, élevons une perpendiculaire sur Imbert. — Physique médicale. g

la direction AB du bras et considérons le point C tel que O'B = BC. A partir du moment où l'angle des deux segments ■ du membre supérieur sera plus grand que ABC, l'équation (l)i sera satisfaite et la vitesse de la main 0' atteindra, grâce à la subdivision du membre en deux segments, une valeur supérieure à celle qu'elle aurait si le membre était rigide dans toute sa longueur.

Nous augmenterons encore la vitesse de l'extrémité 0 si, comme :| nous le faisons d'ailleurs instinctivement, nous donnons à cettei| extrémité le bénéfice d'une troisième rotation réalisée par l'inclinaison du tronc en avant.

63. Diverses espèces d'articulations. — Le sens dans^ lequel se meuvent les diverses pièces du squelette peut dépendre = seulement de la direction de la force musculaire motrice, mais il' est souvent déterminé aussi par la forme des surfaces de contact,, ou surfaces articulaires, des pièces osseuses.

La forme de ces surfaces n'a pas été déterminée avec une rigoureuse exactitude; mais il suffit, dans la plupart des cas, de connaî-j tre leur forme générale pour pouvoir les assimiler à une surface géométrique simple, plan, cylindre, spbère, etc., et apprécier ainsi i avec assez d'exactitude le sens des mouvements possibles.

On divise les articulations en sutures, symphyses et diarthroses; suivant leur constitution anatomique ; cette division correspond^ aussi à l'étendue plus ou moins considérable des mouvements que j les os en contact peuvent effectuer.

Les sutures ne sont pas à proprement parler des articulations,' mais la réunion intime de deux os voisins. Entre les surfaces: osseuses opposées existe une mince couche de tissu connectif et la; couche externe du tissu osseux, ou périoste, se continue sans: interruption d'un os à l'autre ; aucun mouvement n'est possible.' On peut citer comme exemple de suture la réunion des os dui crâne, réunion dont la solidité est encore augmentée par le&: dentelures irrégulières, s'emboîtaut les unes dans les autres, des: bords osseux en contact.

Dans les symphyses, les surfaces osseuses eu regard sont recouvertes de cartilage ; la couche de tissu connectif interposée entre elles est plus épaisse et présente quelquefois des vides intérieurs, toutes circonstances qui rendent possible un mouvement d'une certaine étendue. Ce mouvement est toujours un mouvement de bascule, qui peut se faire dans tous les sens et par lequel les surfaces articulaires se rapprochent d'un côté, tandis quelles s'éloignent de l'autre. Si les forces qui ont produit le mouvement cessent d'agir, les surfaces osseuses reviennent à leur position première par le seul fait de l'élasticité du tissu interposé.

La réunion des deux os du pubis est une symphyse.

Un autre exemple remarquable de symphyse est présenté par la réunion des vertèbres entre elles. Les mouvements relatifs de deux vertèbres successives sont très peu étendus, mais, grâce à la multiplicité des corps vertébraux, nous pouvons en somme réaliser des inclinaisons et des rotations étendues de la partie supérieure du tronc. Les articulations en symphyse permettant d'ailleurs des mouvements de bascule dans tous les sens, nous pouvons incliner le tronc dans toutes les directions suivant lesquelles il faut déplacer le cemre de gravité pour rétablir l'équilibre détruit par un changement d'attitude du corps ou par le port d'un fardeau.

La fig. 26 représente quelques-unes des courbures que prend la colonne vertébrale dans des conditions déterminées.

Les dianhroses, qui seules méritent réellement le nom d'articulation, permettent des mouvements beaucoup plus étendus Les surfaces articulaires, recouvertes de cartilage élastique et lisse, s emboîtent plus ou moins rigoureusement ; une sorte de manchon appelé synoviale, fibreux dans sa couche externe, réunit les deux os et de imite une petite cavité articulaire remplie par un liquide special,la Des ligaments élastiques et résistants, extérieurs

a i articulation, renforcent encore les moyens d'union des deux os: fnt. P analogues existent quelquefois dans la cavité articuai e% l'n, r'''.'^?''"' aller directement d'une surface articuu^ace Pt r ^'^'^^'^r^ çoxo-fémorale) ou être parallèles à ces

roro-maxilfr " " "^^^^ ''''^'^''^ ^^'^'^^'^'^^

11 „^î;!'"^^'^^^e''e description sommaire que, dans les diarthroses Il n y a pas, comme dans les symphyses, de cause intrinsèque qui'

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ramène les os dans ieur position première lorsque la force qui a

produit leur déplacement cesse d'agir.

Fig. 26. - Courbures de la colonne vertébrale dans diverses coBd. ,ons {Bea™ s e Bouc^^^^^^^^^^ Anat ) ■ A. dans la station ordinaire, l'intestin vide ; B, dans la station ordm r . après ç repas C ans la position militaire ; D. la tête inclinée en avant ; B, les ^r. J^^'^^' Sait iParow) ; F. sur le cadavre (Meyer) ; G. chez le nouveau-né (Borner) .

Laconditiongénéraleàlaquelledoivent satisfaireles des articulations diarthrodiales est que le ^f'I^'f'^^ cavité articulaire reste invariable. D'une part, en effet ce volum ne peut diminuer, car la synovie, comme tous les liquides, peu etr regardée commeincompressible; d'autre part, ce volume ne pourra^ augmenter que s'il se produisait dans la cavité articulaire un vide qua^ remplirait seule la vapeur de la synovie dont la tension est faible d Ja température du corps. Cette tension de vapeur étant insuffisants

>nour faire équilibre à la pression atmosphérique, celle-ci agit dès lors pour annuler l'effort du poids de la partie mobile qui tendrait à éloigner l'une de l'autre les deux surfaces osseuses en regard; la pression atmosphérique maintient donc en contact les surfaces osseuses articulées, et empêche en conséquence toute augmentation du volume intérieur de la cavité articulaire.

On pourrait se proposer de déterminer par l'analyse mathématique les mouvements possibles d'une articulation, si l'on connaissait la forme géométrique des surfaces articulées ; ces mouvements devraient satisfaire à la condition de l'invariabilité du volume intra-articulaire. Mais outre que la solution ne présenterait qu'un intérêt purement théorique, il serait tout au moins très difficile de tenir compte de ce fait qu'une portion des parois du volume qui doit rester constant, la synoviale, est flexible et n'a pas, en conséquence, une forme invariable. Il suffità ce sujet de faire remarquer que la constance du volume intra-articulaire doit permettre des mouvements de faible étendue dans tous les sens, si aucun obstacle matériel, dû aux parties voisines, ne s'y oppose.

Quant aux mouvements étendus, il est évident que la condition de la constance du volume intra-articulaire sera plus facilement satisfaite si les surfaces osseuses en regard sont telles qu'elles puissent se déplacer tout en restant exactement adaptées dans une partie plus grande de leur étendue. Les surfaces qui satisfont à cette condition sont les surfaces planes, les surfaces de révolution, les surfaces hélicoïdales, et l'on va voir que certaines d'entre elles se rencontrent dans beaucoup de diarthroses.

On divise les diarthroses en plusieurs classes suivant la surface géométrique simple à laquelle on peut assimiler leurs surfaces articulaires.

On appelle arthrodie les articulations dans lesquelles les surfaces •en regard peuvent être regardées comme planes. Les mouvements possibles sont : 1° des glissements, dans tous les sens, d'une surface sm l'autre, 2° des rotations autour d'un axe quelconque perpendiculaire aux plans articulaires, 3° de faibles mouvements de bascule.

Les énarihroses sont des articulations dans lesquelles les surfaces osseuses en regard sont sensiblement sphériques, l'une d'elles étant concave, l'autre convexe, et la courbure étant Iamêm,e pour les deux.

Cette articulation, semblable à celle appelée genou en Mécanique, revient en somme au mouvement autour d'un point fixe, centre commun des deux surfaces sphériques concave et convexe. Il résulte de là que l'os mobile peut tourner autour d'un axe quelconque passant par ce centre ; il n'y aura de limites à ces mouvements que les obstacles matériels dûs aux corps articulaires.

Les articulations scapulo-humérale et coxo-féraoralc sont des énartbroses.

L'axe de rotation autour duquel tourne le bras ou la cuisse peut rester fixe pendant toute la durée du mouvement, ce qui arrive pendant la marche, ou être continuellement mobile et se déplacer après chaque intervalle de temps très petit, ce qui se présente dans les mouvements de circumduction. Si l'on voulait avoir une idée parfaitement nette et simple d'un tel mouvement, il suffirait de déterminer les deux cônes de Poinsot, l'un fixe, l'autre mobile, dont les sommets sont au point fixe et qui en roulant l'un sur l'autre réaliseraient rigoureusement le mouvement à étudier.

On donne le nom de trochoîde, de charnière, de mortaise aux articulations entre surfaces osseuses cylindriques. La génératrice du cylindre peut d'ailleurs être rectiligne ou courbe ; dans ce dernier cas le seul mouvement possible est une rotation autour de l'axe commun aux deux cylindres.

Dans les articulations dont les deux surfaces articulaires sont des surfaces hélicoïdales, le mouvement de l'os mobile résulte d'une rotation autour de l'axe commun et d'une translation parallèlement à cet axe. Les surfaces articulaires de l'occipital et de la première vertèbre, l'atlas, peuvent être assimilées à des surfaces hélicoïdales.

La forme de l'articulation du cubitus avec l'humérus détermine également un faible mouvement en hélice. Pour s'en assurer, il suffit d'implanter à travers le cubitus une épingle dont la pointe arrive jusqu'au contact de la face articulaire de l'humérus ; la trace laissée par la pointe de l'épingle sur l'humérus, pendant les mouvements étendus de l'avant-bras, n'est pas en effet une courbe située dans un plan unique mais une portion d'hélice dont le pas est d'ailleurs faible.

Il est deux autres classes d'articulations, assez fréquentes dans l'organisme, articulations dites en selle et articulations appelées

condylarthroses, qui dérivent d'une surface géométrique moins simple que les précédentes, le tore de révolution. On appelle tore de révolution la surface engendrée par une circonférence de cercle qui tourne autour d'un axe situé dans son plan, mais ne passant pas par son centre. Ce genre d'articulation a été soigneusement étudié par Fick.

Supposons que l'arc de cercle AB dont le centre est en 0 tourne autour de l'axe 00'; certaines surfaces articulaires peuvent être assimilées à la portion EDBD'E'AE du tore ainsi engendré, la seconde surface articulaire étant en quelque sorte le moule de la portion de tore qui constitue la première.

Fig. 87. — Théorie de l'articulation dite en selle.

Supposons que la première surface EDBD'E'AE soit fixe tandis que la deuxième, moule de la première, est mobile, et cherchons quels sont les mouvements compatibles avec la condition de l'invariabilité du volume intra-articulaire.

Il est tout d'abord évident que, si la surface mobile (qui n'e?t pas représentée sur la figure) tourne autour de l'axe 00', elle ne cesse pas d'être en contact par toutes ses parties avec la surface articulaire fixe ; par suite le volume intra-articulaire, supposé nul au début, reste nul pendant ce mouvement. Ce genre d'articulation, dite en selle, permet donc un mouvement de rotation autour de l'axe 00' situé dans l'os fixe.

On peut en outre démontrer par le calcul que, si I'oq coupe la

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surface^ articulaire fixe par un plan MNN'M' parallèle au plan OABO' , la courbe d'intersection MRN peut être regardée comme un cercle dont le centre serait en Ci, à l'intersection du plan MNN'M' prolongé et de la perpendiculaire élevée en C au plan de la figure. Cette assimilation de la courbe MRN avec une circonférence est d'ailleurs d'autant plus exacte que la surface EAE'D'BD est moins étendue. Il résulte de là que, si l'on fait tourner la surface mobile autour de la ligne OiO', comme axe, cette surface restera toujours en contact, par tous ses points, avec la surface articulaire fixe. Le volume intra-articulaire restera donc nul pendant ce mouvement, ce qui démontre que l'articulation en selle permet un mouvement de rotation autour de l'axe OjCi situé dans l'os mobile.

Pour tout mouvement autre que les deux rotations autour de 00' et de OjC',, les deux surfaces articulaires ne restent pas en contact et le volume intra-articulaire ne demeure pas constant.

Donc les seuls mouvements compatibles avec la forme des surfaces articulaires sont deux mouvements de rotation autour de deux axes 00',OiO'i, perpendiculaires l'un à l'autre mais non situés dans le môme plan, et placés, l'un 00' dans l'os fixe, l'autre OiO'j dans l'os mobile.

Dans les condylarthroses, la surface articulaire fixe peut être assimilée à la surface engendrée par un arc de cercle AB (fig. 28) qui tourne sa concavité vers l'axe de rotation 00'; les mouvements possibles sont alors un peu différents des précédents.

Il est évident d'abord que la surface articulaire mobile peut, sans cesser d'être en contact dans toutes ses parties avec la surface fixe, tourner autour de l'axe 00' situé dans l'os fixe.

Comme dans lé cas précédent, on peut démontrer que la section MRN de la surface articulaire fixe EAE'D'BD par un plan, quelconque MNN'M' parallèle au plan OABO', peut être regardée; comme une circonférence ayant son centre en C,, sur la perpen-diculaire CCi, au plan OABO'. La surface mobile peut donc; encore tourner autour de l'axe CCi, sans cesser d'être eoi contact avec la surface fixe, et par suite sans que le volume intra- • articulaire cesse d'être nul. Tout mouvement autre que les deux; rotations autour de 00' et CC,, entraînerait au contraire une va- • riation du volume intra-articulaire.