La bibliothèque nationale nous a fourni une photocopie du traité de physiologie de l'allemand Karl VIERORDT, le premier posturographe au monde, à notre connaissance.   

    Le texte du chapitre 23 de ce traité concerne les posturologues:

    Ce texte a été traduit par monsieur André Kientz [e.mail: andre.kientz@noos.fr], grâce à l'initiative et au soutien financier de Nicole Floirat, Alfredo Marino, Pierre Miniconi, Philippe Villeneuve et de l'A.D.A.P.

    Nous donnons ci-dessous la traduction intégrale du paragraphe de ce chapitre qui traite de la station debout, mais vous pouvez lire le texte allemand original de ce passage si vous préférez.

Page de titre du traité de physiologie de Vierordt. Cinquième Édition de 1877

500. Centre de masse du corps.
    La situation du centre de masse du corps est d'une grande importance pendant la station debout et pendant la marche. Cette position du centre de masse de l'ensemble du corps a déjà été déterminée par Borelli, par équilibration d'un corps allongé sur une planche reposant sur une arête horizontale (fig. 154)

Détermination de la position du centre de gravité du corps de l'homme

    Ed. Weber, après avoir défini le centre de masse de la planche, décala le sujet d'expérience sur la planche autant que nécessaire pour établir l'équilibre. Le centre de masse se situe sur la verticale sw qui passe par le promontoire. Par un procédé similaire, on détermina sur un cadavre dont les jambes avaient été sectionnées, la hauteur du centre de masse du tronc. Celui-ci tombe à la partie basse du sternum, au niveau de l'apophyse xiphoïde, vers la colonne vertébrale (plan a). Par conséquent, le centre de masse du tronc se situe bien au-dessus de l'axe de rotation des têtes fémorales. Si l'on admet que pendant le maintien droit debout (maintien militaire voir p. 503), le tronc balance sur les deux têtes fémorales, le centre de masse du tronc doit donc se projeter au voisinage du centre de ces deux têtes fémorales, centre qui correspond au bord antérieur du grand trochanter (plan b). Ce plan b est défini de façon approchée quand de chaque côté de la personne qui se tient debout, on suspend un fil à plomb qui passe au bord antérieur des trochanters précédemment cités. Ce plan b coupe les apophyses mastoïdes des os temporaux. Si l'on trace dans ce plan b une verticale, à la droite et à la gauche de laquelle se trouvent, à égale distance, des parties symétriques du corps, alors cette verticale rencontre le plan a en un point qui n'est autre que le centre de masse du tronc. Celui-ci se situe donc entre l'apophyse xiphoïde et la huitième vertèbre dorsale, à une distance d'environ cinq centimètres de cette dernière (Ed. Weber).

501. Raidissement de la jambe.
    Les problèmes posés par le maintien de la station debout sont avant tout des problèmes de stabilité (oscillations du corps aussi réduites que possible), d'endurance et de confort de la position. Parmi les manières très variées de se maintenir debout, les plus fonctionnelles sont celles qui satisfont au mieux ces critères. Pour que la jambe porte le poids du corps sans fatigue, elle doit se changer en un appui raide et le centre de masse du corps doit se placer presque à la verticale de l'articulation de ce pied.
    La raideur peut être produite de deux manières différentes:

(1) Par une contraction musculaire. Dans ces conditions les parties mobiles de la jambe peuvent être maintenues raides et prendre des positions angulaires très différentes les unes par rapport aux autres. Mais une posture debout déterminée de la sorte ne peut être tenue que de manière passagère, parce que les muscles se fatiguent très vite. Nous n'approfondirons donc pas cette posture debout qui n'est pas naturelle.

(2) Par d'autres moyens que la force des muscles. Certaines articulations sont maintenues au maximum de leur extension par un déplacement du centre de masse du tronc hors de la verticale de l'axe de rotation de l'articulation concernée et dans un sens qui provoque l'extension de cette dernière. Cette position très précise, particulière, peut être maintenue pendant une longue durée (Ed. Weber). Ainsi, deux pièces squelettiques voisines, ordinairement mobiles l'une par rapport à l'autre, constituent entre elles une liaison rigide. Toutes les articulations de la jambe, à l'exception de l'articulation du pied, peuvent être raidies de cette manière pendant la station debout; le tronc et la jambe raidie se tiennent par conséquent debout en équilibre sur l'astragale.

    Pour étudier les degrés de stabilité des différentes sortes de station debout, Vierordt utilise un procédé graphique simple. La tête, maintenue immobile sur le tronc, porte au vertex un pinceau vertical qui, pendant un temps défini et selon les oscillations du corps, dessine une figure d'une certaine forme et d'une certaine taille sur une plaque de verre recouverte de suie et fixée horizontalement au-dessus de la tête. Des appareils pour enregistrer ces oscillations corporelles seraient indispensables pour pénétrer la physiologie de station debout.

502. Balancement de la jambe.
    La position instable sur l'astragale, de la jambe raidie, n'est pas un inconvénient (comme on le pense habituellement au point de chercher des moyens qui pourraient rendre cette articulation raide) mais un avantage essentiel pour la station debout, à condition que l'on dispose d'un système qui non seulement nous avertisse lorsque l'équilibre commence à se rompre, mais qui permette aussi de le rétablir immédiatement par un effort musculaire minime (Vierordt). Les moyens d'information sont les suivants:

    (1) Sens musculaire. Nous sommes tous conscients de la position des parties de notre corps grâce aux sensations ordinaires transmises par nos muscles. Pendant la posture debout toutes les parties du corps accomplissent, par leur balancement sur l'astragale, des mouvements concordants, c'est-à-dire concentriques et passifs, qui donnent lieu par leur multiplication à des sensations musculaires qui s'harmonisent et deviennent toujours plus nettes. Ces sensations, d'autant plus fines que la fatigue musculaire est plus réduite, nous renseignent instantanément sur nos pertes d'équilibre.

    Ces sensations, qui peuvent être appelées des sensations «d'équilibre et/ou de pertes d'équilibre» sont de nature spécifique comme beaucoup d'autres sensations musculaires. Chez de nombreux malades, et particulièrement lors de maladies des centres nerveux, elles manifestent des anomalies les plus variées, rassemblées sous le nom banal de «vertige». De là provient l'insécurité de la marche et même dans ces cas de la station debout.

    (2) Sensation locale de pression au niveau de la peau de la plante du pied. Lors des variations de l'équilibre, les différentes parties de la peau de la plante du pied sont comprimées différemment par suite des variations locales des charges. La pression en même temps augmente en certains endroits et diminue en d'autres endroits de la peau de la même plante du pied, un peu comme au cours d'une station hanchée, debout inégalement sur les deux pieds, l'appui concerne tantôt le pied droit tantôt le pied gauche. La voûte plantaire, c'est-à-dire le soulèvement de celle-ci entre des endroits définis (calcanéum, têtes du premier et du cinquième métatarsien) favorise l'acuité des sensations sur la peau de la plante du pied.

    (3) Sensations visuelles. Si nous fixons un objet immobile, nous sommes alors immédiatement renseignés sur les oscillations de notre corps du fait que nous remarquons, par rapport à l'arrière plan, les modifications de position de l'objet fixé.
    Si la sensibilité tactile de la peau de la plante du pied est diminuée par un bain de pied dans de l'eau froide, alors les oscillations du corps augmentent de façon importante (Heyd). Les performances du sens de la vue pour la détection des pertes d'équilibre sont bien moindres que celles des deux autres moyens cités précédemment. Nous pouvons tenir debout en toute sécurité dans l'obscurité ou les yeux fermés, cependant les oscillations du corps sont plus importantes qu'avec les yeux ouverts. Lors de la posture debout, sur un seul pied, ce moyen d'information intervient de façon bien plus remarquable; enfin il est franchement indispensable pour la posture debout ou la marche au cours des atteintes de la moelle épinière, comme le tabes dorsalis.

503. La Station droit debout.
    Comme nous l'avons dit précédemment, la station droit debout demande que soit raide la jambe qui porte le poids du corps, sans mise en oeuvre d'effort musculaire au niveau de l'articulation du genou et de la hanche. Nous pouvons séparer en deux groupes les diverses façons de se tenir debout:

La position hanchée

[NdT: «Position hanchée», en français dans le texte. La langue allemande ne dispose pas d'expression pour désigner cette position debout la plus ordinaire.]
    La jambe portant seule le poids du corps est tendue et le centre de masse du corps est à la verticale du cou-de-pied de cette jambe (nous l'admettrons pour l'instant), le tronc est ainsi un peu penché du côté de cette jambe. L'autre jambe repose alors légèrement sur le sol, elle est de préférence en avant de la jambe d'appui, de plus elle est légèrement fléchie au niveau de l'articulation du genou et de la hanche. Elle ne porte donc pas le poids du corps. Le centre de masse du corps n'est pas du côté de cette jambe légèrement appuyée. De faibles extensions de cette dernière au niveau du genou assurent aussitôt l'équilibre si celui-ci est menacé.

    Les principales postures debout, que nous n'allons pas détailler, sont déterminées par
1) L'angle que l'axe longitudinal des deux pieds forment entre eux,
2) L'écart entre les deux jambes.
    D'après Schweinfurth, les «Nuer du fleuve de la gazelle» [NdT:?] se tiennent debout sur une jambe pendant des heures sans bouger, comme les oiseaux des marécages, et pendant ce temps, la sole plantaire de l'autre membre inférieur est appuyée sur le genou. Leurs membres sont remarquablement longs et élancés.

Station debout équilibrée sur les deux jambes.
    Les parties symétriques du corps sont dans ce cas situées à égale distance de la verticale médiane qui sépare le corps en deux moitiés, droite et gauche. Cette façon de se tenir debout peut aussi être appelée «symétrique» en opposition aux postures asymétriques du premier groupe. Parmi les différentes positions possibles, qui dépendent notamment de l'importance de l'écartement des jambes et de l'angle que forment les deux pieds, seule la position «militaire» raide doit être retenue. Cette façon de se tenir debout demande un appui équilibré sur les deux semelles plantaires; une répartition équilibrée du poids du corps sur les deux jambes, transformées en supports rigides au niveau des articulations des hanches et des genoux; une position du centre de masse du corps à la verticale - par rapport au sol - de la partie du sol limitée par les deux pieds.

504. Façon naturelle de se tenir debout.

    La meilleure position debout est:

(1) Celle au cours de laquelle le genou et la hanche du membre inférieur d'appui restent raides au maximum,

(2) Celle qui exige un effort musculaire aussi faible que possible,

(3) Celle qui renseigne immédiatement en cas de perte de l'équilibre, c'est-à-dire celle qui fournit les conditions les plus favorables aux sensations d'équilibre évoquées ci-dessus,

(4) Celle au cours de laquelle l'équilibre peut être rétabli au plus vite et avec le minimum de dépense d'énergie.
Cette manière de se tenir debout doit être par conséquent la plus sûre - celle qui montre le moins d'oscillations du corps -, celle qui met le plus longtemps à s'affirmer, celle qui est choisie de manière générale et arbitraire par les hommes (car combinée avec l'effort le moins important).

    Toutes ces exigences sont remplies par la station hanchée bien mieux que par la station debout symétrique. Les principaux avantages de la position hanchée sont:

(1) Une plus grande raideur au niveau du genou et de la hanche de la jambe d'appui, parce que la pression du poids du tronc se porte presque exclusivement sur cette jambe. Les deux articulations sont presque complètement au maximum de leur extension.

(2) Dans la posture symétrique, la chute du corps vers l'avant est empêchée notamment par les muscles du mollet, et comme cela pourrait plier les genoux, les tendons des genoux doivent aussi agir immédiatement. Mais pour la posture non symétrique, les muscles du mollet de la jambe d'appui sont bien moins tendus et ceux de la jambe faiblement posée ne le sont pas du tout, car a) la deuxième jambe est placée un peu en avant et retient ainsi la chute du corps vers l'avant; et b) l'action de la deuxième jambe réside uniquement en une légère contraction des tendons du genou.

(3) Dans la posture symétrique, les points d'attache des muscles (muscles du mollet) qui empêchent la chute du corps vers l'avant sont relativement proches du cou-de-pied. Au contraire la position asymétrique présente le grand avantage que la deuxième jambe, quand elle se tend au niveau du genou pour retenir le corps de tomber vers l'avant, a son point d'attaque à un niveau élevé (dans l'articulation de la hanche) c'est-à-dire très éloigné du cou-de-pied, de telle sorte que la contraction musculaire qui rétablit l'équilibre perdu agit sur ce grand bras de levier dans des conditions beaucoup plus avantageuses.

(4) Lors de la posture asymétrique, la jambe qui ne supporte pas le poids du corps exerce une pression très réduite sur le sol; au début de la chute du corps, la pression sur le sol nécessaire pour rétablir l'équilibre était seulement de 6/8 kilogrammes (Vierordt). Cette jambe peut ainsi appuyer sur le sol avec un poids inférieur à son propre poids; en d'autres termes la musculature (extenseurs des genoux) qui rétablit l'équilibre perdu fonctionne avec une charge minime, dans la posture symétrique au contraire, la musculature des mollets a une charge beaucoup plus importante.

(5) Dans une posture debout asymétrique, la sensation de pression au niveau de la sole plantaire de la jambe qui ne porte pas a un avantage déterminant. Comme (d'après 4) la pression de cette jambe sur le sol est très réduite, elle est augmentée de façon relativement significative dès le moindre déséquilibre, ce qui ne peut pas être le cas dans la posture debout symétrique. Comme, selon E. H. Weber, nous percevons déjà des différences de pression de 1/40, (335), un début de déséquilibre du corps à peine initié doit être immédiatement ressenti par la peau de la sole plantaire de la jambe non porteuse. [ NdT: Le §335 du livre auquel Vierordt nous renvoie est placé en Annexe 2, en attendant plus amples informations sur la signification de ce 1/40???]

(6) Les sensations d'équilibre qui proviennent des muscles sont favorisées par la posture debout non symétrique du fait que l'effort musculaire est très réduit du côté non porteur.

(7) Dans la posture non symétrique, les oscillations du corps sont nettement moindres.

Figure 155: a: posture militaire; a': également mais avec les yeux fermés; b: posture hanchée, (la jambe droite étant la jambe d'appui); c: assis; c': assis avec les yeux fermés; d: debout sur un pied (pied droit). La figure 155 représente des essais de mesure au vertex des oscillations corporelles, d'après la méthode indiquée dans l'annotation 501, au cours de différentes postures debout. L'astérisque (*) indique la position de départ du pinceau. La durée d'expérimentation était de 3 minutes et si elle était prolongée, les avantages de la posture asymétrique ressortaient plus encore.

    Au début du §507 de son livre, cité ci-dessous, Vierordt évoque le modèle du «balais» renversé et maintenu en équilibre sur le bout de l'index... Mais ce modèle est évoqué dans un contexte de marche... Il est donc difficile de dire que Vierordt avait en tête le modèle du pendule inversé pour penser la station debout au repos... Pourtant il a insisté sur la nécessité de la «raideur» du corps... ?? ]

507. Sensations secondaires pendant la déambulation.
    Le tronc bougeant vers l'avant rencontre une résistance dans l'air d'où une inclinaison vers l'avant, semblable au balancement d'un bâton se déplaçant, simplement soutenu à sa partie inférieure. En même temps le tronc est en équilibre instable sur les têtes des fémurs ....

Chapitre Tastsinn pages 352/353

Der Druck, welchen äussere Objecte auf uns ausüben, wird entweder unmittelbar geschäzt mittelst specifischcr Tastempfindungen (Druck) oder mittelbar, d. h. durch das Bewusstwerden einer ausgreführten willkürlichen Bewegung. Im lezteren Fall erschliessen wir nämlich die Grösse des Druckes (Gewichts) sowohl aus den begleitenden Muskelgefühlen, als auch aus der Schäzung des Kraftmaasses des aufzuwendenden Willensimpulses, welchen wir nöthig haben, um dem Object Wiederstand zu lcisten, oder um dasselbc zu hcben (J. Müller). Die nämlichen Hülfsmittel dienen zur Wahrnehmung von Druckunterschieden. Man beschwert z. B. beide, auf einer Unterlage ruhenden, Hände wit Gewichten, oder noch besser, man legt zwei Gewichte nach einander auf die Hand. Etwas feiner sind die Leistungen des Muskelgefühls; die Gewichte werden auf die Hand gelegt, während wir zugleich Bewegungen mit der Hand vollführen. Man ist nach E. H. Weber im Stande, Gewichtsunterschiede von etwa 1/40 noch zu erkennen, vorausgesezt dass die Gewichte weder zu schwer noch zu leicht sind. Zunahme eines auf der Haut lastenden Druckes wird leichter wahrgenommen als Abnahme desselben (Panum mcl Dohrn). Der Drucksinn zeigt in den verschiedenen Bezirken der Haut geringere Unterchiede seiner Feinheit als der Raumsinn; wendet man jedoch nur schwache Druckgrössen an, wie z. B. Goltz, der in einem prall mit Wasser gef'üllten Cautschukbeutel Spannungswellen erregte, so stellen sich bedeutendere Unterschiede heraus.

[Que signifie ce 1/40 ? ]