L ACTE MOTEUR D UN POINT DE VUE BIOMECANIQUE 1. Le squelette et les os Le squelette Il constitue la charpente du corps. L APPAREIL LOCOMOTEUR Il se divise en 4 grandes parties : la tête le tronc les membres supérieurs et inférieurs les ceintures qui relient les membres au tronc : 1
- La ceinture scapulaire : niveau de l épaule - La ceinture pelvienne : niveau de la hanche 2
Les os Le squelette humain est constitué de 200 os, non compris les osselets de l oreille. Les os sont classés en 3 grandes catégories selon leur forme : les os longs les os courts les os plats exemples d os longs : humérus radius cubitus clavicule fémur tibia- péroné côtes exemples d os courts : vertèbres os du carpe os du tarse exemples d os plats : os du crâne omoplate sternum 2. La colonne vertébrale C est une structure articulée constituée d éléments mobiles, les vertèbres, qui s étend de la partie haute ( cervicale ) à la partie basse ( lombaire ). Ces éléments sont solidaires de la partie basse constituée du sacrum, situé lui-même au-dessus du coccyx. A. Ses fonctions organe statique : il supporte le poids du corps Les contraintes mécaniques augmentent au fur et à mesure qu on descend le long de la colonne. organe dynamique : les vertèbres sont articulées les unes aux autres, ce qui permet un certain nombre de mouvements de grande amplitude au niveau des cervicales mais moindre au niveau de la cage thoracique. Toute cette mobilisation vertébrale est rendue possible par l existence de muscles ( spinaux ) qui vont assurer d une part la statique et le maintien du rachis et d autre part la mobilité. 3
organe de protection de la moelle épinière : les vertèbres sont creusées par un canal ; leur superposition permet la formation du canal rachidien qui contient la moelle épinière depuis la première vertèbre cervicale jusqu au niveau des lombaires L1 et L2. 4
B. Ses courbures La colonne vertébrale présente 4 courbures qu il sera important de surveiller dans les exercices de musculation. 1. lordose cervicale : 7 vertèbres cervicales 2. cyphose dorsale : 12 vertèbres dorsales 3. lordose lombaire : 5 vertèbres lombaires 4. courbure sacrée : 5 vertèbres sacrées ( sacrum ) + 4 vertèbres coccygiennes ( coccyx ) 5
C. Sa constitution La colonne vertébrale est constituée de plusieurs régions : la région cervicale : 7 vertèbres la région thoracique : 12 vertèbres la région lombaire : 5 vertèbres dont la taille augmente progressivement de haut en bas ; leur taille est supérieure à celle des vertèbres thoraciques. le sacrum : 5 pièces osseuses soudées entre elles le coccyx : également constitué de 4 éléments soudés 6
Chaque vertèbre est séparée de l autre par un disque intervertébral constitué de cartilage riche en eau et résistant. A l âge adulte, le rachis mesure environ 70 cm mais perd à peu près 5 cm entre 20 ans et 60 ans. Cette différence s explique par le fait que le disque intervertébral perd une partie de son volume d eau. 7
3. Les vertèbres a. structure 8
Le corps Situées à la partie antérieure, ses faces supérieures et inférieures sont séparées de celles des vertèbres voisines par le disque intervertébral. C est la partie porteuse de vertèbre. L arc postérieur Formé d un demi-anneau osseux concave en avant et situé en arrière du corps, c est la partie protectrice et directrice de la vertèbre. Les apophyses Apophyse épineuse à inclinaison variable Apophyses transverses : elles se détachent de chaque côté Apophyses articulaires : elles sont 4 ( 2 supérieures et 2 inférieures ) et s articulent avec celles des vertèbres sus et sous-jacentes. Le canal vertébral Délimités par l arc postérieur et le corps vertébral, les canaux vertébraux superposés déterminent le canal rachidien dans lequel passe la moelle épinière. 9
b. Les différentes vertèbres Atlas et axis Les 2 premières vertèbres cervicales, nommées atlas et axis, sont très différentes des autres afin de permettre l articulation de la tête. 10
Les vertèbres cervicales Les vertèbres thoraciques 11
Les vertèbres lombaires A noter que le canal vertébral ne contient la moelle épinière que jusqu à L2, ensuite on a les nerfs rachidiens la queue de cheval. Les vertèbres sacrées Ces 5 vertèbres ont fusionné et forment un seul os : le sacrum Il soutient la colonne lombaire. Les vertèbres coccygiennes Elles sont au nombre de 4 et forment le coccyx, point terminal de la colonne vertébrale. 12
Rq : Les vertèbres cervicales, dorsales et lombaires sont articulées entre elles par 3 articulations, 2 au niveau des apophyses transverses et 1 au niveau du corps vertébral. 4. Le disque intervertébral Les disques intervertébraux permettent les mouvements de cette chaîne d os qu est la colonne vertébrale. Ils en assurent l amplitude et l harmonie du mouvement. Le disque a une structure originale : en son centre, il a une bille sous tension, le nucleus pulposus ou noyau, qui permet à la vertèbre de basculer en avant, en arrière, à droite et à gauche ; c est un sac rempli d un collagène hydrophile. A la périphérie, il y a une couronne de ligaments qui empêche la bille de gicler au-delà des limites vertébrales et empêche aussi les vertèbres de glisser l une sur l autre, assurant leur stabilité. 13
Le disque est donc à la fois un ligament qui unit 2 vertèbres et un tampon qui amortit, notamment dans la région lombaire qui supporte le poids de l ensemble du tronc auquel se surajoutent les efforts de flexion ou de lever de charge. Il constitue un véritable amortisseur hydraulique de pression, le noyau absorbant 75% de la charge, l anneau fibreux les 25 % restants. Le disque n est pas une structure inerte et peut se comparer à une éponge imbibée d eau. En fait il se gorge d eau la nuit et se vide progressivement pendant la journée sous l effet du poids du corps. 14
Mais sa structure a un défaut : elle est fragile et se détériore avec l âge, surtout au niveau des régions cervicales et lombaires basses. En fait, le nucleus se dessèche, les cellules meurent, les fibres ligamentaires se rompent, le disque s affaisse, les vertèbres glissent l une sur l autre, le noyau gicle à travers les brèches ligamentaires ; du coup, les mouvements perdent de leur amplitude et de leur harmonie. Mais la présence des muscles péri vertébraux, qui permettent le mouvement, le contrôle du mouvement, la stabilité, compensent les méfaits du vieillissement discal, à condition que leur puissance soit bien entretenue. Notre mode de vie et les traumatismes absorbés à la suite d efforts, de chocs ou de mauvaises positions répétées accélèrent le vieillissement du disque intervertébral. ATTENTION! Du fait d un grand nombre d articulations, de la présence du disque intervertébral, de la faiblesse relative des charnières points de changement d orienation des courbures, de la présence de la moelle épinière, des traumatismes peuvent se produire. 15
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Afin d éviter tous ces risques, on veillera : - à ne réaliser des efforts à charges importantes que lorsque les techniques sollicitant la colonne vertébrale seront parfaitement maîtrisées. - à ne pas inverser mais conserver les courbures normales de la colonne vertébrale - à ne pas éloigner les charges soulevées de l axe du corps Le bassin apparaît comme une base sur laquelle repose la colonne vertébrale et comme zone de transmission des forces qui doit s effectuer correctement entre le tronc et les membres inférieurs. - à court terme : il s agira, afin de préserver l intégrité du rachis, de fixer son bassin pour ne pas inverser la courbure lombaire - à long terme : le positionnement du bassin pourra être responsable des déviations de la colonne vertébrale. 17
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