INTRODUCTION
Les rapports entre la tenségrité, concept architectural et mécanique, et l’organisation du vivant furent entrevus dès l’élaboration du concept (Fuller, 1979). Mais, ce n’est qu’à partir des années 80 que les premières études dans le domaine cellulaire voient le jour sous la direction de Ingber, dont l’intuition première porte toujours ses fruits. Depuis, la tenségrité a fait son chemin dans ses divers domaines d’application, y compris la biomécanique macroscopique et l’ostéopathie (Levin, 1982 ; Cummings, 1994 ; Lee, 2001).
Assez curieusement, la tenségrité demeure peu connue du public scientifique. Nous avons précédemment contribué à sa diffusion, estimant qu’elle constituait un modèle pertinent pour l’ostéopathie (Mégret, 2004). L’itinéraire proposé permettra d’approcher le principe de tenségrité et d’argumenter dans le sens de son intégration dans le corpus et la pédagogie de l’ostéopathie.
Une réflexion générale sur les systèmes biomacroscopiques nous conduira au concept de tenségrité. Suivra une incursion dans le domaine cellulaire, application incontournable, mais largement développée par ailleurs, laquelle précédera l’énoncé des quelques arguments étayant notre proposition.
1 LA VIE : TENSION ET COMPRESSION ASSOCIEES
1 LE CORPS : UNE TOTALITE MECANIQUE
On ne peut qu’être d’accord avec D’Arcy Thompson quand il affirme dans "Forme et Croissance" que les muscles (en tension) et les os (en compression le plus souvent) :
– « Sont indissociablement liés et interconnectés, façonnés les uns sur les autres ».
– « Voient le jour en même temps, agissent et réagissent en même temps ».
– « Forment une association indestructible, parties d’un tout, qui, s’il perd son intégrité composite, cesse tout simplement d’exister ».
Le grand naturaliste ajoute: « Si nous les étudions séparément, c’est une concession à notre impuissance et à notre étroitesse d’esprit […] Cela n’est pas seulement vrai du squelette, mais de la structure tout entière du corps » (D’Arcy Thompson, 1994).
2 UNE REPONSE INCOMPLETE
S’il est aisé de concevoir qu’os et muscles, compression et tension, sont indissociables, il reste à définir de quelle manière fonctionne leur "association indestructible". Que ressort-il des réponses proposées ?
On répond traditionnellement que le squelette (référence géométrique) dont les segments sont comprimés porte muscles et tissus mous (fascias) en les maintenant en tension, celle-ci stabilisant le référentiel osseux. Hélas, le lien fonctionnel demeure inconnu. La question de la stabilité du squelette renvoie aux fascias et inversement, dans un raisonnement tautologique où le principe mécanique d’union nous échappe à jamais car on présuppose que le système fonctionne. Ajoutons que ce référentiel osseux n’en est pas vraiment un puisqu’il est totalement "déformable" (finalité du système) sous l’action … de ces mêmes fascias.
3 TENSION DISCRETE, COMPRESSION CONTINUE ?
La nature associe tension et compression - mobilité oblige – avec prédominance de la tension pour des raisons de coût énergétique, les structures s’avérant plus légères, plus économiques et plus fiables (Gordon, 1994).
Or les œuvres humaines associant tension et compression reposent sur l’utilisation d’une tension discontinue, support ou moyen de stabilisation de charges en compression : mât haubané, pont suspendu. Il demeure que les éléments en compression fonctionneront au moins en partie selon le mode de l’empilement : massifs, largement ancrés, verticaux puisque g-dépendants, avec présence de points d’appui et de couples; les structures s’avérant dispendieuses en matière et en énergie, et demeurant toujours très rigides.
En appliquant ces principes d’ingénierie au vivant, on est vite conduit :
Soit à partager les aveux de Fryette :
– « On peut s’étonner du fait que les troubles sacro-iliaques ne soient pas plus courants et plus graves qu’ils ne le sont »
– « Les contraintes et les tensions qui s’exercent sur le rachis, […] sont à peine croyables »
– « La colonne humaine semble être une des erreurs marquantes de la nature, […] Assemblage instable d’os, ayant toujours tendance à s’écrouler depuis le premier jusqu’au dernier jour de notre vie »
et vivre ainsi très dangereusement (Fryette, 1983).
Soit à admettre que les techniques de calcul et de mise en oeuvre utilisées par nos ingénieurs sont mal adaptées ou insuffisantes pour décrire le fonctionnement mécanique du vivant. Levin a estimé par exemple qu’un pêcheur attrapant un poisson au bout de sa canne aurait toutes les chances de voir son corps déchiré d’un bras à l’autre, que chacun de nos pas serait l’occasion d’écraser les sésamoïdes du pied ou encore que les chevaux risqueraient des fractures continuelles (Levin, 2002).
4 TENSION CONTINUE, COMPRESSION DISCRETE
Seule une continuité de tension au sein d’un organisme peut rendre compte de ses performances mécaniques et motrices (Levin, 1995) :
– La direction des forces au sein de l’organisme est très rarement normale aux surfaces articulaires. Pensons au membre supérieur, de la main au rachis, ou au cou de la girafe! Seuls les tissus mous peuvent transmettre ces forces avec précision, efficacité et puissance.
– Un jeune chien après ostéotomie de la tête fémorale court et chasse à nouveau parfois comme si de rien n’était (même si cela ne dure pas). Ici également, ce n’est pas le contact osseux entre tête et cotyle qui transmet la force, mais l’appareil musculo-ligamentaire de la hanche.
On le comprend sur ces exemples, la transmission des forces est ici le fait des tissus mous, des fascias.
A la question de l‘existence d’un principe mécanique associant tension continue et compression discrète, nous répondons par l’affirmative en présentant ci-après le principe de tenségrité.
2 PRINCIPE DE TENSEGRITE
1 HISTORIQUE
Les structures ou systèmes de tenségrité au sens strict datent des années 40, co- inventés par :
– Fuller, architecte concepteur, père des dômes géodésiques, le premier à dissocier tension et compression dès 1929 : Islands of compression in an ocean of tensions". Il forge l’expression "tensegrity" à partir de "tensional integrity" (Fuller, 2007).
– Snelson, sculpteur plasticien chercheur, sans doute le premier concepteur de ces stuctures, dont on peut admirer les oeuvres dans le monde entier : "Continuous tension, discontinuous compression." (Snelson, 2007).
– Emmerich, architecte théoricien : "Réseaux autotendants" (Lalvani, 1996).
2 DEFINITION
« Un système de tenségrité est un système dans un état d’auto équilibre stable comprenant un ensemble discontinu de composants comprimés à l’intérieur d’un continuum de composants tendus » (Motro, 1997 ; Raducanu, 2001).
Soulignons déjà qu’un tel système est :
– En état d’autocontrainte
– Indépendant de la gravité
Les modules les plus simples sont constitués par les modules à 3 barres et 9 câbles (simplex), à 4 barres et 16 câbles, à 6 barres et 24 câbles ou module icosaédrique qui est le plus utilisé en biomécanique cellulaire (Illustration 1). Mais il existe une infinité de modules réguliers ou non, ainsi que des systèmes assemblés en forme de mât, de grille, de structures en 3D. Ils forment les systèmes de tenségrité stricto sensu à barres et à câbles (tenségrité du point de vue structural)
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