Égaler, voir surpasser le mouvement humain
Remplacer un membre humain, trouver une solution pour faciliter la vie d'une personne amputée: voici un défi auquel beaucoup d'ingénieurs se sont depuis longtemps confrontés. En effet, la prothèse existe depuis les premières civilisations égyptiennes, d’abord faite de bois et de cuir, elle évolue au travers du temps poussée au progrès principalement par les nombreuses guerres qui ont laissé des victimes amputées.
prothèse d'orteils égyptienne datant de 600 avant jésus-christ reconnue comme la plus vielle prothèse connue.
La prothèse bionique est la solution la plus évoluée, bien qu'elle ne soit pas la plus utilisée, mais répond- elle pleinement à la capacité qu’aurait-eu un membre humain ou la surpasse t-elle ?
Pour les membres supérieurs :
Nous allons commencer par observer le fonctionnement du bras humain il existe deux types de mouvements :
-
les mouvements réflexes
-
les mouvements volontaires
Les mouvements réflexes sont provoqués par les récepteurs sensitifs qui s’excitent (à cause d’une épine, d’une brûlure…). cette excitation est transmise par les nerfs sensitifs jusqu’à la moelle épinière. Ici un inter-neurone convertit le message sensitif en un message moteur. Les nerfs moteurs transmettent le message aux muscles qui doivent se contracter selon l’indication (pour s'écarter du danger).
Les mouvements volontaires quand à eux sont pleinement commandés par le cerveau. Il envoie l’ordre d’agir. Il en existe 2 sortes les mouvements sélectifs (mouvement précis) et les mouvements volontaires global (placement des membres, du tronc et orientation dans l’espace). Les mouvements volontaires sont réalisés grâce au système nerveux. (voir page précédente)
Comme nous l'avons vu précédemment, les prothèses neuroélectriques sont les plus développées à l'heure actuelle. Seulement on revanche on remarque de nombreux points que les prothèses n'ont pas contrairement aux bras humains :
-
Elles sont moins rapides sur la transmission du mouvement à effectuer.
-
Elles ne possèdent pas les sens déterminant la chaleur et la pression.
-
Elles n'ont pas de mouvements réflexes.
-
Leurs mouvements sont limités, pas toujours fluides (ils sont robotiques).
-
On doit les alimenter en électricité avec une batterie tous les jours.
En revanche, elles possèdent deux atouts que le corps humain ne possède pas :
-
Elles peuvent effectuer une rotation a 360°.
-
Porter des objets lourds est beaucoup plus facile.
Pour les membres inférieurs :
Le fonctionnement des membres inférieurs sont beaucoup moins complexes que celui des membres supérieurs. Ici ce sont les prothèses électriques les plus utiliser grâce à leur récente intelligence artificielle, elles permettent de remplacer de façon presque égale le membre humain. Leur seul défaut serait leur bruit.
Hugh Herr (ingénieur et biophysicien) et ses prothèses de jambes électroniques