Locomotion

Chez les Métazoaires, les principaux organes de la locomotion sont les muscles, organes composés de fibres charnues contractiles et qui forment ce qu'on nomme la chair; ils peuvent être associés ou non à des organes spécialisées (pattes, nageoires, ailes, etc.) Ces muscles sont placés entre les organes de la nutrition et la peau, s'attachent par leurs extrémités à des points distincts du corps, des points d'appui sur des pièces plus ou moins fixes on tout au moins plus on moins véritables : couche tégumentaire; anneaux chitineux; squelette cartilagineux ou osseux externe ou interne. Et lorsqu'ils se raccourcissent ou se contractent sous l'empire de la volonté, les muscles rapprochent un de leurs points d'attache de l'autre, de manière à produire un mouvement volontaire. La complication du système musculaire est en connexion étroite avec le développement des organes de soutien, tous deux constituant un appareil unique de mouvement dans lequel le squelette ne joue qu'un rôle passif (Gegenbaur).

L'étude exacte des mouvements du corps remonte aux travaux de Marey surtout, grâce aux perfectionnements apportés par ce chercheur de la fin du XIX^e s. aux méthodes graphiques et photographiques, qui ont permis d'avoir des données précises sur toute la locomotion.

Les appareils enregistreurs de Marey consistaient en une chaussure exploratrice qui servait à enregistrer la pression du talon et de la pointe du pied sur le sol, au moyen de deux chambres à air qu'on faisait communiquer avec un tambour inscripteur; un explorateur des excursions verticales, un tambour à levier, horizontal, dont le levier portait une petite masse de plomb : quand le corps s'élevait, la masse tendait, par son inertie, à résister, et à peser plus sur le tambour, et le contraire avait lieu quand le corps s'abaisse brusquement : un tambour enregistreur communiquait avec cet explorateur  et enfin les indications de ces deux instruments s'inscrivaeint sur un cylindre enregistreur portatif, que le coureur ou marcheur portait à la main ou sur un odographe, autre appareil enregistreur. Enfin, pour photographier l'homme dans les différentes attitudes de la course ou de la marche, etc., Marey a eu recours d'abord à un fusil photographique pouvant prendre douze images par seconde, puis il s'est servi d'un procédé différent consistant à prendre, sur une même plaque, la photographie d'un marcheur ou d'un coureur, à intervalles connus (50, 70 ou plus par seconde), en simplifiant la photographie pour que celle-ci ne soit pas confuse, par exemple en habillant le coureur de blanc du côté opposé à l'objectif et de noir de l'autre côté, ou, mieux encore, en l'habillant tout en noir et ne photographiant que des raies blanches tracées sur le bras et la jambe.

En perfectionnant toujours la méthode chromophotographique, Marey a pu étendre cette étude à tous les mouvevements des organismes vivants, prendre ainsi les transformations successives par lesquelles passent : un corpuscule blanc du sang quand il traverse la paroi d'un vaisseau dans le phénomène de la diapédèse, une étoile de mer se retournant quand on l'a mise sur la face dorsale, un oiseau au vol, ou un cheval au galop. Au nom de Marey, il est juste d'ajouter celui de Muybridge qui a tant fait pour la chromophotographie. Nous résumerons simplement les données acquises sur la marche de l'humain.

Le pied pose sur le sol d'abord par le talon, et c'est par la pointe qu'il le quitte : le temps qui s'écoule entre le moment ou le talon pose sur le sol et celui où la pointe le quitte (après le talon) s'appelle une foulée ou un temps d'appui, et Carlet a bien montré que la pression du pied qui se pose sur le sol est plus forte (de 20 kg au plus) que celle du pied durant la station. Marey a constaté que le pas est plus long quand le tronc s'abaisse plus et pour les jambes longues : pour faire un grand pas, il faut en effet abaisser le tronc; en même temps l'appui de la pointe augmente d'intensité; elle presse plus fort sur le sol. Comme l'avait dit Weber, le pas est d'autant plus long que la vitesse est plus grande : tous deux croissent et diminuent en même temps. Par contre, la durée est en raison inverse de la longueur et de la vitesse : aussi la durée des pas diminue à mesure que s'accroît la vitesse; mais en aucun cas un pied ne se détache du sol avant que l'autre s'y soit posé. 

En examinant ce qui se passe du côté des jambes, on constate que la jambe active (celle qui est en avant) se redresse peu à peu de façon à devenir droite, tandis que l'autre, étendue en arrière, allongée, touche le sol par la pointe étendue et pousse le corps en avant, se détache, oscille en avant en se fléchissant, puis s'allonge de nouveau et aborde le sol par le talon sur lequel elle tombe. Mais ce mouvement est uniforme pendant sa durée : il n'a pas le caractère d'une oscillation de pendule, comme le croyait Weber; ce n'est pas un acte purement passif; il est d'autant plus actif que la marche est plus rapide, et chacun peut s'en assurer en se livrant au pas accéléré : s'il n'y est pas accoutumé, il ressentira une fatigue spéciale de la cuisse due au travail plus considérable des muscles qui fléchissent celle-ci sur le bassin. Pendant la course, les phénomènes sont similaires, avec cette différence qu'il y a un temps durant lequel le corps ne touche plus le soI, grâce au saut exécuté sous l'influence d'une poussée plus forte de la jambe d'arrière qui est aussitôt après tirée avec force en avant pour recevoir le poids du corps au pas suivant.

En étudiant la locomotion aquatique, Marey a montré que tous les genres de propulseurs que l'humain croyait avoir imaginé pour naviguer : voiles, rames, godilles, se trouvent à un haut degré de perfectionnement dans les organes locomoteurs des animaux aquatiques, et si l'hélice en tant que mouvement rotatif ne s'observe pas dans la nature, du moins y trouve-t-on certains mouvements ondulatoires du corps et de la queue des poissons qui, au point de vue de leur fonction, ont certaines analogies avec l'action de l'hélice. (P. Langlois).