Aristote : père de la cinésiologie (étude des mouvements).
Archimède : principes des leviers, centre de gravité.
Léonard de Vinci : premier véritable biomécanicien, description mécanique des mouvements.
Définition
La biomécanique
La biomécanique est la science qui applique les principes de la mécanique classique (statique, dynamique, cinématique, cinétique) à l’analyse du corps humain.
Elle étudie l’action combinée des os, muscles, tendons, ligaments et articulations pour produire ou limiter le mouvement et maintenir l’équilibre.
Historique
Applications
Musculo-squelettique et articulaire : étude des articulations et tensions musculaires.
Fonctionnelle : analyse de la marche, course, gestes sportifs ou pathologiques.
Clinique et rééducative : kiné, orthopédie, ostéo.
Ergonomie, santé, robotique, sport : optimisation de la performance et prévention.
Forces rencontrées
➡️ Forces internes
- Musculaires : contraction active.
- Passives : tensions ligamentaires, tendineuses, fascias.
- Articulaires de réaction : contacts articulaires.
➡️ Forces externes
- Gravité (poids)
- Forces de contact :
- Normale (perpendiculaire)
- Frottement (parallèle)
- Réaction du sol (GRF)
- Forces fluides : poussée d’Archimède, traînée.
- Forces appliquées : charges, tractions, orthèses.
Effets biomécaniques
Mise en mouvement ou modification (accélération, déformation).
Déformations courantes : flexion, tension, compression, torsion, cisaillement.
Comportement des tissus biologiques
➡️ Os
- Très résistant en compression, modéré en traction, fragile en torsion et cisaillement.
- Loi de Wolff : remodelage selon contraintes.
➡️ Muscles
- Force active (contraction) et passive (résistance en fin d’amplitude).
- Viscoélasticité, fatigabilité.
➡️ Tendons et ligaments
- Très résistants en traction.
- Viscoélasticité (hystérésis, fluage, relaxation).
➡️ Cartilage
- Résistant en compression, fragile en cas de sur-sollicitation (arthrose).
- Rôle d’amortisseur et de lubrification.
➡️ Tissus conjonctifs
- Bonne adaptation aux tensions modérées.
- Viscoélasticité marquée.
Notions mécaniques clés
Élasticité : retour forme initiale.
Plasticité : déformation permanente après dépassement seuil élastique.
Viscosité : résistance dépend du temps et de la vitesse.
Résilience : capacité à absorber énergie sans rompre.
Rupture : dépassement tolérance.
Mouvements humains
Basés sur contractions musculaires dynamiques.
Mobilisation segmentaire autour d’axes articulaires.
Coaptation articulaire : stabilisation via tensions passives et contraction musculaire.
Les leviers
Définition
Levier
Système mécanique transformant la force musculaire en mouvement.
➡️ Types
- Type I (inter-appui) : pivot entre charge et force (ex. tête).
- Type II (inter-résistant) : charge entre pivot et force (ex. montée sur pointes).
- Type III (inter-moteur) : force entre pivot et charge (ex. flexion coude).
Les différents leviers
Chaînes articulaires
- Enchaînement segmentaire coordonné (chaîne cinétique ouverte ou fermée).
- Permet un mouvement global et fonctionnel.
A retenir :
Mouvement humain = succession d’équilibres statiques transitoires.
Marche = alternance d’instabilités contrôlées et de récupérations d’équilibre.
Importance de la coordination et des ajustements posturaux.
