Biomécanique: Plans et axes et orientation dans l’espace
La biomécanique est une discipline interdisciplinaire de la science qui étudie les mouvements et les forces impliqués dans les systèmes biologiques, en particulier dans le corps humain. Elle combine les principes de la mécanique classique avec les connaissances de la biologie pour analyser et comprendre comment les structures biologiques, telles que les muscles, les os, les articulations et les tissus, fonctionnent et interagissent lors des activités physiques et des mouvements corporels.
La biomécanique vise à explorer comment les lois de la physique, telles que la cinématique (étude des mouvements), la dynamique (étude des forces) et la mécanique des matériaux, s'appliquent aux organismes vivants. Elle joue un rôle crucial dans de nombreux domaines, notamment la médecine, la kinésiologie, l'ingénierie biomédicale, le sport, et la conception de dispositifs médicaux, en contribuant à améliorer notre compréhension de la performance humaine, de la santé et de la réhabilitation.
Le présent travail propose la terminologie scientifique de base pour s’initier à ce domaine.
I. Plans et axes de référence:
Avant de décrire un mouvement ou une position, il va falloir référencer le sujet obsérvé par rapport à l’observteur (de face, latéralement…) et comment effectue-t-il son mouvement (direction, amplitude…). Pour cela, les pratitiens se servent des plans et des axes de référence prédifinis par rapport à une position anatomique de référence (Fig.1) qu’on peut décrire de la manière suivante:
- Position debout et face à l’observateur.
- Regard droit, à l’horizontale et tourné vers l’avant.
- Bras sur les cotés et étendus le long du corps.
- Paumes des mains tournées vers l’avant.
- Pieds serrés et parallèles et pointes légèrement écartées.
1. Les plans:
Fig. 2: plans anatomique de référence
Le plan anatomique de référence est un système de référence standardisé utilisé en anatomie pour décrire la position et l'orientation des structures anatomiques du corps humain. Il s'agit d'un cadre de référence fondamental qui permet aux professionnels de la santé, aux anatomistes et aux chercheurs de communiquer de manière précise sur la localisation des organes, des tissus et des régions du corps.
On admet qu’il y a trois plans perpendiculaires les uns aux autres et qui traversent le centre de gravité de sujet. Lesdits sont: le plan sagittal, le plan frontal (ou coronal) et le plan transversal (Fig.2).
a. Plan sagittal :
Ce plan divise le corps en deux moitiés, droite et gauche, créant ainsi une ligne médiane. Les coupes sagittales sont parallèles à cette ligne médiane. Le plan sagittal est souvent utilisé pour décrire des structures qui sont disposées de manière symétrique de part et d'autre de la ligne médiane.
b. Plan frontal (ou plan coronal) :
Ce plan divise le corps en une moitié antérieure (ventrale) et une moitié postérieure (dorsale). Les coupes frontales sont perpendiculaires à la ligne médiane et divisent le corps en portions avant et arrière. Ce plan est couramment utilisé pour discuter de l'emplacement des organes par rapport à l'avant et à l'arrière du corps.
c. Plan transversal (ou plan horizontal) :
Ce plan divise le corps en une partie supérieure (crânienne) et une partie inférieure (caudale). Les coupes transversales sont perpendiculaires à la ligne médiane et coupent le corps en tranches horizontales. Ce plan est utile pour discuter de l'emplacement des organes par rapport à leur position verticale dans le corps.
En utilisant ces trois plans anatomiques de référence, les professionnels de la santé peuvent décrire avec précision la localisation, l'orientation et les relations entre les structures anatomiques du corps humain. Cela facilite la communication, la documentation médicale, la recherche et l'enseignement en anatomie.
2. Les axes:
Fig. 3: Axes anatomiques de référence
Les axes anatomiques sont des lignes imaginaires qui définissent des orientations spécifiques dans le corps humain. Ils sont utilisés en anatomie pour décrire les mouvements et les positions des structures anatomiques. Les axes anatomiques de référence sont: l’axe antério-postérieur, l’axe transversal et l’axe longitudinal (Fig.3). À noter que ces axes sont impérativement perpendiculaires aux plans.
a. Axe longitudinal (ou axe crânio-caudal) :
Cet axe s'étend de la tête aux pieds du corps humain. Il est parallèle à la colonne vertébrale et passe à travers la ligne médiane du corps. Les mouvements autour de cet axe sont des mouvements de rotation ou de torsion, tels que la rotation de la tête d'un côté à l'autre ou la rotation de l'épaule.
b. Axe transversal (ou axe horizontal) :
Cet axe est perpendiculaire à l'axe longitudinal. Il s'étend d'un côté à l'autre du corps, de façon horizontale. Les mouvements autour de cet axe sont des mouvements de rotation qui font pivoter une partie du corps autour de son axe longitudinal, comme la rotation de la tête pour regarder à gauche ou à droite.
c. Axe antéro-postérieur (ou axe sagittal) :
Cet axe est perpendiculaire à la fois à l'axe longitudinal et à l'axe transversal. Il s'étend de l'avant vers l'arrière du corps, passant par la ligne médiane. Les mouvements autour de cet axe sont des mouvements de flexion (inclinaison vers l'avant) et d'extension (inclinaison vers l'arrière), comme la flexion de la colonne vertébrale ou l'extension du bras au niveau du coude.
En utilisant ces axes anatomiques, les professionnels de la santé et les anatomistes peuvent décrire de manière précise les mouvements et les positions des parties du corps humain. Cela permet de communiquer efficacement sur les caractéristiques anatomiques et les mouvements dans des termes standardisés, ce qui est essentiel pour l'enseignement, la recherche et la pratique médicale.
3. Orientation dans l’espace:
Bien que globale, la terminologie relatives aux plans et aux axes est loin d’être précise en terme de localisation du point de vue de l’observateur pour analyser et décrire un tel ou tel mouvement, d’où l’instauration des termes d’orientation dans l’espace (Fig.4).
a. Antérieur vs. Postérieur:
Antérieur (ou ventral) : Correspond à la partie avant du corps (le visage se situe sur la face antérieure de la tête).
Postérieur (ou dorsal) : Correspond à la partie arrière du corps (les omoplates se situent sur la face postérieure du corps humain).
Dorsal correspond aussi la face arrière de la main et la face supérieure du pied.
b. Médial vs. Latéral:
Médial : Tout ce qui est médial est proche de l’axe longitudinal.
Latéral : Tout ce qui est latéral est éloigné de l’axe longitudinal.
On dit qu’un organe ou un membre est médial ou latéral par rapport à autre organe ou membre et non par rapport à un axe ou plan.
c. Inférieur vs. Supérieur:
Supérieur (ou Crânial) : C’est la partie la plus haute, autrement dit la partie la plus éloignée des pieds.
Inférieur (ou Caudal): C’est la partie la plus basse, autrement dit la plus éloignée de la tête.
On dit qu’un organe ou un membre est supérieur ou inférieur par rapport à autre organe ou membre et non par rapport à axe ou plan.
d. Proximal vs. Distal:
Proximal: Proximal décrit ce qui est proche du point d’attache au corps par rapport à un autre organe du même membre.
Distal : Distal décrit ce qui est éloigné du point d’attache au corps par rapport à un autre organe du même membre.
Point d’attache au corps: par exemple les épaules et les hanches sont des points d’attache au corps. On dit alors que le Radius est distal par rapport à l’Humérus et le Fémur est proximal par rapport au Tibia.
e. Superficiel vs. Profond
Superficiel: Pour désigner ce qui est proches de la surface du corps.
Profond: Pour désigner ce qui est éloignées de la surface du corps.
Toujours en respectant le rapport, on dit qu’un organe est superficiel ou profond par rapport à un autre organe.
EL AMRANI IMAD - Enseignant d'éducation physique et sportive.
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