Statistiques uni- et multivariées appliquées à la biologie

En Anatomie comparée, l'étude de la variabilité «inter- et
intra-population» est le plus souvent menée sur des carac-
tères osseux ou extérieurs (masse corporelle, longueur, etc.).
L'approche à partir des données musculaires est moins sou-
vent envisagée surtout lorsqu'il s'agit d'apprécier isolément la
masse musculaire. Cette étude se propose d'examiner les
variations pondérales des muscles mobilisateurs du fémur
chez le Chien. Elle fait suite à une étude ostéométrique pré-
cédemment publiée [7] et sera menée, comme elle, dans deux
races de chiens : le Berger allemand et le Beagle. Réalisé
dans le même état d'esprit, ce travail se veut être un exemple
de l'utilisation des statistiques à la biologie vétérinaire : plus
que les résultats eux-mêmes, restreints à deux races canines,
c'est la méthode qui est privilégiée ici.
ARTICLE ORIGINAL
Statistiques uni- et multivariées appliquées
à la biologie : étude ostéomyométrique
du coxal et du fémur chez le chien
(Berger allemand et Beagle)
II. Étude myométrique
E. BETTI, C. GUINTARD et C. DOUART
Maîtres de Conférences, Anatomie Comparée, Département de Morphologie Fondamentale et Appliquée, École Nationale Vétérinaire de Nantes
Correspondant : Eric Betti, École Nationale Vétérinaire de Nantes, Atlanpole, La Chantrerie, B.P 40706, F-44307 Nantes Cedex 03 ;
Tél : [phone] ; Fax : [phone] ; email : [email protected]
RÉSUMÉ
Cette étude porte sur la masse des 29 groupes musculaires qui mobilisent
le fémur chez le Chien. Elle analyse les relations morphométriques entre ces
variables pondérales et certains paramètres de l'animal comme l'âge
(2 classes), la race, le sexe ou la masse corporelle. Faisant suite à une étude
déjà publiée sur l'ostéométrie du coxal et du fémur chez le Chien [7] ce tra-
vail reprend des méthodes statistiques identiques (uni et multivariées) ainsi
que le même échantillon (39 individus appartenant à deux races de référen-
ce : le Berger allemand et le Beagle).
Le poids de certains muscles (ex. : muscle droit de la cuisse, chef latéral
du muscle gastrocnémien ou muscle vaste médial) est très bien corrélé
(r > 0,95) à la masse corporelle de l'animal et permet de proposer un modè-
le linéaire simple pour estimer l'une des variables par rapport à l'autre.
Dans le cadre d'une étude centrée sur la variabilité individuelle, les para-
mètres musculaires et osseux apportent le même type d'information. Les dif-
férences observées entre individus sont en effet expliquées par les mêmes
groupes de paramètres : la séparation en fonction de la masse corporelle ou
de la race est toujours meilleure que celle en fonction de l'âge ou du sexe au
sein d'une population offrant un mélange d'individus de races et de sexes
différents.
Mais l'étude myométrique complète aussi les résultats de l'étude osseuse,
en apportant des données relatives à la variabilité musculaire, aux relations
entre muscles ainsi qu'aux corrélations os-muscles.
MOTS-CLÉS : anatomie - myologie - fémur - statistiques
- chien.
SUMMARY
Uni- and multivariate statistics applied to biology : Osteometric study
of the coxal and the femur in the dog (German Shepherd Dog and
Beagle). II. Myometric study of muscle that move the femur. By E.
BETTI, C. GUINTARD and C. DOUART.
This study deals with the mass of the 29 muscular groups that move the
femur of the dog.
The aim of this study is to analyse morphometric relationships between
ponderal variable and some of the animal's parameters such as the age
(2 classes), breed, sex or body-mass. This work is a continuation of a first
article about the osteometry of the coxal and femur in the dog [7]. The sta-
tistical methods (uni. and multivaried) and the sample (39 dogs of 2 refe-
rence breed : German Shepherd Dogs and Beagles) are identical to the first
study. The weight of some muscles (m. rectus femoris, lateral head of the m.
gastrocnemius or m. vastus medialis) is very well correlated (r > 0,95) with
the body-mass of the animal and allows to propose a simple linear model to
estimate one of the variables toward the other.
Within a study centred upon the individual variability, the muscular and
osseous parameters give the same type of information. Indeed, the observed
differences between individuals are explained by the same groups of para-
meters : the separation according to the body-mass or to the breed is always
better than the one considering age or sex, and this within a population cor-
responding to a mixture of individuals of different breeds and sexes. But
also the myometric study completes the results of the previous osteological
study : it gives relation data abouth the muscular variability, relationship
between muscles as well as correlation between bones and muscles.
KEY-WORDS : anatomy - myology - femur - statistics -
dog.
Revue Méd. Vét., 2001, 152, 11, 765-778

Quelques éléments de biblio-
graphie
Il est inutile de rappeler ici l'anatomie microscopique du
muscle. De la même façon, chacun connaît la conformation
et le volume des divers muscles, d'un muscle à l'autre et d'une
espèce à l'autre.
Malgré cela, une connaissance plus précise du muscle a
nécessité des études que l'on peut regrouper de façon simple
en deux catégories, qui ont fait l'objet chacune de nom-
breuses publications :
• la variabilité au sein d'un même muscle [3, 12, 16, 17, 18,
19, 21, 24, 34, 38] ou au sein de groupes musculaires donnés.
Dans ce dernier cas, il s'agit in fine de sélectionner les races
ovines [4, 8, 9, 20, 29], bovines [2, 10, 13, 26, 27], porcines
[14 et 23] et les races de Lapin [35] possédant une composi-
tion musculaire intéressante pour la boucherie.
• les relations muscle-os, qui ont intéressé quant à elles les
biomécaniciens [5, 6, 11, 15, 22, 25, 28, 31, 32, 33, 36, 37
pour la seule espèce canine].
1. Matériel et méthodes
Pour ce qui concerne les chiens, les pièces osseuses et le
traitement statistique, le lecteur voudra bien se référer à la
première partie de cet article [7], les 7 variables linéaires du
fémur étant remplacées par les 29 variables pondérales mus-
culaires (28 pour les Analyses en Composantes Principales,
le passage au logarithme nécessitant de regrouper la masse
du muscle biceps fémoral et celle du muscle abducteur cau-
dal de la cuisse, muscle accessoire du précédent et absent
chez certains chiens). Comme dans le précédent article,
l’analyse en composantes principales a été réalisée en utili-
sant la métrique euclidienne.
LES MUSCLES
Les vingt-neuf muscles qui mobilisent le fémur ont été pré-
levés sur le membre pelvien droit de chacun des chiens de
cette étude (cf. figures 1 et 2). Il faut noter que ces vingt-neuf
«muscles» constituent, plutôt que de véritables muscles au
sens anatomique du terme, des éléments musculaires facile-
ment isolables à la dissection : à ce titre, ils correspondent à
des muscles proprements dits, soit à des chefs musculaires
(comme les chefs du muscle quadriceps fémoral) soit, à l'in-
verse, à des groupes de muscles (comme l'ensemble constitué
par le chef latéral du muscle gastrocnémien et le muscle flé-
chisseur superficiel des doigts).
Dès leur résection, les muscles sont débarrassés du tissu
conjonctif qui y adhère ainsi que de leur portion tendineuse.
Leur corps charnu est pesé immédiatement.
2. Résultats - Discussion
L'étude myométrique suivra un plan proche de celui de
l'étude ostéométrique :
1. résultats graphiques d'une analyse en composantes prin-
cipales (ACP),
2. hiérarchisation des paramètres,
3. analyse discriminante,
4. relations entre muscles,
5. comparaison os-muscle,
Ainsi le lecteur, mettant côte à côte les deux articles, pourra
comparer au mieux les résultats de l'étude ostéométrique et
de l'étude myométrique.
1) RÉSULTATS GRAPHIQUES D'UNE ANALYSE MULTI-
VARIÉE - ACP
Plus encore que dans le cas de l'étude ostéométrique,
l'étude multivariée s'impose puisque, pour le même nombre
d'individus, le nombre de variables est multiplié par 4
(29 mesures musculaires contre 7 mesures osseuses).
Le plan de projection retenu est le plan factoriel principal
qui explique à lui seul 94,7 % de la variance totale.
L'essentiel de l'information est apporté par l'axe I (92,8 % de
la variance totale), l'axe II n'intervient dans le graphe que
pour augmenter sa lisibilité (figure 3). Les individus appa-
raissent nettement dispersés autour du centre (0,0).
De la même façon que pour l'étude osseuse [7], la repré-
sentation graphique permet de déceler un clivage dans le
nuage de points de part et d'autre du zéro de l'axe I. Ce cli-
vage s'explique-t-il par les paramètres caractérisant les
chiens ? C'est ce que nous allons envisager maintenant.
a)Race
L'analyse multivariée réalisée sur les 29 muscles fait res-
sortir nettement les 2 races (figure 4a).
Lorsque l'on s'intéresse à la masse musculaire totale
(MMT) mobilisant le fémur (donnée pour chacun des chiens
en annexe 1), les deux races s'opposent nettement en valeur
absolue alors qu'elles ne se distinguent plus de façon signifi-
cative (analyse de variance) si l'on exprime le résultat en
pourcentage de la masse totale du chien (tableau I). Il ressort
donc clairement que les deux races s'opposent par leur format
mais présentent en revanche une construction musculaire
globale identique.
A l'échelle de chaque muscle, on note toujours une diffé-
rence significative en valeur absolue entre les deux races
(annexe 2). En revanche, seuls 12 des 29 muscles présentent
en pourcentage des différences significatives (annexe 3).
Parmi ces 12 muscles, 6 appartiennent au groupe des
7 muscles les plus lourds, le reste se répartit dans le groupe
des plus légers.
L'analyse plus fine, à l'échelle du muscle, permet donc de
mettre en évidence des proportions différentes entre les deux
races.
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FIGURE 1 (a et b). — Membre pelvien gauche du Chien, vue latérale. (Les abréviations des muscles sont données entre parenthèses).

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FIGURE 2. — Membre pelvien gauche du Chien, vue médiale, plan superficiel. (Les abréviations des muscles sont données entre parenthèses).
N’ont pas été représentés les muscles suivants : Muscle abducteur caudal de la cuisse (ABDUCT), muscle long extenseur des doigts (EXTDOI),
muscle gastrocnémien - chef médial (GASTME), muscle obturateur externe (OBTEXT),
muscle piriforme (PIRIFO), muscle poplité (POPLIT) et muscle vaste médial (VASTME).
FIGURE 3. — Analyse en Composantes Principales sur les 28 variables
musculaires et l’ensemble de la population. Nuage des individus.

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FIGURE 4 (a, b, c et d). — ACP sur les 28 variables musculaires et l’ensemble de la population. Nuage des individus.
STATISTIQUES UNI- ET MULTIVARIÉES APPLIQUÉES À LA BIOLOGIE 769