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.
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 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.
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.
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).
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).
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 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).
Mesurer → interpréter → cibler → intervenir → re-mesurer. Démarche professionnelle qui transforme une intuition en décision argumentée, vérifiée par la mesure.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 … ».
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.
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.
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 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 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).
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).
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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).
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.
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 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.
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.
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.
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).
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.
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.
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).
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.