I. Le manomètre, employé pour la première fois par Haies

(4) Nous allons donner les expériences qui, faites sur les tubes élastiques, nous ont servi à démontrer ce fait.

(2) Guide du médecin praticien ^ t. Il, p. 52.

S50 J. HABBY. — BECHBRGHKS HTDRAlXIQLES

consistait d'abord en un tube ouvert et très long, dans le^iuel l'ascension du sanglui^même exprimait sa tension. Bien des modifications ont été apportées dans la construction de cet instrument; ainsi Magendie, MM, Poiseuille et Cl. Bernard, Tont modifié chacun a sa manière. Toutefois il y a encore beaucoup à faire pour que le manomètre devienne un instrument parrait ; chacun des instruments modifiés par ces physiologistes a des avantages spéciaux qui doivent le faire employer dans certaines circonstances, et certains inconvénients sont communs à tous. Ainsi pour avoir la tension moyenne du sang dans les vaisseaux, M. Poiseuille a été obligé de noter à chaque oscillation le maximum el le mini* mum, et de prendre la moyenne. Ces deux points extrêmes variant eux-mêmes, les moyennes variaient aussi à chaque instant, et il fallait encore prendre la moyenne entre elles toutes (1) ; de là des difficultés tellement grandes dans l'expérimentation, qu'on s'étonne qu'elles aient pu être résolues. Nous avons cherché à apporter aussi notre perfectionnement à l'instrument, et nous avons construit un hémomètre, que Ton pourrait appeler compensateur^ qui indique de lui-même les moyennes entre des tensions inégales successives.

Disons auparavant que, dans l'évaluation des forces qui élèvent une colonne manométrique, on a fait plus attention à la hauteur maximum à laquelle s'élève celte colonne qu'à la durée de son élévation. Cependant les lois physiciues nous apprennent qu'une force quelconque peut se traduire, soit par un grand effet de peu de durée, soit par un petit effet d'une durée considérable, le travail étant le même dans les deux cas. De la façon dont les pressions manométriques sont évaluées ordinairement, il n'est guère tenu compte que de l'intensité de l'effet produit, de la hauteur do la co* lonne, mais non de la durée de son élévation.

Pour remédier à celte insuffisance des manomètres ordinaires dans cette sorte d'évaluation, nous avons fait intervenir une résistance à vaincre, et cela en augmentant les frottements. Les variations de tensions se traduiront alors en raison de leur durée et de

(4) Poiseuille, Journal de Magendie^ t. VIII.

StJA LA CIRCULATION Dt) SAM. S51

leur intensité^ par la quantité de iVotlements qu'elles auront vaincu, c'est-à-dire par le travail qu'elles auront accompli.

Notre appareil se compose (fig. 6) d'un manomètre à air libre et à mercure, dans lequel une partie du tube de communication est constituée par un capillaire très fin (1), la partie qui contient le mercure m étant au contraire très large. De l'inégalité de diamètre entre ces deux parties, il résultera que le manomètre mettra un temps très long pour prendre la tension et s'équilibrer (à cause des nombreux frottements que devra subir dans le capillaire c la quantité de liquide nécessaire à élever la colonne mer« curielle). Nous allons voir comment ces frottements servent à prendre les moyennes entre les diverses tensions.

Nous démontrerons d'abord que, si les maxima et les minima de tension ont des durées égales, la colonne du manomètre s'ar-* rêtera, sensiblement immobile, en un point moyen entre les hau* leurs que donnerait cette colonne, si l'instrument était en équilibre avec la tension maximum et la tension minimum. Ensuite nous verrons que, si les durées sont inégales pour le maximum et le minimum de tension, le niveau manométrique s'éloigne d'autant plus de la position moyenne que l'inégalité de durée est plus grande.

Théorème premier.

Lorsqu'un manomètre offre assez de frottement pour que son ascension complète, sous une pression donnée, exige un temps considérable (soit une minute); si la pression n'agit que toutes les deux secondes et pendant une seconde, la colonne manométrique montera avec des oscillations inégales d'abord, mais dont la partie ascendante ira toujours en décroissant et la partie descendante en croissant, jusqu'à ce que ces deux parties soient égales.. A ce moment, la colonne ne montera plus, et la moyenne entre le maximum ei le minimum de V oscillation sera aussi la moyenne entre le zéro du manomètre et le point maximum qu'atteindrait la colonne si la pression agissait complètement.

(I) La fig. offre trois de ces manomètres dans lesquels le tobe capilliirea été coadé pour donner moins de hauteur à l'appareil.

352 s. HARBT. RECHERCHES UYDRAULiaUES

On peut toujours produire dans le manomètre des frottements tels, que le temps nécessaire à l'équilibre soit assez long pour que le parcours de la colonne, pendant les applications et les soustractions de la pression, soit négligeable (1); alors le manomètre sera sensiblement immobile en un point qui exprimera la moyenne entre le zéro et la hauteur maximum de la colonne.

En effet, soit R (tig. 7), un réservoir plein d'eau, communi* quant par un tube tlexible avec le manomètre T, par l'intermédiaire d'un tube capillaire F (siège de frottements), de telle sorte que le réservoir puisse être porté alternativement en J et en B, et que, par suite des frottements qui ont lieu en F, il faille un temps considérable (soit une minute) pour que les niveaux étant en B et 6, c'est-à-dire à zéro, l'élévation du réservoir en A porte le niveau du tube en a. Supposons aussi que le réservoir R reste altemalivement une seconde en A et une seconde en B^ voici ce qui se passera :

Dans la première seconde^ le réservoir quitte le niveau B pour se porter en .^ , le liquide du tube s'élève de b en 6* sous l'influence de la pression de la colonne AB; car, puisqu'il faut une minute à ce niveau pour aller de b en a, il ne parcourra pendant une seconde qu'une partie de sa course b 6*.

Deuxième seconde. Le réservoir redescend en B ; alors la colonne 66* tend à faire revenir le liquide vers le réservoir, mais cela en vertu d'une force bien inférieure à celle que la colonne A B avait tout à l'heure pour effectuer l'ascension dans le tube; aussi le niveau redescendra-t-il seulement en 6*.

Troisième seconde. Le réservoir est de nouveau en A, et élèverait le niveau du manomètre au-de«sus de 6*, d'une quantité égale à 66', si le poids de la colonne 66* ne diminuait celui de // B, de telle sorte que la pression du réservoir n'est plus que la différence entre les niveaux // et 6* ; aussi la seconde ascension du mano-

(I) Si les frotlemenls étaient trop grands, le manomètre mettrait un temps très long à prendre la tension moyenne, aussi doit- on les ménager de telle sorte qu*il reste de petites oscillations dont la moyenne sera toujours assez facile à prendre.

SUR LA CIRCULiTlON DU SANG. 555

mètre sera-t-elie moindre que la première, et le niveau viendra en 6*.

Quatrième seconde. Le réservoir est revenu en B; la colonne bb^ agit pour produire le reflux, et étant plus grande que bb\ produira un reflux plus grand que 6* 6* ; ce reflux sera 6' 6*.

Cinquième seconde. Le réservoir repasse en y^, et élève le niveau du manomètre avec une force diminuée de ftfc* > 6 ft* ; donc l'ascension du manomètre sera moindre que b* i* , ce sera ft*6*.

Pour les secondes successives, on verra donc les ascensions aller en diminuant et les descendantes en augmentant, offrant entre elles des différences de plus en plus petites, jusqu'à ce que l'oscillation soit régulière (ses maxima étminima étant fixes).

A ce moment, l'oscillation sera une petite fraction de ce qu'elle eût été sans les frottements en F ; en outre, sa moyenne sera aussi celle entre les points a et b.

En effet, lorsque les oscillations seront régulières, et que l'ascension et la descente du niveau du tube seront égales, il faudra nécessairement que les forces appliquées du côté du tube et du côté du réservoir soient égales; elles le seront quand le niveau du tube sera au milieu de a b. Soit M ce milieu , quand la colonne A B agira pour l'ascension, elle n'aura comme force que la différence de hauteur des niveaux, et comme 6M = 1/2 A 5, sa force d'action, pour faire monter le liquide dans le tube, sera égale à celle que bM lui-même aura dans le second instant pour produire la descente, quand le réservoir sera en B.

Théorème second.

Avec l'instrument précédemment décrit, les hauteurs manomé" triques seront proportionnelles au temps pendant lequel la pression agira ; c'est-à-dire que la hauteur à laquelle le manomètre restera avec de petites oscillations régulières sera à la hauteur qu'il aurait, dans le cas d'équilibre sous la pression continue, comme les temps d'application de la force sont à la durée totale de l'expérience.

Gela revient à démontrer que, si la pression agit pendant deux 4« série. Zool. T. VIII. (Cahier n' 6.) 3 23

S5& J. HABSW. RBGHBIIGHES HYDBAUL1Q13ES

secondes et cesse pendani une seconde, h hauteur manométrique sera les deux tiers de la hauteur d'équilibre.

En efTet, quand la colonne sera arrivée au point où les uaqllations seront régulières (où les ascensions et les descentes seront égales), il fandra que la force qui produit Tt^cension soil deux fois moindre que celle qui produit la descente. A celte condition seulement, rinégidité de force compensera celle de durée. Mais la force qui produit l'ascension n'est autre chose, avons-nous dit, que l'excès de la hauteur du réservoir sur la hauteur manométriqve : soit dow J\ (même figure), le niveau du maooinètre, d après le théorème précédent, la force ascensionnelle s^ra égale u oiV, et fciV sera \d^ hauteur manométrique, ou force qui produit la descente. Ces dçux forces, au point de vue de leurs effets, seront dans le rapport de t à 2 ; n\ais çonHne l'effet produit par la pression d'une colonne liquide est proportionnel à la hauteur de celte colonne (l), on ^ura poor l^ mesnres, de aiV et de friV, la proportion suivante :

ce qu'il fallait démontrer.

IL Le sphygmographe, inventé en Allemagne d'après la description donnée i>arM, Vierordt (2), est un levier à bras inégaux : le plus court est soulevé à chaque battement de l'artère; le plus long trace, sur un cylindre de ^)apier tournant, des courbes variées suivant la forme du pouls.

Nous nous sommes servi de cet instrument avec de légères modifications, comme on v? le voir d'après la description de l'appareil qui nous a servi à étudier à la fois les tensions moyennes el les caractère» des pulsations, sur trois points difEéronts d'un tube élaslir|ue traversé pur un liquide, sous l'influence d'im[>uW sions intermittentes.

(1] Dans le cas d'écouleoEUBot par Iqs tut)es capillaires, k produit <k VécoiU^ vient e$t proporliounel à la cluirge (loi de M. Ppiseuille). (2) Bulletins de la Société médicale allemande. 1857.

^VH Uk CIROJUTION DU S4N6, 355

Description de Tappareil (pi. 7, fîg. 6).

Soit ua tube de caoutchouc aaa^ dont l*exlrémité o s'adapte a la boule impulsive (^décrile (ig. 3), et dont l'autre extrémité o', oritHîo d'écoulement, peul recevoir des ajutages de différents diamètres.

Le tube a aa est en rapport à la fois avec trois manomètres compensateurs destinés ù prendre sa tension en différents points, et qui« dans la figure, sont placés les uns à côté des autres sur des plans parallèles. On retrouve sur chacun d eux les différentes pièces indiquées comme constituant le manomètre compensateur ; seulement le tube capillaire a été contourné pour donner moins de hauteur a Tappareil. Les niveaux des colonnes mercuriellcs se notent sur un papier gradué que Ton place derrière les tubes (fig. 8).

l^ seconde partie de rap|>areil se compose d'un sphygmograpbe, que nous avons construit d'après la description donnée ci-dessus j seulement nous y avons adapté trois leviers/*, /*, l^, de telle sorte que la pulsation puisse être prise à la fois sur trois points du même tube.

Un support 5, monté siur la tablette T, porte les trois leviers, à l'extrémité de chacun desquels est une petite masse pesante portant une pointe écrivante.

A chaque mouvement du levier, produit par une augmentation de tension dans le tube, la pointe vient tracer une ligne sinueuse sur un cylindre de papier C, mis en mouvement par un mouvement d'horlogerie H. Le papier employé est gradué par des lignes qui se coupent perpendiculairement, et dans lesquelles les lignes horizontales servent à compter les hauteurs, et les lignes verticales les durées des pulsations.

Si Ton suit le trajet du lube, on voit qu'après l'extrémité o il est en communication avec le manomètre n" 1 qui prend sa tension; imniédialement après, il passe sous le levier sphygmographi(|ue /• qui écrit la pulsation correspondante; puis le lube se continue pendant un assez grand trajet , après (juoi il revient vers le manomètre 2 qui prend encore sa tension. En quittant le second