Cet article fait partie du dossier expert « Les fascias ».

Comment les fascias transmettent-ils et répartissent-ils les contraintes ?

1. Force, pression et contrainte : trois notions différentes

Une force décrit une action mécanique. La pression, elle, rapporte cette force à une surface de contact. Quant à la contrainte, elle décrit les forces internes rapportées à une surface dans le tissu. Une pression d’assise mesurée à l’interface ne révèle donc pas directement toutes les contraintes internes.

Ces trois grandeurs se distinguent en effet par ce qu’elles mesurent et où elles le mesurent. La force est une quantité globale, exprimée en newtons, qui ne dit rien de la manière dont elle est répartie. Quant à la pression, mesurée par exemple par une nappe de capteurs sous un utilisateur assis, elle correspond à une valeur moyenne sur la surface de chaque cellule de mesure, à l’interface entre le corps et l’assise. Elle ne renseigne donc que sur cette surface de contact. La contrainte, elle, se définit à l’intérieur même du tissu. Elle peut ainsi varier fortement d’un point à l’autre, y compris sous une zone où la pression de contact mesurée en surface paraît homogène.

Ce que montrent les modélisations en imagerie

Des modélisations associant IRM et éléments finis montrent que les contraintes et déformations maximales peuvent se situer dans les tissus profonds, notamment le muscle, sans être directement déductibles de la seule pression mesurée à l’interface (Linder-Ganz et al., 2007). Deux dispositifs produisant des pressions de surface différentes peuvent même conserver des profils de contraintes profondes proches (Boyle et al., 2020). Ainsi, deux assises peuvent présenter une pression moyenne ou une cartographie de surface assez proche, tout en produisant des déformations différentes en profondeur. La forme de la tubérosité ischiatique, l’épaisseur et les propriétés des tissus mous, ainsi que leurs possibilités de glissement, modifient en effet la compression et le cisaillement du muscle et de la graisse. La seule pression d’interface ne permet donc pas de le prédire.

Le rôle de l’épaisseur des tissus mous

En position assise, les tissus mous sont chargés entre la surface d’appui et les reliefs osseux, notamment les tubérosités ischiatiques. La géométrie de ces reliefs, l’épaisseur des différentes couches, leurs propriétés mécaniques et leurs possibilités de glissement déterminent la distribution des contraintes internes. L’épaisseur des tissus mous modifie cette distribution, mais son effet n’est pas uniformément protecteur. Des modélisations montrent en effet une relation complexe entre épaisseur adipeuse, géométrie corporelle, atrophie musculaire et contraintes internes, certaines configurations faisant même apparaître une augmentation des contraintes profondes avec l’indice de masse corporelle (Elsner & Gefen, 2008) (Chen et al., 2022). L’effet protecteur d’un tissu adipeux plus épais dépend donc aussi de la forme des reliefs osseux, des propriétés du muscle et de la graisse, et de leur déformation sous charge.

2. Transmettre sans tout transmettre

Des fibres musculaires s’insèrent dans des aponévroses et des septums ; une part de leur force peut être transmise latéralement par les tissus conjonctifs (Huijing, 2003). Les connexions entre muscles synergistes rendent également possibles des transferts locaux.

Huijing propose une lecture « multiniveau » de cette transmission. La force générée par un muscle ne suit ainsi pas une seule voie. Elle se distribue en effet simultanément le long du tendon, à travers les connexions myofasciales avec les muscles voisins, et via les enveloppes conjonctives qui relient le muscle aux compartiments adjacents (Huijing, 2003). Lorsqu’un muscle développe une force, l’essentiel en est transmis à son tendon. Une fraction peut également l’être aux cloisons intermusculaires et aux tissus conjonctifs voisins, selon les connexions anatomiques, la position articulaire et l’état d’activation des muscles concernés. Des travaux ultérieurs ont confirmé que des muscles synergistes proches peuvent échanger une partie de leur force par ces liaisons conjonctives. Cet échange se fait ainsi en dehors de la voie tendineuse propre à chaque muscle (Maas & Sandercock, 2010).

Une transmission qui s’atténue et se partage

Cette transmission s’atténue et se partage. Elle dépend ainsi de la position articulaire, de l’activité musculaire et des limites anatomiques. Une revue systématique souligne que des chaînes de transmission intermusculaire existent bel et bien. Leur contribution mécanique globale reste toutefois difficile à quantifier de façon univoque tant elle dépend des conditions expérimentales — angle articulaire, niveau de contraction, muscles concernés (Krause et al., 2016). Il serait donc excessif de présenter cette transmission comme systématiquement dominante par rapport à la voie tendineuse classique. Elle constitue un mécanisme réel et documenté, mais additionnel, qui ne remplace pas l’anatomie tendineuse connue — une prudence de lecture que partage la synthèse de Lesondak (Lesondak, 2019).

3. Répartir une charge dans l’espace

Une surface d’appui large réduit généralement la pression moyenne, mais la distribution interne dépend aussi de l’épaisseur, de la raideur et de la forme des tissus. L’ensemble formé par la peau, les tissus adipeux, les fascias et les muscles participe notamment à cette redistribution. La contribution respective de chaque couche dépend ainsi de sa géométrie, de ses propriétés mécaniques et de ses interfaces, les couches fasciales y transmettant notamment des tensions dans plusieurs directions. Augmenter la surface de contact peut réduire la pression moyenne. Mais si la charge reste concentrée autour d’un relief osseux, si les tissus glissent mal ou si des cisaillements importants apparaissent, les contraintes profondes peuvent rester élevées : l’étalement visible en surface ne garantit donc pas une redistribution équivalente dans toute l’épaisseur des tissus.

Une image utile : la membrane tendue

Dans un modèle simplifié de membrane, un feuillet fascial tendu peut être comparé, avec prudence, à une membrane élastique sur laquelle repose un poids. Ainsi, la charge n’est pas supportée uniquement au point de contact, mais se répartit le long des fibres tendues jusqu’à leurs points d’ancrage périphériques. Plus la membrane est tendue et plus ses fibres sont orientées de façon à converger vers la zone chargée, plus cet étalement est efficace. À l’inverse, un tissu lâche ou peu tendu concentre davantage la charge au point d’application, avec moins de redistribution vers la périphérie. Cette image reste toutefois une simplification. Contrairement à une membrane isotrope idéale en effet, un fascia réel a une orientation fibreuse préférentielle, de sorte que la redistribution est elle-même anisotrope et privilégie certains axes.

Anisotropie et modèle de la biotenségrité

L’anisotropie guide la charge le long de certaines orientations. Une modification du glissement ou de l’organisation fibreuse — après une cicatrice, par exemple — est susceptible de modifier ces trajectoires et la distribution locale des contraintes.

Modèle théorique — la biotenségrité

La biotenségrité propose de lire l’équilibre mécanique du corps comme un système de tension et de compression réparties dans un réseau continu de tissus conjonctifs, plutôt que comme un empilement de segments rigides posés les uns sur les autres. Ce cadre aide ainsi à se représenter comment une charge peut se redistribuer dans une structure connectée. Il reste toutefois un modèle interprétatif : utile pour penser certains phénomènes de répartition des contraintes, il ne constitue pas une démonstration expérimentale validée de l’ensemble de ses implications (Bordoni & Myers, 2020).

4. Redistribuer dans le temps

La viscoélasticité modifie progressivement la distribution : fluage, relaxation et déplacement des fluides changent la part de charge portée par chaque composant. Une même pression externe n’implique donc pas un état interne constant pendant toute l’exposition.

Cette redistribution temporelle, décrite au chapitre 2 à l’échelle d’un tissu isolé, se complexifie lorsque plusieurs tissus superposés sont impliqués. Sous les ischions, la charge mobilise simultanément la peau, la graisse, les fascias et les muscles. Certaines couches se compriment ainsi, d’autres se déplacent latéralement, tandis que leurs interfaces peuvent glisser les unes par rapport aux autres. Des mesures in vivo par IRM confirment cette complexité, notamment un glissement mesurable du grand fessier par rapport à la tubérosité ischiatique sous charge (Zappalá et al., 2024).

Sous une charge maintenue, la déformation viscoélastique de la graisse et du muscle évolue avec le temps. La distribution des contraintes entre les différentes couches peut donc se modifier, selon leurs propriétés mécaniques, leur géométrie et leurs possibilités de glissement. La redistribution dépend ainsi moins d’une couche isolée que de l’organisation mécanique de l’ensemble. Ces évolutions mécaniques peuvent contribuer à une modification progressive des sensations d’appui après plusieurs minutes d’immobilité, sans suffire à elles seules à expliquer l’inconfort ressenti, qui dépend aussi de la perfusion, de l’innervation, de la température locale et de la sensibilité individuelle.

5. Diffusion et dissipation ne sont pas synonymes

La diffusion ou l’étalement décrit une redistribution spatiale. La dissipation décrit une transformation d’énergie au cours de la déformation. Ainsi, un tissu peut répartir une force sans dissiper beaucoup d’énergie, ou dissiper de l’énergie dans une zone qui reste fortement chargée.

Ces deux notions répondent à des questions différentes. La diffusion répond à la question « où va la charge ? » : elle décrit comment une force se répartit entre plusieurs zones ou plusieurs tissus. Quant à la dissipation, elle répond à la question « que devient l’énergie ? » : elle décrit la part de l’énergie mécanique qui n’est pas restituée lors du retour à l’état initial, principalement transformée en chaleur, comme évoqué au chapitre 2 à propos de l’hystérésis.

Un tissu très élastique peut ainsi étaler efficacement une charge sur une large surface — bonne diffusion — tout en restituant presque toute l’énergie stockée lors de la décharge — faible dissipation. À l’inverse, un tissu très amorti peut dissiper beaucoup d’énergie sans pour autant répartir efficacement la charge dans l’espace, si sa zone de contact reste localisée. Confondre ces deux propriétés conduit à des interprétations erronées : une sensation de « fondu » ou d’amortissement perçu à l’assise ne garantit pas, en soi, une meilleure répartition spatiale des contraintes. Une mousse très souple peut ainsi absorber une partie de l’énergie et donner une sensation d’amortissement, tout en laissant les reliefs osseux s’enfoncer et les pressions se concentrer localement. À l’inverse, une structure peu dissipative peut étaler efficacement une charge sur une surface plus large. Amortir, répartir et permettre l’alternance des appuis correspondent donc à trois fonctions mécaniques distinctes.

← Chapitre précédent : Comment les fascias se comportent-ils sous une contrainte ?
Retour au dossier Fascias
Chapitre suivant : Quel rôle les fascias jouent-ils dans la dynamique et la protection des tissus ? →

Note : ce contenu explique des mécanismes généraux. Il ne constitue ni un diagnostic médical ni une recommandation thérapeutique.

© Gil Ayache. Les concepts originaux, modèles biomécaniques, schémas, terminologie, représentations graphiques, figures fondatrices, textes originaux et principes présentés sur cette page constituent des œuvres protégées par le droit d’auteur. Ils sont mis à la disposition de Blue Portance dans le cadre d’une convention de mise à disposition de propriété intellectuelle, sans transfert des droits patrimoniaux ni de la qualité d’auteur.