Mouvement elliptique

“ Le fondement des solutions qu'attend le problème de la thermodynamique musculaire repose ainsi sur la détermination des rapports qui existent entre l'élasticité acquise du muscle et l'énergie que la création de cette élasticité met en mouvement. ”

“ Si le corps creux est soumis à des pressions agissant seulement soit à l'intérieur, soit à l'extérieur, non seulement il y aura changement de volume et. de capacité, mais en outre il y aura variation de forme, à moins que le corps ne soit une sphère.
Considérons un tube à section elliptique : si la pression agit à l'extérieur, le tube subira un aplatissement, c'est-à-dire que la section deviendra une autre ellipse (ou à peu près) dont le petit axe sera moindre que le petit axe de l'ellipse primitive et le grand axe plus grand. ”

“ Comme nous l'avons dit en commençant, la création de l'élasticité de contraction est le vrai travail physiologique du muscle, qui soutient, soulève, ou abaisse des charges. C'est pour engendrer cette élasticité destinée à équilibrer ces charges à l'extrémité des leviers osseux, tantôt immobiles (soutien fixe) , tantôt animés d'un mouvement uniforme (soutien à la montée et soutien à la descente) que le muscle devient le siège de réactions chimiques qui dégagent de la force vive. ”

“ On sait, en effet, qu'une masse assez considérable ne se déplace que lentement, si a force motrice lui est appliquée par un intermédiaire élastique; muscle constitue lui-même l'organe élastique capable de dérrrier le mouvement communiqué. ”

“ Il diminue à mesure que le muscle se l'accourcit, ou augmente à mesure que le muscle s'allonge.
3° Si le mouvement qui entraîne la charge était assez court pour être de durée négligeable, le rapport du travail mécanique à l'énergie intérieure s'identifierait avec celui qui existe entre l'élasticité effective (ou le travail de soutien) et l'élasticité totale. ”

“ Si le travail mécanique du muscle ne dérive pas directement d'une transformation de la chaleur en mouvement, il n'en procède pas moins d'une forme de l'énergie, dont les présentes recherches concourront, je l'espère, à fixer les véritables caractères, tant au point de vue de la mécanique spéciale du muscle, qu'à celui de la mécanique générale. Il a suffi, pour cela, de considérer la contraction musculaire comme une création de force élastique et cette élasticité de contraction comme une forme transitoire de l'énergie. ”

“ Il est facile d’en conclure la loi de la variation de la pesanteur sur la Terre. Pour cela, considérons différents points situés sur un même rayon mené du centre à la surface d’une masse fluide homogène en équilibre. Toutes les couches elliptiques semblables qui recouvrent l’un quelconque d’entre eux ne contribuent point à sa pesanteur, et la résultante des attractions qu’il éprouve est uniquement due à l’attraction d’un sphéroïde elliptique semblable au sphéroïde entier et dont la surface passe par ce point. ”

“ Toute l'énergie engagée dans la contraction musculaire se retrouve donc dans l'élasticité mise en jeu; une partie seulement devient du travail et du mouvement. Quant à la chaleur, dont on a constaté la production dans le muscle qui travaille, elle ne serait qu'un résidu, une excrétion, qui apparaît au moment où le muscle revient au repos ”

“ Il est donc absolument certain que l'énergie qu'absorbe l'élasticité musculaire, dans les conditions statiques où nous l'envisageons, est incessamment et intégralement restituée sous la forme de chaleur Sensible. Ainsi réchauffement des muscles peut servir de mesure à l'énergie qui crée leur élasticité, c'est-à-dire leur état de contraction statique. ”

“ Aussi le rapport du travail mécanique à l'élasticité totale mise en œuvre pour ce travail- partant à l'énergie originelle — est profondément modifié par la rapidité plus ou moins grande avec laquelle s'exécute le travail mécanique. Ce travail, en effet, ne varie pas avec la durée du mouvement accompli, tandis que Yélasticité musculaire corrélative est proportionnelle au temps que le muscle met à effectuer ce mouvement.
Quand un muscle soulève ou descend un poids, il travaille donc d'autant plus économiquement que le mouvement est accompli avec plus de rapidité. ”

“ Le mouvement doit être également accentué en allant et en venant de droite à gauche et de gauche à droite. On supposera que l'on veut simuler l'action dé faucher; on devra donc, dans chaque phase de l'exercice, imprimer au mouvement un certain élan, une certaine impulsion. ”

“ L'élasticité est cette propriété que possède le muscle de changer de forme par l'action d'une force extérieure ou sous l'influence d'une excitation, puis de revenir à sa forme primitive, dès que la force ou l'excitation ont cessé d'agir. ”

“ En résumé, quand la tension de la vapeur ou d'une lanière élastique soutient un poids en l'air, après l'avoir soulevé à une certaine hauteur, il n'y a plus ni travail ni consommation d'énergie. Si c'est l'élasticité musculaire qui soulève le poids et le maintient ensuite immobile, il y a continuation de consommation d'énergie, parce que l'élasticité musculaire est créée par la mise en jeu de la contractilité, autrement dit par le travail physiologique du muscle. ”

“ Enfin, si nous portons l'excitation non plus sur le muscle même, mais sur son nerf, le raccourcissement secondaire se produit encore, avec cette différence que des excitation très faibles amènent l'effet qui n'était obtenu tout à l'heure qu'avec un courant plus intense. ”

“ Ainsi encore, se manifestent la croissance et la décroissance de l'énergie transformée en élasticité musculaire, à mesure que le raccourcissement ou l'allongement approchent de leur fin et que la force élastique, créée par ce changement de longueur, tend vers son maximum ou vers la valeur zéro. ”

“ Enfin, le muscle agissant constamment sur la même charge, avec les mêmes degrés de raccourcissement, cette force élastique présente toujours la même valeur absolue. En un mot, il n'y a que les excitations provocatrices de la création de l'élasticité musculaire qui ne soient pas identiqu.es. ”

“ Ainsi donc, accélération des fonctions de l’appareil cardio-vasculaire, élévation de la température locale, puis générale, augmentation des sécrétions cutanées, exagération des mouvements respiratoires, en un mot suractivité des fonctions vitales de l’organisme, tout cela est l’aboutissant général du fait initial de la contraction musculaire dont l’hypertrophie et l’augmentation de force du muscle exercé sont l’aboutissant local. Plus la somme des muscles mis en mouvement sera grande, plus les résultats généraux ds l’exercice seront appréciables. ”

“ Lorsque l'ellipse présentera un vide intérieur de forme elliptique, il y aura toujours possibilité de trouver sa surface et son moment d'inertie par rapport à un axe quelconque, en calculant la différence des surfaces et des moments d'inertie de deux ellipses pleines. ”

“ L'échauffement, indice de l'énergie dépensée par le muscle pour le soutien d'une même charge, augmente ou diminue avec et comme le raccourcissement de la contraction, c'est-à-dire proportionnellement à l'élasticité que le raccourcissement communique au muscle. ”

“ Nous devons faire ressortir particulièrement ces faits, parce que les phénomènes d'élasticité jouent un rôle important dans l'action musculaire. Lorsqu'un muscle se raccourcit, il peut soulever un poids; ce même poids allonge le muscle, et cette action contraire des deux forces — la tendance au raccourcissement et l'allongement élastique — produit, comme nous le verrons bientôt, un résultat final qui rend compte du travail accompli. ”

“ Une autre explication du rôle des canaux semi-circulaires paraît résulter des expériences de R. Ewald sur la régulation réflexe du tonus musculaire.
Quand le corps s'incline d'un côté, ce mouvement donne lieu à une excitation des terminaisons ampullaires ; il se produit en conséquence un renforcement de l'activité tonique des muscles dont l'action est de sens opposé à celui où penchait le corps. ”

“ Que l'on considère le muscle déjà mis en état constant de tension élastique, par une contraction permanente, ou qu'on le prenne quand il passe de l'état de relâchement à cet état de tension, c'est toujours la création de l'élasticité qui apparaît comme l'acte effectif et essentiel, dans lequel se trouve contenue, pour ainsi dire, toute la physiologie du muscle. ”

“ La première, la plus importante, c'est que l'énergie qui engendre la force élastique du muscle étant consacrée tout entière à cette création, se retrouve intégralement dans le travail physiologique intérieur qu'elle constitue, aussi bien quand il y a contraction dynamique que quand il y a contraction statique. ”

“ Il existe une manière de tracer l'ellipse par un mouvement continu, que les artistes emploient quelquefois. AOB, COD, lig. 16, étant les deux axes , si l'on tire une droite MNP=OA , sur laquelle on prenne PN=OC , le point M restant toujours sur le petit axe, prolongé s'il le faut , et le point N sur le grand axe, en faisant avancer ou reculer cette ligne droite , dans toutes les positions possibles , son extrémité P tracera l'ellipse ABCD.
On a construit des instruments d'après ce principe , pour tracer l'ellipse par un mouvement continu : ce sont de véritables compas elliptiques. ”

“ Donc l'énergie qui crée cette élasticité et qui est consacrée au soutien de la charge est aussi de même valeur. Mais cette énergie égale ne fait pas un travail extérieur égal, parce que l'élasticité effective, source et équivalent du travail statique, affecte un rapport bien différent avec l'élasticité totale, ou l'énergie correspondante, suivant l'état de raccourcissement du muscle. ”

“ Mais la démonstration expérimentale de l'influence du degré de raccourcissement sur l'élasticité musculaire se trouve dans l'aptitude du muscle contracté à équilibrer des poids additionnels plus ou moins lourds, suivant qu'il est plus ou moins raccourci par la contraction et qu'il peut ainsi s'allonger plus ou moins sous la traction de ces surcharges. L'élasticité virtuelle contenue dans le muscle devient ainsi apparente en se transformant en élasticité effective. ”

“ Rôle de l'élasticité. — Quoi qu'il en soit, en prenant le mot élasticité dans le sens vulgaire, il est certain que l'élasticité qui est dans le muscle sert à économiser une certaine partie du travail à accomplir. Il a été démontré par M. MAREY qu'une force de courte durée appliquée à mouvoir une masse a plus d'effet utile lorsqu'elle agit sur cette masse par l'intermédiaire d'un corps élastique. Ainsi, si les muscles n'étaient pas élastiques, ils travailleraient beaucoup plus et produiraient moins de travail. ”

“ Ainsi, l'allongement d'un muscle qui soutient un poids à la descente, dans un temps donné, apparaît comme l'équivalent, en sens inverse, du raccourcissement de ce même muscle, dans les mêmes limites, avec soulèvement du même poids, pendant le même temps. Donc, l'élasticité dynamique du muscle doit mettre en jeu, dans les deux cas, la même quantité d'énergie, c'està-dire la moyenne de l'énergie nécessaire pour soutenir la charge en équilibre, d'une part à la hauteur culminante du raccourcissement, d'autre part à la hauteur la plus basse. ”

“ Donc, lorsque l'on parlera de la force élastique d'un corps, il faudra définir les dimensions de ce corps et la grandeur de sa déformation.
Il y a plusieurs moyens de mettre en jeu l'élasticité d'un corps, c'est-à-dire de déterminer en lui une force élastique;
ces moyens sont au nombre de quatre: la flexion, la tension ou traction, la compression et la torsion. Je ne m'occuperai ici que de l'élasticité de tension, la seule qu'il soit intéressant d'étudier dans le muscle. ”

“ Loi de réchauffement que détermine, chez l'homme, la création de l'élasticité, dans le muscle en contraction statique, maintenu par la volonté en état de raccourcissement uniforme sous la traction de charges variables. ”

“ Les muscles sont élastiques, c'est-à-dire que à l'état de repos, lorsqu'on vient à les distendre, ils tendent à reprendre leur position première. L'élasticité dans les muscles est faible, c'est-à-dire que l'allongement est facile et le retour en position peu énergique; elle est également parfaite, c'est-àdire que le retour à l'état primitif se fait très bien.
L'élasticité est-elle une propriété purement physique du muscle? Non, car on a observé que sur les muscles tenus trop
longtemps au repos, qui ont souffert au point de vue de leur nutrition, l'élasticité est moins parfaite. ”

“ Et, en effet, l'élasticité effective, mise en évidence et mesurée par la charge extérieure, n'est qu'une fraction de l'élasticité totale. Une partie de la valeur de l'élasticité réelle ne peut être décélée extérieurement par l'équilibre établi entre cette charge et la puissance contractile effective du muscle.
C'est à la démonstration de cette élasticité cachée,
latente, que nous devons nous attacher, en faisant intervenir le raisonnement et l'expérience. ”

“ En établissant que toute l'énergie qui procède de la force vive, de source chimique, que la contraction musculaire met en jeu se retrouve dans la force élastique créée et entretenue par la contraction, la physiologie établit du même coup sur une large base la théorie des transformations énergétiques dont le muscle en activité est le siège. ”

“ Les mouvement simultanés des bras et des jambes déterminent la progression du corps; les extrémités supérieures, rapprochées, se portent au-devant du tronc pour rompre le fil de l'eau ou le courant, puis, par des mouvements deflexion et d'extension, refoulent le liquide sur les côtés et en arrière, tandis que les membres inférieurs exercent les mêmes mouvements de flexion et d'extension , et impriment à la masse liquide un mouvement rétropulsif plus fort et plus étendu, en prenant leur point d'appui sur l'eau. Il serait superflu de chercher à prouver la grande utilité de la natation ”