X. De l’influence de la lumière sur la peau

par M. le Dr J. Widmark (de Stockholm).

J’ai fait connaître dans une précédente publication (1) diverses recherches relatives à l’influence de la lumière sur les parties antérieures de l’œil. Ces recherches font voir que la lumière solaire et celle de l’arc électrique provoquent sur les parties antérieures de l’œil du lapin une irritation directe, semblable à la cécité produite par la neige et à l’ophtalmie électrique, et que cette irritation est principalement due aux rayons ultra-violels.

La lumière solaire et celle de la lampe à arc donnent également naissance à une affection sur les surfaces découvertes de la peau. Cette affection débute sous la forme d’un érythème, qui dure plusieurs jours, et est suivi d’une forte desquamation épidermique.

Dans la plupart des ouvrages de dermatologie consultés par moi, le coup de soleil cutané a été placé dans le groupe des eczémas caloriques et devrait ainsi être causé par les rayons de chaleur. Mais déjà en 1839, Charcot émettait la supposition qu’il était produit par les rayons ultra-violets, en se basant sur la ressemblance entre le coup de soleil ordinaire et le coup de soleil électrique. Cette dernière affection se montra chez deux personnes observées par lui, quoiqu’elles se trouvassent suffisamment éloignées de la source lumineuse pour rester insensibles à l’élévation de la température (2).

Comme l’affection cutanée se produit dans les mêmes conditions et souvent en même temps que la cécité de la neige ou l’ophthalmie électrique, il y a lieu de supposer que la première de ces maladies est également due aux rayons ultra-violets.

Afin de m’en assurer, j’ai fait une série d’expériences avec une lampe à arc de la force de 1,200 bougies normales (3). Les expériences furent principalement basées sur la différence qui existe entre la perméabilité du verre et

(1) Biologiska Fôreningens Fôrhandlingar, 1888, t. I, p. 9.

(2) Comptes rendus des séances et mémoires de la Société de Biologie, 1859; n° 63. Des cas analogues ont été publiés par Defontaine.

(3) Comparez : De l’influence de la lumière sur la peau, par I. Widmark; Biologiska Fôreningens Fôrhandungar, 1889, n° 20.

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celle du cristal de roche. On sait que la première substance résorbe fortement la majeure partie des rayons ultra-violets, tandis que la seconde est extrêmement perméable aux mêmes longueurs d’ondes.

Deux plaques complètement transparentes, incolores et à peu près de la même épaisseur, furent choisies, l’une de cristal de roche, l’autre de verre. Afin d’obtenir un résultat exact, j’examinai d’abord leur perméabilité à des rayons différents de toutes les parties du spectre.

La perméabilité aux rayons lpmineux fut explorée à l’aide de fente spectrale double de Yierordt. Je constatai, dans toutes les parties du spectre lumineux, une perte d’environ 8 p. 4 00, due à la réflexion des deux surfaces des plaques.

La perméabilité aux rayons de chaleur fut explorée au moyen d’un spectrobolomètre construit par M. K. Angstrôm (1). La ligne D fut prise pour point de départ, et l’exploration fut continuée aussi loin dans le spectre ultrarouge qu’il put être obtenu un résultat positif. Je donne dans le tableau suivant les résultats de cette exploration.

La première colonne (d) indique la déviation, à partir de la ligne D, pour le prisme de sel déroché employé, dont l’angle de réfraction est 60°, 2'; la seconde (X) donne la longueur d’onde des rayons; la troisième (l), la déviation du galvanomètre par l’effet sur le bolomèlre des rayons émis de la source lumineuse ; la quatrième (c), l’action des mêmes rayons après qu’ils ont traversé la lamelle de cristal de roche ; la cinquième (v), leur effet après avoir passé par la plaque de verre.

L’exploration montra par conséquent une plus grande perméabilité chez la plaquette de cristal de roche pour certains rayons (X = 1,70, 4,00).

La perméabilité des plaques aux longueurs d’ondes ultra-violettes fut éxplorée de la façon suivante. La lumière électrique fut entourée d’un cylindre de carton soigneusement fermé de tous les côtés. Une fente fut pratiquée à sa surface latérale. Les rayons passant par cette fente, furent concentrés, à l’aide d’une lentille de cristal de roche, sur un prisme du même minéral. Le spectre obtenu de la sorte fut projeté sur un écran blanc. A la limite du spectre visible du côté ultra-violet, fut fixée une feuille de papier à filtrer, humecté dans une solution de sulfate de quinine. Les rayons ultra-violets devinrent alors visibles par la fluorescence. La largeur de la partie fluorescente fut mesurée et reconnue comporter 30 centimètres. La substance qui devait être examinée fut ensuite placée devant la fente. Je constatai alors, que quand

(1) Wied. Ann., t. XXVI, n* 233.

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les rayons devaient traverser la lamelle de verre, la partie fluorescente était réduite de 6 à 7 centimètres, mais que si c’était la lamelle de cristal déroché que l’on plaçait devant l’ouverture, il ne se produisait qu’une diminution insignifiante d’intensité, mais aucune réduction dans la longueur de la partie fluorescente. Les longueurs d’onde les plus courtes étaient par conséquent absorbées en majeure partie par la plaque de verre, mais non par la plaque de cristal de roche.

Je procédai ensuite à l’expérience suivante :

Une lentille de cristal de roche, à distance focale de 13,5 centimètres, fut fixée à cette même distance de la lampe à arc. A quelques centimètres du côté opposé, je plaçai un lapin albinos, de façon que les rayons parallèles brisés par la lentille atteignissent une partie parfaitement rasée de la peau de l’animal. L’expérience dura trois heures, au bout desquelles je ne pus pas constater le moindre effet. Mais, le lendemain, la partie de la peau exposée aux rayons souffrait d’un érythème qui dura plusieurs jours et fut suivi de la desquamation de l’épiderme.

Dans une autre expérience-, je plaçai entre la lentille et l’animal d’essai un écran avec la plaque de verre mentionnée. Le résultat fut négatif cette fois-ci.

Les agents actifs de la lumière traversaient par conséquent le cristal de roche, mais étaient au contraire neutralisés par le verre.

Je. construisis alors l’appareil suivant : ’ . .

A l'un des bouts A B d’un cylindre métallique de 5 à 6 centimètres de longueur et du diamètre de 5 centimètres, fut installée une lentille de cristal de roche, et dans l’autre une plaque de verre percée à son centre d’un trou circulaire, dans lequel fut introduite la plaque mentionnée de cristal déroché du diamètre de 2 centimètres. L’appareil fut ensuite installé de telle sorte, que la lumière à arc, I, se trouvait à la distance focale de la lentille AB. Les rayons qui frappaient la lentille de cristal de roche, passaient en conséquent, riches en vibrations ultra-violettes, parallèlement par le cylindre. Mais après avoir passé le D, une part d’eux était dépourvue de rayons ultra-violets A G H ; donc, la zone extérieure contenait de la lumière pauvre en rayons ultra-violets, par la raison qu’elle avait passé par le verre, tandis que la zone intérieure se distinguait au contraire par une vraie richesse de ces rayons, la lumière y ayant passé par la plaquette de cristal de roche.

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Un lapin albinos fut maintenant placé de façon qu’une surface rasée de la peau se trouva en GH. L’expérience dura deux ou trois heures, à la fin desquelles aucune altération ne fut visible, même peu quatre heures après. Mais le jour suivant on constata un érythème correspondant à la zone intérieure. Cet érythème fut encore plus évident le troisième jour, après lequel il pâlit peu à peu, et fut suivi par une forte desquamation, qui était encore parfaitement évidente au bout de dix jours. La même expérience fut répétée au bras de plusieurs personnes avec des résultats positifs.

On pouvait avoir des raisons de supposer que, par suite de l’aberration sphérique, la zone centrale serait en général plus riche en lumière que la zone périphérique, et que c’était la cause du résultat positif donné par les rayons filtrés à travers la plaquette de cristal de roche. Il fut donc apporté à l’appareil la modification, que la plaquette de cristal de roche reçut une position excentrique. Mais, dans quelques expériences sur la peau de plusieurs personnes, les rayons qui avaient traversé le cristal continuèrent à être actifs, tandis que ceux qui avaient passé le verre restèrent totalement inactifs.

Le tableau de la page 934 montre toutefois que le cristal de roche offre une plus grande perméabilité que le verre, même pour certaines longueurs d’onde du spectre ultra-rouge. Il était donc possible que le résultat positif fût dû à cette différence.

Il fut par conséquent nécessaire d’introduire dans l'appareil une substance absorbant les rayons de chaleur, mais laissant passer les rayons ultra-violets. Une telle substance est l’eau. Elle offre une perméabilité excessive aux rayons ultra-violets (1), tandis qu'au contraire, même en couches des plus minces, elle absorbe fortement les rayons ultra-rouges. Melloni a montré le pouvoir excessif de l'eau d’absorber la chaleur rayonnante. Ce fait est étudié plus en détail par K. Angstrôm. Il trouva qu’une couche d’eau d’une épaisseur de 2,4 millimètres absorbe :

A une longueur d’onde . 0.90 40 0/0

Les tubes E et F furent maintenant mis en communication avec des tuyaux de gutta-percha, par lesquels un courant continu d'eau distillée fut introduit en E, pour en sortir en F. La lumière avait donc à traverser une couche d’eau de 5 a 6 centimètres d’épaisseur, et devait par conséquent être dépouillée de presque tous les rayons ultra-rouges avant d’atteindre la peau.

Il fut fait plusieurs expériences après l’éloignement des rayons ultra-rouges de la manière indiquée et toutes donnèrent des résultats positifs.

La lumière a donc le pouvoir de produire une affection cutanée, même après avoir été dépouillée des rayons ultra-rouges. Les précédentes expériences, avec de la lumière filtrée à travers du verre, font voir que l’affection ne peut pas dépendre seulement des rayons lumineux. Elle doit donc être produit ou par les rayons ultra-violets seuls, ou aussi d’une action conjointe des rayons ultraviolets et les rayons lumineux.

(1) De Chardonnet : Transparence actinique. Journ. de physique théorique et appliquée , 1882, p. 307.

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Afin de décider ce point, je fis l’expérience suivante :

Pour éliminer les rayons ultra-rouges et ultra-violets, une lentille de verre creuse (1), de 5,5 centimètres d'ouverture, fut remplie d’une dissolution de sulfate de quinine (2 0/0), après quoi la distance focale en fut fixée à 7,5 centimètres. La lentille fut placée à la distance de 13 centimètres de la lampe à arc, dont la lumière fut concentrée pendant trois heures sur une surface de peau de 2 centimètres de diamètre. Or, quoique l’intensité lumineuse se trouvât ainsi multipliée, le résultat n’en fut pas moins négatif. Il en suit, que les rayons lumineux ne jouent qu’un rôle subordonné dans la production de l’affection cutanée, et que cette affection dépend par«conséquent à titre principal des longueurs d’onde ultra-violettes.

L’érythème produit par les rayons ultra-violets était remarquable en cet égard, qu’il ne se présentait qu’après une action de la lumière d’une certaine durée/après quoi il augmentait peu à peu et durait plusieurs jours, au bout desquels il était suivi d’une desquamation de l’épiderme.

Je fis aussi pour comparaison quelques expériences avec les rayons de chaleur. La même, lentille de verre creuse fut remplie de sulfure de carbone, substance, comme on le sait, tout particulièrement perméable aux longueurs d’onde ultra-rouges. La lumière qui traversait la lentille, remplie de sulfure de carbone, était donc riche en rayons de chaleur, mais pauvre en rayons ultraviolets, qui étaient absorbées par ce verre.

J'eus l’occasion de constater la production d’un érythème par la lumière filtrée par le sulfure de carbone. Or, cet érythème survenait subitement et disparaissait peu de temps après la cessation de l’action de la lumière. Si l’on concentrait celle-ci sur la peau, il en résultait déjà, au bout d’une minute, une rougeur accompagnée d’un soulèvement de l’épiderme, ressemblant à une cloque de brûlure. Cette affection était donc toute différente de l’irritation produite par les rayons ultra-violets, et offrait le caractère évident d’une brûlure légère.

Si je combine ces explorations avec celles faites auparavant par moi relativement à l’influence de la lumière sur les parties antérieures de l’œil, il en ressort que les rayons ultra-violets ont le ■pouvoir de provoquer des processus pathologiques sur les surfaces du corps sur lesquelles ils agissent avec une intensité suffisante.

Cette action ne peut pas dépendre de l’énergie des rayons ultra- violets, si l’on prend leur effet calorique comme mesure de leur énergie, car cet effet est infinement petit. Elle doit donc provenir de qualités appartenant aux plus courtes longueurs d’onde.

Il pourrait être intéressant de voir si le résultat des expériences que j’ai faites correspond à la nature des sources lumineuses, qui provoquent cette affection cutanée caractéristique, et aux circonstances dans lesquelles elles agissent.

Pour ce qui concerne d’abord la lumière électrique, elle est, comme on le sait, la source lumineuse relativement la plus riche en fait de rayons ultraviolets. La lumière solaire ne peut pas, il est vrai, se mesurer avec l’arc électrique, au point de vue de ces rayons, mais elle est. toutefois à cet égard supérieure à la plupart des autres sources lumineuses (2).

(1) Comparer : Widuiark, Biologisk a Fôreningens Fôrhandlingar, 1888, p. 11. De l’influence de la lumière sur les parties antérieures de l’œil.

(2) Relativement à la lumière solaire, je n’ai fait d’expériences que sur ses rayons

Cornu (1) a étudié la transparence de l’atmosphère aux longueurs d’onde ultra-violettes. Il observa la principale richesse en rayons de cette espèce, quand le soleil était au zénith ; ou, en d’autres termes, que la richesse du spectre solaire en longueurs d’onde ultra-violettes diminue avec la longueur d’espace que la lumière doit parcourir à travers l’atmosphère. Il trouva, par analogie; que l’extension du spectre solaire du côté ultra-violet augmente avec la hauteur au-dessus de la mer. Plus l’altitude est grande, plus aussi la lumière est riche en rayons ultra-violets. La fréquence de l’érythème solaire, chez les personnes qui font des courses dans les montagnes, trouve en ceci en partie son explication. •

Cornu a aussi montré des différences considérables suivant les saisons. A une hauteur solaire égale, le spectre ultra-violet est incomparablement plus étendu en hiver, quand la température -est basse, qu’en été, quand elle est élevée (2). Il est, par conséquent, probable que la lumière est relativement riche en rayons ultra-violets, même dans les régions arctiques, et que nous y trouvons l’explication du fait étrange de la production, dans les terres polaires; d’érythème solaire à une température de plusieurs degrés au-dessous de zéro (3).

Il y a lieu d’ajouter à cela une circonstance importante. Les rayons réverbérés par la neige ou la glace jouent un rôle éminent dans la production de l’eczéma solaire. Que se produit-il dans cette réverbération? La lumière réfléchie par la neige a-t-elle une composition analogue à celle de la lumière originaire? Ou réfléchit-elle dans les proportions différentes des rayons à longueurs d’onde différentes?

Il n’a pas été fait, que je sache, de recherches à cet égard; ce paraît toutefois être une loi générale, que les corps pulvériformes, surtout les blancs, sont de préférence perméables aux rayons d'une grande longueur, mais qu’ils rejettent par contre les rayons à courte longueur (4). Par analogie avec ce qui précède, la lumière réfléchie par la neige serait comparativement riche en rayons ultra-rouges. L’aspect même de la neige semblerait indiquer quelque chose de pareil. En effet, la couleur n’en est pas d’un blanc pur, mais offre plutôt une teinte bleuâtre.

lumineux. Je dispersais la lumière à l’aide d’un prisme, en concentrant ensuite les divers rayons à l’aide d’une lentille de verre. Le résultat fut toutefois négatif, soit que j’employasse les rayons rouges ou violets ou les rayons intermédiaires. 11 m’a donc été impossible de constater les observations de Gintrac. Je ne les connais toutefois que par un court résumé dans la Revue scientifique (1888, t. XXXXI, p. 221). Il se peut par conséquent que les différences dans les résultats soient dues à des différences correspondantes dans le plan des expériences.

(1) Journ. de ■physique théorique et appliquée, 1881, p. 5.

(2) Études de spectre solaire. Comptes rendus des séances de l'Académie des sciences, 1878, p. 101.

(3) Berlin. Om snâblindhet, p. 22. Nord-Med. Ark, XX, 1.

De Long. The voyage of the Jeannette, London, 1883.

(4) Clausius. Pogg. Ann., t. LXXII, p. 188 et 294; t. LXXVI, p. 161; t. LXXXVIII, p. 543.

Rayleigh. Strutt. Phil. Mag., t. XXXXI, p. 101, 274 et 447, 1871.

Nichols. On Black and white, Transactions Kansas Academy of Science, vol. X, 1886,

Manz. Spectrophotometrische Untersuchungen an trüben Medien , Marburg, 1885.

K. Angstrôm. Beobacht., uber die Durchstrahle von Wttrme verschied. Wcllenlânge. durch Trüb. Med. Am. der Physilc und Chemie, Neue Folge, t. XXXVI, 1889.

Appendice

Quïl me soit permis, en terminant, de rappeler nn cas communiqué par Yeiel (1), et qui me paraît fournir un appui clinique à la justesse de mes recherches. Ce cas est celui d’une femme ayant souffert, pendant trentedeux ans, d’un eczéma, qui récidivait incessamment dès qu’elle s’exposait à la lumière du soleil. La sensibilité de la peau augmenta toujours davantage, et enfin il arriva un temps où elle ne put pas, même en hiver, se tenir en plein air tant que le soleil était au-dessus de l’horizon. Aucune médication ne put amener une amélioration permanente. Yeiel en conclut, par certaines raisons, que les rayons chimiques étaient la cause de l’eczéma. Il fit par conséquent porter à la malade un voile rouge à tissu très serré, et elle put se tenir depuis ce temps-là, au mois d’août, en plein air entre dix et onze heures du matin, tandis qu’auparavant, en juillet, il lui avait été impossible de quitter impunément sa chambre même deux minutes, entre huit et neuf heures du matin.

(i) Vierteljahresschrift für Dermatologie u. Syphilis , 1887, p. 1113.