15.Levier anatomique Principe du levier: barre rigide tournant autour d’un axe permettant la manipulation de charges. Levier anatomique: Levier faisant partie du corps humain. Exemples: Le nom des levier n’est pas à savoir Inter-appui Inter-résistant Inter-effort ou inter-moteur

15.Levier anatomique Levier à bascule casse-noix Levier à pince

15.Levier anatomique Exemple : En équilibre statique, il faut que  M = 0. Les deux moments de force doivent donc être égaux (mais de signes contraires). SM = bl × FM + bl × P = 0 bl bl

15.Levier anatomique Pour les calculs de la force musculaire Le sol sert de repère La force musculaire actionne un levier anatomique Les calculs sont valables uniquement dans les cas statique et quasi-statique (sans brusquerie) S M = 0

15.Levier anatomique Démarche pour la construction du diagramme des forces 1. Séparer l’objet du reste du corps. a. Séparer le corps en deux parties : ouvre l’articulation que le muscle étudié franchit. (articulation est l’axe du levier) b. Objet : une des deux parties du corps (devient la barre du levier). Muscle étudié: bicep La coupure est fait au coude (axe = coude) Tige : Avant-bras + main

15.Levier anatomique Démarche pour la construction du diagramme des forces (suite) 2. Dessiner les forces présentes sur l’objet : a. Dessine la force de réaction articulaire RA exercée par l’axe sur le levier. (Représente la force exercée par le voisin de l’axe de rotation) b. Dessine la force musculaire FM . c. Dessine le poids vers le bas en partant du CM. d. Dessine les autres forces exercées par des voisins

15.Levier anatomique Exemple non-identique à celui des notes Exemple 1: Force exercée par les extenseurs du cou pour tenir la tête penchée en écrivant Plan : Sagittal Articulation ouverte: celle qui relie la vertèbre atlas et l’os occipital de la tête Objet : la tête Charge : le poids P de la tête Exemple non-identique à celui des notes

15.Levier anatomique On coupe les muscle du cou et on sépare l’os

15.Levier anatomique Exemple 1: Force exercée par les extenseurs du cou pour tenir la tête penchée en écrivant Lorsque la personne redresse la tête, le bras de levier du poids devient plus court. Lorsque la personne redresse la tête, le bras de levier de la force musculaire reste presque la même. Ainsi, le moment de force est plus petit ce qui permet de réduire la force musculaire.

15.Levier anatomique Exemple 2: Force exercée par le quadriceps fémoral pour s’accroupir

15.Levier anatomique Exemple 2: Force exercée par le quadriceps fémoral pour s’accroupir Plan : Sagittal Articulation ouverte: genou Objet : jambe et pied Charge : réaction R du sol sur le pied Force qui aide la muscle : le poids PS du segment jambe-pied

15.Levier anatomique Exemple 2: Force exercée par le quadriceps fémoral pour s’accroupir Détails du calcul pas fait dans les notes de cours À noter à la page 47

15.Levier anatomique Exemple 2: Force exercée par le quadriceps fémoral pour s’accroupir R R Augmentation de l’angle de flexion du genou Le bras de levier de R augmente mais pas celui du muscle. Le muscle doit forcer davantage. Angle de flexion est de 0° si la jambe est droite L’angle de flexion est pris par rapport à cette position. Donc si le genou est fléchi, l’angle augmente car il est plus grand que 0°

15.Levier anatomique Exemple 3: Force exercée par les muscles érecteurs du rachis pour soulever une caisse, genoux fléchis.

15.Levier anatomique Exemple 3: Force exercée par les muscles érecteurs du rachis pour soulever une caisse, genoux fléchis. Plan : Sagittal Articulation ouverte: 5e vertèbre lombaire et 1re vertèbre sacrée Objet : partie du corps au dessus de S1 Charge : poids combiné PT de l’objet et de la caisse Force qui aide la muscle : Poussée PR Poussée PR : due à la pression dans la cavité abdominale Contractant les muscles abdominaux Blocage de la respiration

15.Levier anatomique Exemple 3: Force exercée par les muscles érecteurs du rachis pour soulever une caisse, genoux fléchis. Avec PR On pense que la valeur de PR est de 15% la valeur de FM PR = 0,15FM

15.Levier anatomique Sans PR Exemple 3: Force exercée par les muscles érecteurs du rachis pour soulever une caisse, genoux fléchis. Sans PR PR = 0,15FM La FM est plus grande sans PR!

15.Levier anatomique Exemple 3: Force exercée par les muscles érecteurs du rachis pour soulever une caisse, genoux fléchis. La personne se penche en avant Augmentation du bras de levier de PT La personne éloigne la caisse de son corps Augmentation de la force musculaire

15.Levier anatomique Exemple 4: Force exercée par les abducteurs de la hanche lors de la mi-appui unipodal de la marche Plan : Frontal Articulation ouverte: La hanche Objet : le corps amputé du membre inférieur en appui au sol Charge : poids PA

15.Levier anatomique Exemple 4: Force exercée par les abducteurs de la hanche lors de la mi-appui unipodal de la marche Poids d’un membre inférieur ~ 15,6% du poids total Calcul du poids en enlevant la poids du membre inférieur

15.Levier anatomique Exemple 4: Force exercée par les abducteurs de la hanche lors de la mi-appui unipodal de la marche Lorsque les abducteurs de la hanche sont trop faibles: À confirmer : image de gauche est la normale, image de droite est celui avec des abducteurs trop faibles La personne incline le tronc. Diminution du bras de levier Diminution de la force musculaire

15.Levier anatomique Exemple 4: Force exercée par les abducteurs de la hanche lors de la mi-appui unipodal de la marche Toute amputation de cuisse risque de briser l’équilibre abducteur adducteur Mal orienté Bien orienté Interprétation? Surtout l’image de droite complètement

15.Levier anatomique MFM > Mpoids de la tête Accélération angulaire Déséquilibre des moments de forces MFM > Mpoids de la tête MFM < Mpoids de la tête

15.Levier anatomique Accélération angulaire Les fortes accélération dans le sens du moment de force musculaire surchargent les muscles et leurs tendons: Claquage des ischio-jambiers en sprint Rupture des ligaments patellaire en haltérophilie Claquage des rotateurs dans l’épaule dans les lancers. Ischio-jambiers : groupe de muscle postérieur de la cuisse (ne pas confondre avec le quadricep fémoral qui est antiérieur à la cuisse)

Devoir #8

16.L’avantage mécanique L’effort demandé à un muscle est proportionnel au bras de levier Leviers anatomiques: les muscles sont en position désavantageuse  Bras de levier plus court

16.L’avantage mécanique Avantage mécanique d’un muscle: Si « avantage mécanique » < 1: le muscle est désavantagé

16.L’avantage mécanique Exemple: Avantage mécanique

16.L’avantage mécanique Exemple: Valeurs typique pour une main: b = 1 cm B = 10 cm Valeurs typique pour une main Avantage mécanique

16.L’avantage mécanique Avantage mécanique vs avantage physiologique Valeurs typique pour une main

16.L’avantage mécanique Désavantage mécanique!!! Et les avantages??? Fléchisseurs de la main longs tendons contrôlant la main à distance pour minimiser l’encombrement, grande amplitude de mouvement pour une petite contraction du muscle, grande vitesse de déplacement pour une contraction lente. Petit raccourcissement est un grand déplacement angulaire si le bras de levier est court

16.L’avantage mécanique De façon générale Plus le muscle qui actionne un levier a un petit bras de levier Plus le levier a d’amplitude de mouvement et de vitesse

16.L’avantage mécanique Le petit bras de levier nécessite une plus petite contraction pour le même mouvement du bras

Devoir #9