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Homme et bipédie : colonne vertébrale et bassin

Dossier - Anatomie comparée de l'Homme et du singe
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Les singes sont des animaux fascinants pour l'Homme. Mais quelles différences y a-t-il entre eux et nous ? Petit cours d'anatomie comparée pour tout comprendre.

  
DossiersAnatomie comparée de l'Homme et du singe
 

L'Homme se singularise par sa station debout : il est bipède. Il possède une station érigée permanente, ce qui nécessite une modification de l'emplacement du centre de gravité.

Homme et bipédie : colonne vertébrale et bassin. Ici, position allongée de la colonne vertébrale. © Photosvac, Fotolia

Pour tenir en équilibre, plus ou moins stable, il faut que le vecteur de la gravité tombe dans la base de sustentation.

Centre de gravité et base de sustentation. © DR

Pour l'Homme, cette base est considérablement rétrécie puisqu'il ne reste plus que le quadrilatère déterminé par les deux pieds, et même légèrement écartés ; l'aire déterminée est beaucoup plus petite que pour un quadrupède.

Position de la colonne vertébrale. © DR

D'autre part, l'Homme se tient sur ses pattes arrière, donc le centre de gravité s'est déplacé de l'avant train vers le bassin. Ceci entraîne un certain nombre de modifications.

Dos argenté. © DR

On se rend tout de suite compte de la situation quand on voit la position du gorille et celle de l'Homme debout :

  • le centre de gravité est la cinquième vertèbre lombaire et donne une verticale qui passe par la base de sustentation déterminée par les pieds ;
  • le tronc se redresse et devient plus court que le membre inférieur (postérieur) ;
  • le train postérieur et la région lombaire prennent beaucoup d'importance ;
  • le poids de la partie antérieure diminue considérablement (comparez l'avant-train du gorille et de l'Homme) ;
  • la colonne vertébrale comporte 4 courbures au lieu d'une seule ;
  • la tête est posée sur la colonne vertébrale et non plus pendue à l'avant.
Colonne. © DR

Les 4 courbures sont les suivantes :

  • courbure cervicale en lordose avec diminution du volume des vertèbres cervicales ;
  • courbure dorsale en cyphose ;
  • courbure lombaire en lordose avec augmentation du volume des vertèbres ;
  • courbure sacrée en cyphose.

Ces courbures stabilisent la position verticale en fonctionnant un peu comme un ressort, mais il est évident que cet assemblage doit être fortement maintenu ; plus question de compter sur l'effet voûte que l'on observe chez les quadrupèdes ! Donc, les ligaments de la colonne se sont adaptés à cette position et « verrouillent » la structure qui n'est pas à l'abri de l'exagération pathologique.

Ligaments vertébraux. © DR

Le rachis lombo-sacré est particulièrement développé chez l'Homme : centre de gravité d'une part, mais aussi charnière du mouvement de bascule ; là encore, l'évolution n'est pas terminée, et de loin, il n'y a qu'à constater le nombre de douleurs lombaires qui existaient sans aucun doute déjà chez les Égyptiens de l'Antiquité par exemple, et qui ne sont donc pas toutes dues à de mauvaises positions devant la télévision, mais aussi à des efforts mal ou/et trop vite exécutés !

Rachis lombo-sacré. © DR

Position verticale et muscles

Une musculature appropriée est aussi très importante pour maintenir une station debout orthopédique ainsi qu'une dynamique générale et soutenue ; l'immobilité est contre-indiquée de même que la station assise passive et bien d'autres choses encore !

Cette position verticale a entraîné d'autres modifications au niveau du bassin et de l'articulation des membres inférieurs (nous y reviendrons dans le chapitre sur les membres).

Le bassin est constitué de deux os iliaques dont le sommet, l'ilion, est très large et aplati. Les ilions de l'Homme sont beaucoup plus courts que ceux du chimpanzé. Plus les ilions sont longs, plus le torse l'est. Ainsi, lorsque le singe se dresse, son centre de gravité se trouve bien au-dessus des hanches, ce qui est déstabilisant.

Bassin du singe, à gauche, et bassin de l'Homme, à droite. © DR

Du point de vue mécanique, le torse des singes constitue donc un très grand bras de levier. Si nous étions construits de la même façon, nos muscles fessiers n'arriveraient pas, malgré leur très fort développement par rapport aux singes, à nous tenir debout : ils se fatigueraient trop vite. Le raccourcissement de l'ilion accompagne celui du torse, abaisse le centre de gravité et diminue les contraintes exercées sur ces muscles. Il y a aussi un raccourcissement assez important de l'ischion.

Dans l'ensemble, le bassin s'abaisse, bascule vers l'arrière, s'élargit et s'évase. Il y a un élargissement considérable du sacrum, donc de la cuvette, qui supporte les organes auparavant suspendus.

Musculature fessière de la station debout, d'après Hachette Terminale D. © DR

Les muscles fessiers ont changé de fonction entre le chimpanzé et l'Homme : de propulseurs chez le singe, ils ont développé une fonction stabilisatrice du bassin chez l'Homme, ce qui permet la marche bipède, c'est-à-dire ce qui permet d'avoir, à un moment, tout le poids du corps sur une seule hanche, d'être en quelque sorte complètement en porte-à-faux et de ne pas tomber.

Quand nous lançons la jambe vers l'avant, elle est d'abord plus ou moins tendue en arrière, puis le muscle psoas iliaque la ramène vers l'avant. Une fois passée devant, elle est freinée puis stoppée par la contraction des ischio-jambiers.

Chez l'Homme, il y a donc tout un groupe de muscles (grand, moyen et petit fessiers, biceps crural et psoas iliaque) qui participe à l'équilibre de la station debout et à l'équilibre de la marche alors que ces mêmes muscles sont strictement propulseurs chez les quadrupèdes. Les modifications dont nous parlons ici apparaissent déjà chez Lucy, dont on est sûr qu'elle marchait debout, même si elle grimpait encore aux arbres...

Anatomie : grand fessier. © DR

Le bassin de la femme (qui n'est pas entièrement soudé à l'avant) est adapté à l'accouchement chez les bipèdes, mais il est évident que le passage du nouveau-né à travers le bassin humain est un des plus délicats du règne animal !

Schéma général : articulation de la hanche. © DR

L'articulation du fémur et du bassin est aussi modifiée ; nous reparlerons du col du fémur plus loin dans ce dossier.