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Glossaire

Tous les termes du cours, chacun redéfini seul. C'est la page à relire avant l'examen. Le lien mène à la section qui explique le terme.

135 termes
Accélération angulaire
Variation de la vitesse angulaire divisée par la durée, en degrés par seconde carrée (°/s²). L'équivalent angulaire de l'accélération.
Afférences sensorielles
Les informations qui remontent des récepteurs sensoriels vers le système nerveux : vue, oreille interne, proprioception, sensibilité cutanée plantaire. Elles permettent de détecter les dérives que le contrôle postural corrige.
Amplitude articulaire
Nombre de degrés balayés par un segment au cours d'un mouvement, complété par le sens de rotation (horaire ou anti-horaire). L'équivalent angulaire du déplacement. En évaluation articulaire, le terme — souvent noté ROM (range of motion) — désigne l'étendue totale de mouvement dont une articulation est capable.
Angle articulaire
Angle formé entre deux segments adjacents (l'angle du coude entre bras et avant-bras, celui du genou entre cuisse et jambe), en degrés (°). L'équivalent angulaire de la position.
Antéro-postérieur
Qui s'exerce d'avant en arrière (ou d'arrière en avant).
Appui
La phase pendant laquelle un pied est en contact avec le sol, du contact initial au décollement des orteils. Elle occupe environ 60 % du cycle de marche ; la phase oscillante, où ce pied est en l'air, occupe le reste.
Articulation
Au sens mécanique de ce chapitre, le pivot qui tient un segment et autour duquel ce segment effectue sa rotation : elle porte l'axe de rotation du segment (§1.4.2).
Axe de rotation
Ligne fixe autour de laquelle s'effectue une rotation. Aux articulations, c'est l'axe autour duquel tourne le segment (le genou pour la jambe, la hanche pour la cuisse).
Biais de confirmation
Tendance à rechercher et à interpréter l'information dans le sens de ce que l'on croit déjà. Il fausse l'observation non instrumentée.
Biomécanique
Étude de la structure et de la fonction des systèmes biologiques par les méthodes de la mécanique (Hatze, 1974). En clair : l'étude des forces et de leurs effets sur le vivant.
Biomécanique du mouvement
Biomécanique à l'échelle du corps entier : étude du mouvement humain et des forces qui s'y appliquent. Deux finalités : améliorer la performance sportive ; préserver ou restaurer la santé (prévention des blessures et des troubles, rééducation).
Boucle de l'intervention
Mesurer → interpréter → cibler → intervenir → re-mesurer. Démarche professionnelle qui transforme une intuition en décision argumentée, vérifiée par la mesure.
Bras de levier d'une force
La distance, mesurée perpendiculairement, entre la ligne d'action de la force et la droite parallèle à cette ligne d'action qui passe par l'axe de rotation ; c'est la plus courte distance séparant l'axe de la ligne d'action, notée d⊥. Le moment de force est le produit de l'intensité de la force par son bras de levier. Autres noms rencontrés : bras du moment, moment arm.
Centre de masse
Le point d'application du poids : tout se passe comme si le poids du corps s'appliquait en ce point, alors qu'il s'exerce en réalité sur chaque atome de matière. « Centre de gravité » en est le synonyme courant ; sur Terre, les deux coïncident.
Centre de pression
Le point d'application de la résultante des forces de réaction du sol sur les pieds ; le barycentre des pressions exercées par les appuis au sol. Il se mesure avec une plateforme de force, et oscille autour de la projection verticale du centre de masse sans se confondre avec elle.
Chute
Une perte brutale et totalement accidentelle de l'équilibre postural, lors de la marche ou de toute autre activité, qui fait tomber la personne sur le sol ou sur une surface plus basse (définition de la Haute Autorité de santé). Dans les termes de ce chapitre : le centre de masse n'a pas pu être maintenu au-dessus du polygone de sustentation.
Chute libre
Mouvement d'un corps soumis à la seule force gravitationnelle, quand plus rien ne la compense.
Chutes répétées
Au moins deux chutes sur une période de douze mois.
Cinématique
Branche de la biomécanique qui décrit le mouvement (positions, distances, vitesses, accélérations, angles) sans considérer les forces qui l'ont causé. C'est l'étude des effets.
Cinématique angulaire
Description des rotations : les mêmes paramètres que la cinématique linéaire, exprimés en angles plutôt qu'en mètres.
Cinétique
Branche de la biomécanique qui étudie les forces à l'origine du mouvement : celles qui le produisent ou le modifient. C'est l'étude des causes.
Coefficient de frottement (μ)
Le nombre qui caractérise le degré d'adhérence de deux surfaces en contact. C'est le rapport de la force de frottement maximale à la force normale, donc une grandeur sans unité ; il appartient à une paire de surfaces, jamais à un matériau seul.
Coefficient de frottement disponible
Le coefficient de frottement de la paire de surfaces réellement en présence, celui que donnent les tables. C'est ce que le contact peut fournir, à opposer à ce que le pas demande.
Coefficient de frottement requis
À chaque instant de l'appui, le coefficient de frottement minimal que le contact entre la semelle et le sol devrait présenter pour que le glissement ne se produise pas. Il se calcule en divisant la composante horizontale de la force de réaction du sol par sa composante verticale, et vaut environ 0,20 au maximum pour une marche à plat.
Collision
Lors d'un pas croisé, le choc de la jambe qui croise contre la jambe d'appui.
Composante horizontale de la force de réaction du sol
La composante parallèle au sol de la force que le sol exerce sur le pied. C'est la force de frottement exercée par le sol sur le pied ; elle donne au vecteur son inclinaison, et elle seule produit l'accélération horizontale du centre de masse.
Composante normale (force normale)
La composante de la force de réaction du sol perpendiculaire à la surface de contact. « Normale » signifie perpendiculaire. Sur sol plat, c'est la composante verticale ; elle est toujours dirigée vers le haut, et son rôle est de porter le corps.
Composantes d'une force
Les deux grandeurs d'un vecteur force mesurées sur l'axe horizontal et sur l'axe vertical ; elles déterminent ensemble son intensité et son orientation (§2.3).
Contact initial
L'instant où le talon touche le sol ; la force de réaction du sol part de zéro (initial contact).
Contrôle postural
La tâche qui a pour objectif de contrôler la position du corps dans l'espace, pour permettre à la fois la stabilité et l'orientation (la posture). C'est une compétence complexe, qui s'apprend en réaction à des perturbations.
Décollement des orteils
L'instant où le pied quitte le sol ; la force de réaction du sol s'annule (toe-off).
Déformation
Changement de forme d'un corps provoqué par l'application d'une force.
Désavantage mécanique
Situation d'un levier dont la force motrice a un bras de levier plus court que celui de la résistance : produire le moment nécessaire y coûte une force supérieure à la résistance. C'est le cas du biceps au coude.
Deuxième loi de Newton
La résultante des forces exercées sur un corps est égale au produit de sa masse par son accélération (F = m·a) ; l'accélération produite a la même direction et le même sens que cette résultante.
Diagramme de forces
Schéma où l'on isole le corps étudié et où l'on dessine toutes les forces externes qui s'exercent sur lui. On n'y représente jamais ni les forces internes, ni les forces que ce corps exerce sur d'autres.
Direction
Orientation géométrique selon laquelle s'effectue un mouvement ou agit une grandeur vectorielle : la droite le long de laquelle on se déplace. Le sens précise vers laquelle des deux extrémités de cette droite on va. Dans un plan, direction et sens sont portés par les signes des écarts Δx et Δy.
Données normatives
Valeurs habituellement mesurées dans un groupe de référence (même âge, même sexe…). C'est l'écart à ces valeurs — et l'amplitude d'une perte rapportée au temps (de combien, en combien de temps) — qui constitue une véritable alerte, pas une valeur isolée.
Dynamique
L'étude des corps dont le mouvement change sous l'effet des forces (résultante non nulle). À ne pas confondre avec la cinétique, qui nomme l'ensemble de l'étude des forces : statique et dynamique en sont les deux régimes.
Échantillonnage
Relevé d'une grandeur (position, vitesse…) à intervalles de temps réguliers : le phénomène mesuré est découpé en une suite de valeurs que l'on peut analyser segment par segment. Principe général de la mesure du mouvement.
Entraînement par perturbation
Un entraînement dans lequel la personne subit, de façon répétée, des perturbations de son équilibre, et doit produire à chaque fois la réaction qui évite la chute.
Équilibre
État d'un corps dont la résultante des forces est nulle.
Équilibre postural dynamique
Le fait de maintenir ou de rétablir l'équilibre au cours d'un mouvement, ou après une perturbation. Les conditions de l'équilibre n'y sont pas réunies à chaque instant : elles sont rétablies à chaque pas.
Équilibre postural statique
L'équilibre d'un corps qui maintient une posture, immobile : la résultante des forces qui s'exercent sur lui est nulle, et le moment résultant de ces forces est nul.
Fin d'appui
La dernière partie de l'appui, quand le talon se lève : la phase propulsive (terminal stance).
Fléchisseurs plantaires
Les muscles du mollet, qui étendent la cheville (pointe du pied vers le bas) et produisent l'essentiel de la poussée en fin d'appui.
Force
Action mécanique exercée par un objet sur un autre ; elle peut modifier le mouvement du corps qui la reçoit ou provoquer sa déformation. Unité : le newton (N). Elle se décrit toujours en nommant les deux corps : « la force exercée par … sur … ».
Force à distance (ou d'attraction)
Force qui s'exerce sans contact, par l'interaction entre les masses. Dans ce cours : la force gravitationnelle.
Force articulaire
La force qu'un segment exerce sur le segment voisin au niveau de leur articulation. Son moment autour de cette articulation est nul, puisque sa ligne d'action passe par l'axe de rotation.
Force de contact
Force qui s'exerce quand deux corps se touchent, sur leur surface de contact. Si le contact est rompu, elle disparaît instantanément.
Force de frottement maximale
La valeur du frottement à l'instant où le glissement commence : la limite entre l'adhérence et le glissement. Elle vaut $\mu \times N$.
Force de réaction
Dans une interaction entre deux corps A et B, nom donné à la force exercée par B sur A. Elle existe en même temps que la force exercée par A sur B : même intensité, même direction, sens opposé.
Force de réaction du sol
La force exercée par le sol sur le pied ; elle est de même intensité et de sens opposé à la force exercée par le pied sur le sol, à chaque instant du contact. C'est l'application de la troisième loi de Newton à chaque pas.
Force externe
Force exercée sur le corps étudié par quelque chose d'extérieur à lui, une fois ses limites délimitées. Seule une force externe peut modifier le mouvement d'ensemble de ce corps.
Force interne
Force exercée par une partie du corps isolé sur une autre partie de ce même corps (la traction d'un muscle sur un os). Elle ne figure pas sur le diagramme de forces et ne modifie pas le mouvement du corps pris comme un tout (§2.4).
Force motrice
La force qui produit la rotation du levier. Dans le corps, c'est le plus souvent la traction d'un muscle.
Force normale
La force perpendiculaire qui presse les deux surfaces l'une contre l'autre. Sous le pied, c'est la composante normale de la force de réaction du sol (§4.4).
Freinage et propulsion
Les deux phases de la composante horizontale au cours d'un appui : dirigée vers l'arrière au contact initial et pendant la mise en charge, quand le pied est devant le centre de masse (freinage) ; dirigée vers l'avant en fin d'appui, quand le pied est derrière le centre de masse (propulsion).
Fréquence d'échantillonnage
Nombre de relevés effectués par seconde, en hertz (Hz). Plus elle est élevée, plus la mesure épouse le phénomène réel.
Frottement
Force de contact qui s'oppose au glissement entre deux surfaces en contact.
Frottement (force de)
Force qui s'exerce entre deux surfaces en contact, parallèlement à ces surfaces, et qui s'oppose à leur mouvement relatif, c'est-à-dire à leur glissement l'une sur l'autre. Sous le pied, c'est la composante horizontale de la force de réaction du sol.
Frottement statique et frottement cinétique
Les deux formes du frottement, distinguées par une seule question : les surfaces glissent-elles l'une sur l'autre ? Statique si elles ne glissent pas — c'est le cas de l'appui pendant la marche —, cinétique si elles glissent.
g (accélération due à la gravité)
L'accélération de tout corps en chute libre près de la surface de la Terre : environ 9,81 m/s², quelle que soit la masse du corps.
Hypertrophie musculaire
Augmentation de la taille des cellules musculaires, notamment en réponse à la tension mécanique répétée d'un entraînement contre charge.
Impression
Jugement qualitatif fourni par les sens et la mémoire. Utile comme signal d'alerte, mais non quantifiée, influencée par le contexte, infidèle dans le temps et non transmissible.
Inertie
Propriété d'un corps : sa résistance à tout changement de son état de mouvement (repos ou mouvement rectiligne uniforme). Elle dépend de la masse : plus la masse est grande, plus le corps résiste au changement.
Insertion et origine d'un muscle
L'insertion est l'attache distale, sur le segment mobile ; l'origine est l'attache proximale, du côté fixe. Le biceps s'insère sur l'avant-bras, juste sous le coude, et tire vers son origine, du côté de l'épaule.
Intensité (d'une force)
La quantité de force appliquée, mesurée en newtons (N). Sur un schéma, elle se lit à la longueur de la flèche. Synonyme : magnitude.
Jambe chargée, jambe déchargée
Lors d'une traction latérale, la jambe du côté de la traction reçoit le poids du corps (jambe chargée) ; l'autre est allégée (jambe déchargée).
Levier
Un corps rigide en rotation autour d'un axe ou d'un pivot. Dans le corps humain, les os sont les leviers et les articulations les pivots.
Ligne d'action d'une force
La droite qui prolonge le vecteur force des deux côtés, dans la direction de la force. Elle ne retient que la direction de la force, pas son intensité.
Ligne de gravité
La droite verticale qui passe par le centre de masse et descend jusqu'au sol.
Limites de stabilité (cône de stabilité)
L'espace dans lequel une personne peut déplacer son centre de masse et maintenir son équilibre sans changer ses appuis ; debout, il a la forme d'un cône. Sa taille dépend du polygone de sustentation, de l'amplitude articulaire, de la force musculaire et des informations sensorielles.
Marge
La distance entre la projection verticale du centre de masse et le bord du polygone de sustentation le plus proche. Plus elle est grande, plus le corps est stable. Elle dépend des dimensions du polygone, direction par direction, et non de sa surface ; la hauteur du centre de masse ne la change pas, mais fixe l'inclinaison qu'il faut pour la consommer.
Masse
Quantité de matière d'un corps, mesurée en kilogrammes (kg). L'inertie d'un corps dépend de sa masse.
Mécanique
Branche de la physique qui étudie les mouvements et les forces, c'est-à-dire les effets des forces sur les corps.
Mécanobiologie
Étude de la façon dont les cellules perçoivent les forces mécaniques qui s'exercent sur elles et y répondent. Biomécanique à l'échelle de la cellule.
Médio-latéral
Qui s'exerce de gauche à droite (ou de droite à gauche).
Mesure
Valeur d'une grandeur, obtenue par un protocole défini. Reproductible (le même protocole redonne une valeur proche), transmissible (elle garde le même sens pour tous, partout, dans le temps) et comparable (à des mesures antérieures et aux valeurs de référence).
Méthode segmentaire
Le calcul du centre de masse du corps entier à partir d'un découpage du corps en segments : c'est la moyenne des positions des centres de masse des segments, pondérée par leurs masses.
Milieu d'appui
L'instant où le centre de masse passe à l'aplomb du pied d'appui (midstance).
Mise en charge
Le début de l'appui, pendant lequel le poids du corps est transféré sur le pied qui vient de se poser (loading response).
Moment de force
La tendance d'une force à produire une rotation d'un corps autour d'un point ou d'un axe. Il est égal au produit de l'intensité de la force par la plus courte distance entre l'axe de rotation et la ligne d'action de cette force : M = F × d⊥. Unité : le newton-mètre (N·m).
Moment résultant
La somme de tous les moments de force qui s'exercent sur le corps étudié, comptés positivement ou négativement selon le sens de rotation vers lequel ils tendent. Nul, l'état de rotation du corps ne change pas ; non nul, il produit une accélération angulaire.
Mouvement combiné
Combinaison d'une translation et d'une ou plusieurs rotations. C'est le cas de la plupart des mouvements humains : à la marche, le corps se translate grâce à des segments qui tournent.
Mouvement rectiligne uniforme
Mouvement en ligne droite, à vitesse constante : l'état que conserve un corps en mouvement tant que la résultante des forces qui s'exercent sur lui est nulle.
Mouvement uniforme
Mouvement dont la vitesse ne change pas au cours du temps.
Newton (N)
Unité de mesure de la force : la force nécessaire pour communiquer à une masse de 1 kg une accélération de 1 m/s². 1 N = 1 kg·m/s².
Newton-mètre (N·m)
Unité de mesure du moment de force : une force d'un newton dont la ligne d'action passe à un mètre de l'axe de rotation produit un moment de force d'un newton-mètre.
Objectiver
Transformer une impression en mesure : une grandeur définie, exprimée dans une unité.
Paire action-réaction
Les deux forces d'une même interaction. Elles s'appliquent toujours à deux corps différents, et ne peuvent donc jamais s'annuler entre elles.
Paramètre biomécanique
Grandeur mesurable qui décrit le mouvement ou les forces qui le produisent : vitesse de marche (m/s), longueur de pas (cm), angle articulaire (°)…
Pas croisé
Pas de rattrapage fait avec la jambe déchargée, qui passe devant ou derrière la jambe d'appui pour se poser de l'autre côté.
Pente (de la courbe de vitesse)
Inclinaison de la courbe : la variation verticale (de vitesse) rapportée à l'avancée horizontale (de temps). La pente de la courbe de vitesse est l'accélération.
Perturbation interne / externe
Ce qui tend à écarter le corps de son état : interne quand elle provient des activités musculaires et articulaires de l'organisme (respiration, activité cardiaque, mouvement d'un segment), externe quand elle provient d'éléments extérieurs (force gravitationnelle, perturbations visuelles, bousculade).
Pivot
Le point fixe autour duquel le levier tourne ; il porte l'axe de rotation.
Plateforme de force
Un instrument de mesure, posé au sol, qui enregistre les forces exercées par les appuis, et permet d'en déduire la position du centre de pression.
Poids
La force gravitationnelle exercée sur un corps : P = m·g. C'est une force, mesurée en newtons (N) ; elle dépend de la gravité du lieu. À ne pas confondre avec la masse (kg), qui ne change pas selon le lieu.
Point d'application
L'endroit où la force s'exerce sur le corps qui la reçoit. Pour une force répartie sur une surface, on trace une seule flèche, au centre de la surface.
Position
Endroit où se trouve un point à un instant donné, exprimé par rapport à un repère choisi. Dans un plan, elle se donne par deux coordonnées (x ; y).
Posture
L'activité musculaire de l'ensemble du corps qui permet d'organiser les segments les uns par rapport aux autres, par rapport à l'environnement et par rapport à la verticale (debout, assis, penché).
Principe de spécificité
En préparation physique, le principe selon lequel on améliore une tâche en entraînant cette tâche elle-même.
Projection verticale du centre de masse
Le point où la ligne de gravité rencontre le sol. Il se déplace avec le centre de masse.
Propriétés à connaître
Accélération nulle → vitesse constante (que l'on soit à l'arrêt ou lancé) · accélération constante et non nulle → vitesse qui croît linéairement (cas de la chute libre).
Proprioception
La perception de la position des articulations et de la tension des muscles.
Qualité de vie liée à la santé
La qualité de vie d'une personne dans ses dimensions physique, psychologique et sociale, telle que son état de santé l'influence.
Repérage des forces
La méthode en trois étapes pour dresser un diagramme de forces : isoler le corps étudié ; dessiner la force à distance, le poids ; lister tout ce qui touche le corps, chaque contact donnant une force.
Repères chiffrés à connaître
Marche d'un adulte sain ≈ 1,2 à 1,4 m/s · marche d'un sénior ≈ 1,0 à 1,3 m/s · seuil d'alerte ≈ 0,8 m/s · conversion 1 m/s = 3,6 km/h.
Réserve d'équilibre
Ce qui sépare le corps de la rupture de son équilibre : plus elle est grande, plus il faut une perturbation importante pour rompre l'équilibre ; plus elle est faible, plus l'équilibre est précaire. La marge la mesure.
Résistance
Ce qui s'oppose à la rotation produite par la force motrice : une charge portée, le poids d'un segment, le poids du corps.
Résultante (ou force nette)
La force qui reste une fois qu'on a additionné toutes les forces appliquées à un corps. Elle seule détermine ce qui arrive au mouvement d'ensemble du corps.
Rotation (mouvement angulaire)
Mouvement où le corps ou un segment tourne autour d'un axe : tous les points tournent du même angle, dans le même temps, mais parcourent des distances d'autant plus grandes qu'ils sont éloignés de l'axe.
S2
La deuxième vertèbre sacrée. Chez une personne debout, en position relâchée, le centre de masse se situe approximativement en avant de ce repère.
Segment corporel
Une partie du corps que l'analyse du mouvement considère comme rigide (la cuisse, la jambe, le pied, l'avant-bras), reliée aux segments voisins par des articulations ; l'os en est le levier rigide.
Simple appui
La phase de la marche pendant laquelle un seul pied est au sol ; le polygone de sustentation se réduit alors à ce pied.
Stabilité posturale
Le processus qui permet à l'individu de résister à une perturbation et de revenir à son état initial ; c'est ce qui permet au corps de conserver son état d'équilibre face à une perturbation.
Statique
L'étude des forces qui s'exercent sur les corps en équilibre (résultante nulle).
Stratégie à appui fixe
Stratégie du contrôle postural dans laquelle les appuis ne bougent pas et le centre de masse est déplacé : stratégie de cheville, stratégie de hanche.
Stratégie à changement d'appui
Stratégie du contrôle postural dans laquelle le polygone de sustentation est déplacé pour contenir de nouveau la projection verticale du centre de masse : pas, main qui saisit un appui.
Stratégie de cheville
Correction de l'équilibre par une rotation de tout le corps, d'un bloc, autour des chevilles, sous l'action des muscles de la cheville ; les appuis ne bougent pas.
Stratégie de hanche
Correction de l'équilibre par une flexion ou une extension du buste à la hanche, qui déplace le centre de masse ; les appuis ne bougent pas.
Stratégie du pas
Stratégie du contrôle postural qui consiste à déplacer le polygone de sustentation sous la projection verticale du centre de masse, par un pas ; une main qui saisit un appui applique le même principe.
Table anthropométrique
Le tableau qui donne, pour chaque segment du corps, sa masse en fraction de la masse du corps entier et la position de son centre de masse le long du segment. Les tables classiques ont été établies sur des cadavres.
Tandem
La position debout, un pied devant l'autre : le polygone de sustentation est long et étroit, et la marge latérale petite.
Taux de chutes
Le nombre moyen de chutes par personne et par unité de temps (par exemple, par an).
Tendon
La structure qui relie le muscle à l'os. Mis en tension par la contraction du muscle, il exerce une force de traction sur l'os.
Tension mécanique
Contrainte exercée sur une structure biologique (cellule, fibre, tendon) par une force. À l'échelle de la cellule musculaire, elle est l'un des principaux stimulus de l'hypertrophie.
Trajectoire
Tracé des positions successives d'un point au cours du temps : le chemin suivi. C'est une forme, pas un nombre.
Translation (mouvement linéaire)
Mouvement où tous les points du corps parcourent la même distance, dans la même direction, en même temps ; l'orientation du corps ne change pas. Rectiligne si la ligne suivie est droite, curviligne si elle est courbe.
Troisième loi de Newton (principe d'action-réaction)
Lorsqu'un corps A exerce une force sur un corps B, le corps B exerce simultanément sur A une force de même intensité, de même direction et de sens opposé.
Vecteur déplacement
Flèche menant du point de départ au point d'arrivée : son intensité est la distance en ligne directe, sa direction et son sens donnent l'orientation du déplacement. Un vecteur est une grandeur qui possède une intensité, une direction et un sens ; un scalaire n'a qu'une intensité.
Vecteur force
La flèche qui représente une force : son origine donne le point d'application, son orientation la direction et le sens, sa longueur l'intensité.
Vitesse angulaire
Variation de l'angle divisée par la durée, en degrés par seconde (°/s). L'équivalent angulaire de la vitesse.
Vitesse instantanée
Vitesse à un instant précis du mouvement, en m/s. On l'approche en échantillonnant le temps en intervalles de plus en plus courts.
Vitesse moyenne
Distance totale divisée par le temps total : un chiffre unique qui résume tout le trajet. Ne décrit fidèlement qu'un mouvement uniforme.
Vitesse moyenne du centre de pression
Le chemin parcouru par le centre de pression pendant un enregistrement, divisé par la durée de l'enregistrement.