II. — Courants faradiques
L'étude de la sensibilité électrique de la peau explorée à l'aide des courants faradiques est aussi intéressante que celle que nous venons de faire pour les courants galvaniques ; il est même certain que pour beaucoup de personnes, et peut-être même pour certains médecins, le mot de sensibilité électrique implique l'idée de bobines. C'est la sensation électrique la plus connue; on peut dire qu'aujourd'hui c'est une sensation banale, chacun ayant tenu des rhéophores dans les mains.
Cette sensation produite par le courant faradique a un caractère étrange : elle est le résultat d'une série de sensations pour ainsi dire élémentaires, dont la sommation correspond à l'impression générale éprouvée au niveau de la peau où sont appliquées les électrodes.
Chaque coup d'induction, c'est-à-dire chaque courant induit qui correspond à l'un des états variables du courant inducteur et principalement à celui de rupture, donne naissance à une sensation courte dans laquelle on peut distinguer un sentiment de choc et un sentiment de picotement. Si le nombre des interruptions du courant inducteur n'est pas très grand et si l'intensité du courant faradique est peu forte, la sensation est celle d'un fourmillement particulier qui est accompagné d'un picotement léger.
Lorsque, par l'un des nombreux procédés connus, on augmente l'intensité, la sensation devient plus profonde et le fourmillement finit par être douloureux : on éprouve alors un sentiment étrange, excentrique et étreignant.
L'action dos effets thermiques mérite d'être recherchée tout d'abord. Bien que le courant change constamment et à chaque instant de sens, il peut donner naissance à des actions calorifiques. La loi -<le Joule
ne tient pas compte du sens du courant, et l'élévation de température d'un conducteur ne dépend que de la valeur moyenne de l'intensité du courant. C'est d'ailleurs sur ces actions calorifiques qu'est hase le voltsmètre de Cardew.
Il est donc logique de se demander, de môme que nous l'avons fait pour les courants galvaniques, si l'effet thermique lié au passage du courant intervient dans la sensation éprouvée. Cette question est d'autant plus intéressante qu'il n'y a eu aucune recherche tentée dans cette voie.
Nous avons opéré à peu près de la môme façon que pour les courants galvaniques; aussi nous donnerons ici moins de détails expérimentaux. Nous avons pu, grâce à cette étude antérieure, éviter les tâtonnements et rechercher d'emblée s'il y avait, par l'application du courant faradique, élévation ou abaissement de température sur le point de la peau où se trouvait placée l'électrode.
Nous avons opéré successivement avec les trois bobines induites de notre appareil, et pour que les phénomènes thermiques cutanés ne fussent pas compliqués par les phénomènes physiques résultant de l'application de la loi de Joule, nous nous sommes servi de l'électrode en verre du professeur Bergonié (fig. 2). Nous avons placé dans l'espace annulaire de l'eau, servant d'électrode, dans laquelle plongeait un fil de platine relié à l'un des conducteurs du courant. Dans l'espace central était le thermomètre à température locale de Seguin, passant dans un bouchon de caoutchouc.
Le point où était appliqué ce thermomètre était, dans ces conditions, entouré d'une zone circulaire où se propageait le courant et où avaient lieu les phénomènes vaso-moteurs que
le thermomètre ne pouvait manquer de traduire par ses variations forcément indépendantes du courant lui-même.
On attendait, avant de faire passer le courant, que le thermomètre fût bien stationnaire.
lre Expérience. — Résistance du fil secondaire de la bobine, 1 ohm.
Nombre d'interruptions par seconde, 104.
Force électromotrice du courant inducteur, 5,8 volts.
L'électrode est placée sur la face antérieure de l'avant-bras et maintenue en place à l'aide d'un lien. Le courant est gradué par l'emploi du rhéostat en U (ftg. 12), que nous avons décrit dans les Archives d'électricité médicale, 1895, page 234.
Température initiale, 33°,1.
Le courant est amené à une intensité telle qu'il provoque le tétanos des fléchisseurs et que la sensation est très accusée, presque insupportable.
Durée du passage du courant, 5 minutes. Le thermomètre mariiéque, après ce temps-là, 33°,1.
Il n'y a donc eu aucun phénomène thermique appréciable au niveau de la peau; ce qui prouve qu'avec cette bobine à gros fil, les effets vaso-moteurs sont très faibles.
2e Expérience. — Résistance du fil secondaire, 15 ohms. Nombre d'interruptions par seconde, 104.
Force électromotrice du courant inducteur, 5,8 volts. La cupule est placée sur la région symétrique, de l'autre côté de l'avant-bras.
Rhéostat en V <lu prof. Bergonié modilié par l'auteur.
Température initiate, 3:5°, 3.
Durée du passage du courant, .*» minutes:
Après la lr" minute T - :
Après la » — T = 33,35
Après la 3* — T = 33,35
Après la 4* — T = 33,4
Après la 5* — T«»33,45
Il y a eu, comme on voit, une légère élévation de température égale à 0°,15. Les phénomènes vaso-moteurs sont peu importants : la peau ne présente, en effet, aucune rougeur lorsqu'on a enlevé l'électrode.
Expérience. — Résistance du fil secondaire de la bobine employée, 1,000 ohms.
Nombre d'interruptions par seconde, 104.
Force électromotrice inductrice, 5,8 volts.
La cupule de verre est appliquée sur l'avant-bras, du môme côté que dans l'expérience 1, mais un peu plus haut, près du pli du coude.
Température initiale, 33°, 7.
Durée de passage du courant, 5 minutes :
Après la ire minute T = 33°7
Après la 2° — T = 33, 75
Après la 3e T = 33, 85
Après la 4* — T = 33,9
Après la 5e T = 34,0
L'élévation de température est de 0°,3. Lorsqu'on a enlevé l'électrode, on voit que la zone annulaire par où entrait le courant présente une coloration rosée qui s'étend jusqu'au centre de la région recouverte par la cupule.
La sensation qui, dans cette expérience, accompagnait la contraction tétanique des muscles de l'avant-bras était très douloureuse et difficile à supporter.
11 résulte bien de ces expériences que la sensation produite au niveau de la peau par le passage des courants faradiques ne peut pas être rapportée à un effet thermique.
Ge n'est pas en causant une élévation de température que les courants faradiques impressionnent nos nerfs sensibles de la peau, lorsqu'on applique ces courants à l'aide d'électrodes humides. S'il y avait dû avoir augmentation de la température locale, nous l'aurions sûrement constatée dans nos expériences où l'intensité du courant était portée à une valeur aussi élevée que possible, produisant la sensation la plus douloureuse.
Pinceau faradique. — Nous avons pensé à étudier aussi ce qui se passe, au point de vue des effets thermiques, lorsqu'on utilise une autre espèce d'électrode quelquefois employée, le pinceau faradique de Duchenne de Boulogne.
Comme on sait, ce pinceau est utilisé pour provoquer de fortes excitations des nerfs sensitifs dans les cas d'anesthésie cutanée. Duchenne a indiqué trois moyens de se servir de ce pinceau à fils métalliques : le premier consiste à parcourir la surface malade en promenant le pinceau sans lui laisser abandonner la peau; le deuxième consiste à frapper légèrement la peau avec l'extrémité des balais (Duchenne appelle ce procédé la fustigation électrique); le troisième consiste à appliquer le pinceau sur un point donné de la peau et à le laisser en place aussi longtemps que peut le supporter le malade : c'est le moxa électrique de Duchenne. Ce dernier procédé est le plus douloureux des trois ; aussi c'est lui que nous avons étudié, car s'il doit y avoir des phénomènes thermiques liés à la. sensation cutanée, c'est dans ce mode d'application qu'ils doivent être le plus prononcés.
Nous avons pris un pinceau en fils de laiton, comme ceux qui se trouvent dans le commerce et qui ne manquent jamais dans une de ces petites boîtes si dangereuses que trop de malades ont entre les mains. Nous avons disposé les fils de ce pinceau autour du réservoir aplati du thermomètre de Seguin, auquel il était fixé par un lien de caoutchouc. Ce système passait dans l'ouverture d'une petite cupule en fibre végétale qui servait à le maintenir et qui était fixée sur l'avant-bras
par un lien élastique. Nous devons ajouter que les expériences qui suivent, laites avec ce pinceau, ont été pratiquées sur nous-méme, car on ne trouve pas facilement de sujets qui veuillont s'y prêter, à cause de la douleur extrême causée par ce moxa.
1rc Expérience. — Bobino de 1,000 ohms, à fil fin.
Nombre d'interruptions par seconde, !H.
Force éleotromotrice inductrice, 8,7 volts.
Température initiale, 31°, 2.
On fait passer le courant qui est gradué avec le rhéostat en U; la douleur est très vive, quoique celui-ci soit à peine au-dessus de zéro :
Après la lre minute T — 31°3
Après la 2e — T = 31, 4
Après la 3" — T = 31,45
Après la 4e — T = 31,5
Après la 5» — T = 8i,6
On coupe le circuit à ce moment; mais nous continuons à observer le thermomètre pour bien connaître l'allure du phénomène :
Après la Gp minute T = 31°7
Après la 7« — T = 31,8
Après la 8e — T = 31,85
Après la 9° — T = 31,8
Après la 10e — T s= 31, 75
Après la lie T«=31,7
Après la 12e — T = 3t,6
Après la 13" — T 31,5
Après la 44» — T== 31,3
La peau qui entoure le point où sont appliqués le thermomètre et le pinceau, présente une vive rougeur. L'élévation de température a été Je 0°,65. Il y a donc, dans ce cas, des phénomènes vaso-moteurs appréciables; mais l'effet thermique est loin cependant de pouvoir fournir l'explication de la très forte sensation due au passage du courant.
2e Expérience. — Bobine de 45 omhs, à fil moyen. Nombre d'interruptions par seconde, 94.
Force électromotrice du courant induit, 8,9 volts. Température initiale, 31°, 2 :
Après la l" minute T = 31°3
Après la 2e — T = 31, 45
Après la 3e — T = 31, 5
Après la 4e — T = 31, 55
Après la 5e — T = 31,6
On arrête le courant et nous observons le thermomètre, qui indique :
Après la 6e minute T = 31°6
Après la 7e — T = 31,6
Après la 8« — T = 31,5
Après la 9e — T = 31, 4
Après la 10e — T = 31, 3
L'élévation de température, moins forte que dans le cas de la bobine à fil fin, est ici de 0°,4. La peau est colorée au point où était appliqué le balai, mais bien moins que dans l'expérience précédente.
Il faut noter, de plus, que la sensation a été moins vive et bien plus supportable qu'avec la bobine à fil fin.
3e Expérience. — Bobine de 1 ohm, fil gros. Nombre d'interruptions, 94 par seconde. Force électromotrice inductrice, 8,7 volts. Température initiale, 31°2 :
Après la i™ minute T = 31°2
Après la 2e — T = 31,2
Après la 3e — T = 31, 2
Après la 4e — T = 31, 25
Après la 5e — T = 31,3
On coupe le circuit, et on note successivement :
Après la 6e minute T = 31°3
Après la 7e — T = 31,25
Après la 8e — T = 31,25
Après la 9e — T = 31,2
Après la 10° — T = 31,2
L'élévation de température n'est que de 0°,1 ; le point où était le balai ne présente pas la rougeur des doux expériences précédentes. Enfin, la sensation, quoique encore vive, n'est pas douloureuse comme dans les deux premiers cas.
Ainsi, par l'emploi du pinceau faradique et avec des intensités occasionnant des sensations douloureuses, on a eu les élévations thermométriques suivantes :
Bobine de 1,000.0 .. 0°65
Bobine de 15 w 0,4
Bobine de lu 0, 1
Dans le premier cas, l'élévation maxima n'a pas eu lieu pendant le passage du courant, mais 3 minutes après seulement; c'est-à-dire qu'une fois le courant arrêté, la température a continué à croître jusque vers la 8e minute, pour ensuite décroître lentement.
Dans la deuxième expérience, la température n'a pas continué sa marche ascendante après l'ouverture du circuit, mais elle s'est maintenue à la même valeur pendant 3 minutes avant de commencer à diminuer.
Enfin, avec la bobine à fil gros, la température, qui avait augmenté de 0°,1, s'est à peine maintenue une minute et a repris sa valeur initiale très rapidement.
Les effets vaso-moteurs sont donc bien différents, suivant la bobine employée; mais les effets thermiques sont assurément insuffisants pour permettre de penser que la sensation cutanée doit sa cause à une élévation de température.
Quoi qu'il en soit, les expériences que nous venons d'exposer étaient, il nous semble, utiles, puisque l'on n'avait aucune donnée précise sur ce point.
La définition complète des conditions physiques dans lesquelles on se trouve placé lorsqu'on excite et qu'on explore la sensibilité électrique, est de beaucoup moins facile à faire dans le cas des courants faradiques que dans le cas des courants galvaniques.
Cette difficulté tient à ce que nous ne possédons pas encore des appareils commodes et pratiques pour déterminer la force électromotrice de ces courants, leur intensité, leur forme.
Lorsqu'on parcourt les auteurs qui ont le mieux précisé les conditions dans lesquelles ils se sont placés pour faire, soit des recherches d'excitabilité motrice ou sensitive, soit des applications thérapeutiques de ces courants, on constate que la seule mesure qu'ils indiquent est l'écartement des bobines. La bobine induite est placée à telle distance de la bobine inductrice, et c'est tout.
On ne peut pas admettre que ce soit là une mesure de quelque valeur. On conçoit, en effet, combien peuvent être différents les effets produits, même par deux appareils identiques, dont les bobines sont placées à la même distance : ces effets varient avec la force électromotrice inductrice, avec le nombre des interruptions, avec la façon dont ces interruptions sont faites, avec la capacité du condensateur (s'il y en a un), etc.
On ne peut donc, en aucune façon, prendre ces distances comme un moyen de mesure, et il est même étonnant de voir avec quelle persistance les auteurs continuent à employer cette détermination.
La durée des courants induits est un élément d'une très grande importance, au point de vue physiologique surtout et pour les phénomènes sensitifs. Malheureusement, il est difficile d'en connaître exactement la valeur, qui varie avec la façon dont l'interrupteur se comporte et avec le genre d'interrupteur. Cependant, d'après Blaserna(1), on peut admettre comme ordre de grandeur les nombres suivants :
Couraht de rupture , T = 0,00028 seconde.
Courant de fermeture T = 0,0005 — .
Si on appelle n le nombre d'interruptions effectué par lé trembleur d'un appareil faradique, il est évident que le temps ■ii ...... — > ■■
\}) Boiidet de Paris, Élect. méd., p. 251.
compris entre le commencement du courant induit île rupture el la fin du courant induit de fermeture est égale à - de
seconde. Or, pratiquement, ce nombre n a pour valeur 80 à 1-20; mais donnons-lui une valeur plus grande, par exemple 228, que nous trouverons plus loin dans quelques expériences.
Le temps qui s'écoule entre À et B (fig. 13) est ici égal a âôï de seconde, soit 0S,00438. Il en résulte évidemment que
si Aa vaut 0S,0005 et Bb 0*00028, la fin a du courant induit de fermeture et le commencement B du courant de rupture sont séparés par un intervalle x tel que Ton ait
Ob 00028 + x + Os 0005 = 08 00438 D'où
Cet intervalle est donc environ 10 fois plus grand que la movenne des durées des courants induits.
Fie. 13. — Forme du courant faradique. kma, onde de fermeture; Bm'b, onde de rupture.
C'est donc paf la série de courbes kma, Bm'b, etc., qu'il faut représenter graphiquement les courants faradiques, et hon par un trait continu. Nous verrons plus loin qu'il n'en est pas ainsi d'une autre catégorie de courants alternatifs, les courants sinusoïdaux, qui, eux, sont continus.
Nous devons indiquer ici la composition de l'appareil qui
nous a servi dans nos expériences sur la sensibilité. C'est celui de Dubois-Reymond, construit par Gaiffe.
La bobine primaire est formée d'un fil de sept dixièmes de millimètre de diamètre et d'une longueur de 100 mètres. La résistance de cette bobine est de 4,3 ohms.
Autour de cette bobine peuvent être disposées à volonté l'une des trois bobines suivantes :
Longueurs. Diamètres. Résistances.
mètres millim.
1° Bobine à fil fin 1150 15/100 1000 ohms
2° Bobine à fil moyen 357 7/10 15 —
3" Bobine à fi] gros 96 14/10 1 —
Les interruptions sont produites à l'aide du trembleur à lame élastique de Neef. La seule donnée qui nous manque, malheureusement, c'est, comme nous l'avons déjà dit, la valeur du temps de chaque interruption, fermeture et rupture; il faut bien reconnaître que c'est le facteur le plus important, comme nous le verrons plus tard.
Influence du condensateur de Fizeau. — On sait quelle influence possèdent sur la valeur de la force électromotrice d'un appareil d'induction : 1° l'intensité du courant inducteur; 2° la résistance de la bobine induite employée; 3° la durée des états variables de fermeture ou de rupture.
Sur la sensibilité électrique de la peau, ces différents éléments jouent un rôle aussi grand. Mais un point qu'il faut examiner avec soin et qui n'a pas été mis en évidence jus-qu'ici, c'est l'adjonction d'un condensateur à la bobine.
En d'autres termes, un appareil faradique sans condensateur produit-il sur la sensibilité électrique les mêmes effets que s'il est muni d'un condensateur?
On sait que c'est Fizeau qui a, le premier, proposé d'adjoindre un condensateur aux bobines de Ruhmkorff. Ce con-
densateur est placé en dérivation sur le circuit inducteur de chaque côté de l'interrupteur (fig. \A) en A et 1!.
Il était intéressant de rechercher l'influence de l'adjonction d'un condensateur à notre appareil faradique et de savoir comment la sensibilité cutanée variait avec la capacité de ce condensateur.
L'appareil à chariot dont nous nous sommes servi ne possédait pas de condensateur. C'est ce qui a lieu, en général, dans tous ces appareils à glissement. Nous avons dû adapter deux fils permettant d'introduire un condensateur donné ou de le remplacer par d'autres de capacité différente.
Fie. 14. — Bobine d'induction munie d'un condensateur CC
Pour savoir d'abord si l'adjonction d'un condensateur avait une influence quelconque sur la sensibilité farado-cutanée, nous avons pris o condensateurs de capacités :
1 4 micro farad.
1 2 microfarad.
1 microfarad.
et nous avons cherché à l'aide de notre rhéostat, décrit à propos de l'étude des secousses sensibles, à quel moment se produisait la première sensation, a mesure que l'intensité du courant augmentait.
L'électrode était ici une masse formée de 64 feuilles de papier buvard de 5*5 sur 7e, placée sur l'avant-bras.
98 H. BORDiER.
Voici les résultats obtenus :
Divisions d Rhéostat.
Sans condensateur 62
Condensateur de lraf 59
— del/2mf 48
— del/4mf 40
Nous devons indiquer que la bobine induite était celle dont la résistance est de 1 ohm, par conséquent à gros fil.
Les nombres qui précèdent montrent que la sensibilité électrique varie suivant qu'on se sert ou non d'un condensateur, et avec la capacité du condensateur. Nous voyons d'abord que l'adjonction d'un condensateur a eu pour effet de nécessiter une augmentation de résistance du rhéostat pour que la sensation minima soit perçue.
Il y a donc eu accroissement de la force électromotrice du courant induit, puisque, pour obtenir la même sensation, il a fallu interposer une résistance plus grande : voilà un premier résultat.
Mais un autre point, qui était au moins imprévu, c'est que l'effet sensitif n'est pas du tout proportionnel à la capacité du condensateur.
On aurait pu penser peut-être que le condensateur de 1 microfarad devait agir plus efficacement que les autres sur l'extra-courant de rupture et diminuer davantage sa durée.
L'étude de la sensibilité nous apprend qu'il n'en est rien; c'est, au contraire, avec la bobine employée, le condensateur de plus faible capacité qui a le mieux agi sur cette durée de l'extra-courant, puisque c'est avec lui qu'il a fallu donner au rhéostat la plus grande résistance.
11 était tout indiqué, après d'aussi intéressantes constatations, d'étudier l'influence de la capacité du condensateur pour chacune des trois bobines de notre appareil; il fallait évidemment, pour tirer des conclusions exactes, se placer dans les mêmes conditions pour les 3 bobines.
La force électromotrice inductrice était de 5,8 volts.
L'intensité du courant inducteur, de 1,35 ampère.
Le nombre d'interruptions (nous reviendrons plus lard sur sa mesure), de 101 par seconde.
L'électrode qui a servi pour ces expériences est la cupule dont nous avons parlé déjà dans le chapitre des courants galvaniques; l'eau qu'elle contenait plaçait toujours l'épidémie dans les mômes conditions d'humidité. Surface de l'électrode, 7 centimètres carrés.
On cherchait toujours le moment de la sensation minima, à l'aide du rhéostat en U :
1° Bobine induite de 1 ohm.
Divisions du rhéostat.
Sans condensateur 93
Condensateur de 1 mf 83
— del/2mf 78
2° Bobine induite de Î5 ohms.
Sans condensateur 44
Condensateur de 1 mf 42
— del/2mf 42
3° Bobine induite de i,000 ohm*.
Sans condensateur 16
Condensateur de 1 mf 11
— de 1 2 mf 15
On voit qu'avec la bobine à gros fil, c'est le condensateur de 1/2 microfarad qui a produit la sensation minima avec la plus grande résistance, ainsi que nous l'avions déjà constaté dans l'expérience préliminaire rapportée plus haut. Avec la bobine à fil fin, de 1,000 ohms de résistance, c'est, au contraire, le condensateur de plus grande capacité, 1 microfarad, qui a exigé la plus grande résistance du rhéostat. Enfin, avec la bobine à fil moyen, la capacité du condensateur ne parait pas modifier beaucoup le moment d'apparition de la sensation cutanée.
Ces expériences ont des conséquences pratiques d'une certaine valeur au point de vue du choix de la capacité du condensateur à adjoindre à une bobine donnée; on devra prendre la capacité avec laquelle l'effet sensitif demande la plus grande résistance du rhéostat, car c'est dans ces conditions que l'étincelle de l'extra-courant est le mieux supprimée et sa durée le plus fortement diminuée. Par conséquent, pour notre appareil, on choisira
Pour la bobine de lw, une faible capacité.
— de 15w, une capacité quelconque.
— de l,00O>>, la plus grande capacité.
L'emploi d'un condensateur présente de grands avantages : en rendant régulières les interruptions produites par le trembleur, l'effet sensitif est bien plus doux et la sensation bien plus supportable pour une même position du rhéostat.
C'est ce qu'ont mis en évidence nos expériences; elles ont permis, de plus, de savoir de quelle façon la capacité agit sur la modification de la durée de l'état variable de rupture, c'est un exemple de plus où l'on voit les phénomènes physiologiques venir en aide aux études physiques pures.
Influence du nombre des interruptions. — Un élément d'une grande importance au point de vue des effets sensitifs des courants faradiques, c'est le nombre d'alternances que produit l'interrupteur de l'appareil. Ce facteur est aussi essentiel pour la question que nous étudions que l'intensité du courant inducteur ou que la résistance de la bobine induite. Cependant, dans les Traités d'électricité médicale ou d'électrothérapie, ou encore dans les Mémoires des auteurs qui ont étudié les courants faradiques, on ne trouve presque jamais mentionné le nombre d'interruptions effectué par le trembleur.
Ainsi que l'indique Erb dans son Traité d' Électrothérapie, l'expérience montre que des interruptions fréquentes produi-
sent sur les nerfs sensibles une action physiologique beaucoup plus intense <|iie les interruptions rares (').
Mais aucune étude régulière n'a été entreprise sur l'influence ilr ce nombre d'interruptions sur la sensibilité électrique. Nous allons exposer les recherches que nous avons faites sur ce sujet; ensuite nous indiquerons la méthode que nous avons utilisée pour déterminer ce nombre d'interruptions qui figure dans nos expériences au môme titre que l'intensité du courant inducteur, que la résistance de la bobine induite, etc.
Commençons d'abord par rechercher, à l'aide de notre rhéostat, comment agissent sur les nerfs sensitifs le courant de rupture et le courant de fermeture, lorsqu'il n'y a qu'une seule interruption ou un seul choc d'induction. Nous supprimions le trembleur en vissant à fond la vis de contact et nous produisions les fermetures et les ruptures au moyen d'un interrupteur à pointe sur mercure.
Ayant placé une électrode indifférente dans le dos, au-dessous de la nuque, nous fixions une petite électrode de 7 centimètres carrés sur la surface dorsale de l'avant-bras.
Notre rhéostat (fig. 11) étant au zéro, on l'élève peu à peu en produisant des ouvertures et des fermetures du courant inducteur, très lentement et espacées.
La première sensation éprouvée au niveau de l'électrode a eu lieu lorsque le rhéostat était à la division 40; cette sensation correspond à la rupture du courant. Pour obtenir une sensation minima à la fermeture, le rhéostat a dû être amené à la division 58.
Il a donc fallu diminuer beaucoup la résistance du circuit pour que le courant induit de fermeture impressionne les nerfs sensibles.
En recommençant l'expérience, on trouve
Couranl de rupture. Courant de fermeture.
Vi 57
(') Erb, toc. cit., p. 91.
Ainsi le choc d'induction correspondant à la rupture a agi beaucoup plus efficacement sur les nerfs sensitifs que celui qui correspond à la fermeture.
Nous allons maintenant voir comment varie la sensibilité lorsque le nombre des interruptions augmente progressivement.
Pour obtenir des interruptions lentes, nous nous sommes servi du métronome de Verdin, qui remplaçait alors le trembleur de l'appareil. Nous avons expérimenté successivement avec les trois bobines. Dans les interruptions lentes, il est facile, en suivant le mouvement du balancier, de savoir à quelle oscillation (droite ou gauche) correspondent la rupture et la fermeture du courant. Nous avons donc déterminé, par la division marquée sur le rhéostat, le moment d'apparition des sensations cutanées à la rupture et ensuite le moment où, la sensation de rupture existant, on éprouvait une sensation à la fermeture :
1° Bobine induite à gros fil. R = 1 w.
Rupture. Fermeture
1 oscillation par seconde 85 91
2° Bobine induite à fil moyen. R = 15 a>.
1 oscillation par seconde 60 65
3° Bobine induite à fil gros. R = 1000 w.
1 oscillation par seconde 40 41
A l'inspection de ces chilfres, on voit que la sensibilité a été excitée de telle façon que le rhéostat a dû être élevé chaque fois que le nombre de chocs a été en augmentant. Mais la quantité dont il a fallu diminuer la résistance du circuit est
d'autant moins grande que la bobine a une plus grande i tanee.
Il y a une limite cependant après laquelle l'accroissement du nombre îles interruptions par seconde, au lieu de nécessiter une diminution de la résistance, oblige à descendre le rhéostat pour la sensation minima.
Voici trois expériences qui le prouvent bien :
Bobine à fil fin Il = 1000 a>.
On cherche à quelle hauteur il faut placer le rhéostat pour que la sensation initiale soit perçue :
.Nombre d'interruptious par seconde. Divisions du rhéostat.
On voit qu'ici, il a fallu accroître la résistance du circuit ù mesure que le nombre des interruptions a augmenté, pour obtenir toujours la même sensation. L'effet sensitif, pour ces rapides alternances, est donc très nettement proportionnel au nombre des interruptions.
La cause physique de ces résultats doit être recherchée dans
le facteur t de la formule, qui donne la force électromotrice
induite moyenne :
kXlX r*
Il est très probable que l'interruption du courant inducteur se fait d'une façon différente, suivant la vitesse du trembleur de l'appareil faradique, en sorte que la durée de la variation du flux est liée précisément à la vitesse du trembleur.
Plus le nombre des interruptions est considérable, moins l'état variable de rupture est long et, par conséquent, plus la force électromotrice est grande. L'accroissement de la force électromotrice du courant induit suffit alors pour expliquer l'augmentation des effets sensitifs constatés dans nos expériences.
La variation de l'excitation des nerfs sensibles avec le nombre d'interruptions du trembleur fait que ce nombre d'interruptions est un élément important qui doit être mesuré et indiqué lorsque l'on s'occupe de l'étude de la sensibilité électrique, puisque, toutes choses égales d'ailleurs, il modifie l'excitation.
Nous devons donc indiquer comment nous avons opéré pour mesurer le nombre des interruptions de notre appareil faradique.
Nous avons appliqué la méthode graphique. A l'aide d'un chronographe, nous avons inscrit sur le cylindre enregistreur de Marey, placé à l'axe de vitesse maxima, les vibrations d'un diapason effectuant 400 vibrations doubles par seconde; on inscrivait ensuite les vibrations correspondant aux interruptions du trembleur. Pour cela, on plaçait le chronographe en dérivation sur le courant inducteur, de part et d'autre du trembleur. Le stylet du chronographe vibrant synchroniquement avec la lame du trembleur, l'inscription sur le cylindre enfumé se fait très facilement. Il suffît, pour apprécier le nombre d'interruptions, de tracer deux génératrices correspondant à 50 vibrations, par exemple, du diapason étalonné et de compter les dents du tracé que l'on veut étudier. Si l'on compte, par exemple, 98 dents, cela indique que pendant une demi-seconde (50 vibrations du diapason) le trembleur a interrompu 98 fois le courant inducteur (rupture et fermeture) et que, par conséquent, en une seconde, il y a eu 196 alternances.
Cette méthode est très simple : au moment de faire une expérience, on introduit le chronographe en dérivation ; on trace une partie de la circonférence du cylindre, et l'on a le nombre d'interruptions, qu'on peut ne compter qu'à la fin de l'expérience si l'on veut.
Il serait encore plus commode d'avoir sur l'appareil faradique lui-même un tachymètre ad hoc permettant de lire immédiatement la vitesse du trembleur, c'est-à-dire le nombre
d'interruptions par seconde; de cette façon, en agissant sur la vis de contact, on pourrait donner à l'appareil telle vitesse que Ton désirerait, et l'on pourrait ainsi se placer facilement dans des conditions bien déterminées.
Influence de l'augmentation de la capacité des bobines induites. — Le l'acteur t, qui entre dans la formule
a, comme on sait, une importance capitale dans les phénomènes sensitifs produits par les courants faradiques. On peut se demander comment varie ce temps t lorsqu'on modifie la capacité de la bobine iyiduite.
On sait que l'on a
q = i X t et aussi
C désignant la capacité de la bobine et V la différence du potentiel aux bornes de la bobine. Mais la loi d'Ohm donne
ou
Par suite, on a
ou
Or, la résistance de la bobine est constante ; par conséquent, le temps du courant induit, de rupture ou de fermeture, est proportionnel à la capacité de la bobine.
La capacité d'une bobine peut être modifiée à l'aide d'un procédé indiqué par Masson ('), et qui consiste à placer en
[ (l) Gavarret, Traité d'Électricité, |». 299.
dériyation sur la bobine induite un condensateur. Ce condensateur est indépendant, cela va sans dire, de celui que possède déjà la bobine et qui est en dérivation sur le courant inducteur.
Dans ces conditions, M. le professeur d'Arsonval a constaté que les effets sensitifs étaient diminués, tandis que les phénomènes moteurs étaient conservés. On comprend que si la capacité d'une bobine est de 1/100 de microfarad (la durée t de la décharge étant de 0S,00025) et que l'on vienne à augmenter cette capacité en la rendant 10 fois plus grande, par exemple, la durée de la décharge deviendra 0S,0025.
La contraction musculaire persiste malgré l'augmentation du temps de l'état variable, mais la douleur que provoque le courant faradique est diminuée.
M. d'Arsonval a montré que, dans le cas de dégénérescence du muscle, on pouvait tout aussi bien produire la réaction caractéristique avec les courants faradiques quand la bobine induite est munie d'un condensateur qu'avec le courant galvanique. Il a reconnu que si cette réaction n'avait pas lieu ordinairement avec le courant faradique, c'est à cause de la trop faible durée des états variables.
Les phénomènes sensitifs sont, comme nous venons de le voir, très efficacement influencés par l'allongement du temps de la décharge d'une bobine faradique, à tel point qu'ils disparaissent presque entièrement. Nous avons cru intéressant d'étudier la variation de la sensibilité électrique avec la durée des décharges, pour une même bobine, et de voir ce qui se passe au niveau des terminaisons nerveuses lorsque l'on emploie différents condensateurs, et en prenant successivement nos trois bobines induites, dont les capacités propres sont évidemment très différentes. Nous avions à notre disposition 4 condensateurs de capacités égales respectivement à
1/4 microfarad.
Cette dernière rapacité est celle du condensateur de la grosse bobine de Kuhmkorff du laboratoire do physique médicale de Bordeaux.
Pour apprécier l'influence de l'augmentation du temps t sur les effets sensitifs, nous avons pris la sensation minima produite au niveau de l'électrode active, en notant la division correspondante indiquée par le rhéostat en U (fig. 11). Dans chaque série d'expériences, nous avons noté l'intensité du courant inducteur et le nombre d'interruptions effectuées par le trembleur. L'électrode active est encore ici formée par notre cupule pleine d'eau, qui maintient constantes les conditions d'humidité et d'iinbibition de l'épiderme :
1° Bobine induite à fil fin. Il = 1000 w.
Intensité du courant inducteur. . 2 ampères. Nombre d'interruptions 120 par seconde.
La sensation initiale, lorsque la bobine agit seule, se produit à la division 25 du rhéostat. On place alors en dérivation un condensateur de 1/4 de microfarad; pour que la sensation soit perçue, il faut diminuer la résistance du rhéostat et le placer à la division 41.
Avec un condensateur de 1/2 microfarad, la sensation est encore reculée, et n'a lieu qu'à la division 48.
Avec 1 microfarad, la sensation minima est perçue quand le rhéostat marque 51.
Enfin, le condensateur de 15 microfarads produit sur la sensibilité un effet assez curieux : on a beau élever le rhéostat à fond, de façon que les charbons plongent complètement, on n'éprouve aucune sensation. Bien plus, on supprime le rhéostat du circuit, aucun effet, ni moteur, ni sensitif, n'est perçu ! Si on supprimait la dérivation du condensateur, la secousse motrice et surtout sensitive serait tellement forte qu'il y aurait du danger à la recevoir. L'effet de cette énorme capacité a donc été d'allonger tellement la durée du courant, et de rup-
108 H. BORDŒR.
ture et de fermeture, que la force électromotrice est insuffisante à impressionner nos nerfs moteurs et nos terminaisons sensitives. Ce résultat est, il nous semble, très intéressant.
En somme, l'augmentation de la capacité de la bobine induite de 1,000 w à l'aide de condensateurs de plus en plus grands, a nécessité une résistance de moins en moins élevée, c'est-à-dire que la sensibilité a diminué en même temps que la capacité de la bobine augmentait. Le tableau suivant résume les résultats :
Divisions du Rhéostat.
Bobine seule 25 ]
Capacité augmentée par 1/4 mf. 41 ( pour la production de la
— par 1/2 — 48 l sensation minima.
— par 1 — 51 /
— par 15 — 0 aucune sensation.
2° Bobine à fil moyen. R = 15 w.
Intensité du courant inducteur. . 2 Ampères. Nombre d'interruptions 120 par seconde.
La bobine agissant seule produit la sensation initiale lorsque le rhéostat est à la division 47. On place en dérivation aux bornes de la bobine induite les différents condensateurs énumérés ci-dessus, et l'on constate que le rhéostat doit être de plus en plus élevé, c'est-à-dire que sa résistance doit être diminuée de plus en plus pour que la même sensation, celle du début, soit perçue. Les chiffres obtenus sont les suivants :
Bobine seule 47
Capacité augmentée par 1/4 mf 48
— par 1/2— 49
— par 1 — 53
— par 15 — 58
Comme on le voit, l'influence des condensateurs est loin d'avoir été aussi grande sur l'allongement du temps de la décharge induite de cette bobine que sur celui de la bobine à fil fin. Les différentes divisions indiquées par le rhéostat se suivent ici de très près. L'énorme capacité de 15 microfarads
n'a même pas beaucoup diminué l'effet sensitif, puisque à la division 58 la sensation a été perçue.
3° Bobine à fil gros. Il = i <■>.
Intensité du courant inducteur.. 2 ampères. Nombre d'interruptions 120 par seconde.
L'influence des différents condensateurs placés en dérivation successivement sur cette bobine est bien remarquable. La bobine seule commence à agir sur les nerfs sensitifs quand le rhéostat est à la division 59.
Avec 1/4 de microfarad en dérivation, la sensation minima est perçue à la division 50, c'est-à-dire avec une résistance plus grande. Avec le condensateur de 1/2 microfarad, la sensation initiale apparaît à la division 52.
Avec le condensateur de 1 microfarad, la sensation a lieu pour la position 50 du rhéostat.
Enfin, le condensateur de 15 microfarads nécessite une diminution de la résistance, puisque le rhéostat doit être placé à la division 07.
Ainsi, pour les capacités 1/4, 1/2, i microfarad, reflet sensitif a été plus intense qu'avec la bobine seule, puisque Ton a dû, pour obtenir la même sensation, augmenter la résistance du circuit.
L'équation
( = CXR
montre que la capacité de cette bobine a été probablement diminuée par l'adjonction en dérivation des capacités 1/4, 1/2, 1 microfarad, puisque le temps t a été, non pas augmenté, mais au contraire diminué. Il n'y a qu'avec la capacité de 15 microfarads que la capacité a été augmentée, car, pour que les nerfs sensitifs cutanés soient excités, il a fallu diminuer la résistance en élevant davantage le rhéostat.
Les expériences qui précèdent ont été faites au laboratoire de physique de la Faculté de Bordeaux en août et septembre 180 i.
Depuis cette époque, nous avons continué au laboratoire de physique de la Faculté de médecine de Lyon l'étude de la variation de la sensibilité électrique sous l'influence de condensateurs placés en dérivation sur la bobine induite. Cette étude nous a même conduit à trouver une nouvelle méthode de mesure des capacités électriques. Nous allons mentionner la suite de nos recherches.
Les trois bobines dont nous nous sommes servi avaient pour constantes les nombres suivants :
Diamètre du fil. Longueur
1° Bobine à fil fin 2/10 de m/m 1300m R = 668 w.
2° — à fil moyen... 5/10 — 475m R = 38 w.
30 à fil gros 13/10 — 60" R= 0W72.
Pour apprécier l'influence de l'augmentation de capacité de chaque bobine, nous nous sommes servi de la vieille méthode qui consiste à éloigner ou à rapprocher la bobine induite de la bobine primaire. Nous avions à notre disposition un condensateur de 2 microfarads, divisé en dixièmes. Au lieu d'employer des électrodes, comme dans le cas précédent, nous avons pris deux petits cristallisoirs pleins d'eau, où les doigts d'une même main étaient plongés, par exemple, l'index d'un côté et le pouce de l'autre.
Les conditions d'humidité de la peau ne varient pas ainsi et le début de la sensation est plus facile à apprécier, car l'électrode, c'est-à-dire l'eau, s'applique exactement en tous les points de la surface cutanée.
Nous avons cherché ainsi à déterminer le moment où l'apparition de la sensation avait lieu, en lisant sur la règle graduée du chariot la division devant laquelle s'arrêtait la bobine induite.
Étudions chaque bobine l'une après l'autre :
i» Bobine à fil fin... *... R = 668 a.
On a déterminé d'abord la position1 dé la bobiné corréspori-
dant à la sensation minima sans l'addition d'aucune capacité, puis on a introduit successivement en dérivation les dix capacités suivantes. Voici les chiffres obtenus :
p.iciti's.
Positions de la bobine,
Mil.
cm.
On voit que la sensibilité a diminué peu à peu à mesure que la capacité ajoutée augmentait.
Il est facile de construire une courbe en prenant comme ordonnées les différentes divisions du chariot et comme abscisses les différentes capacités; on voit que cette courbe (courbe n° 3, fig. 15) n'est pas une ligne droite et que la sensibilité est beaucoup plus influencée pour les petites capacités que 'pour celles qui suivent.
2° Bobine à fil moyen R = 38 w.
Les positions respectives de la bobine ont été les suivantes :
pacilcs.
Positions de la bobine.
mf.
cm.
112 H. BOKDIER.
On reconnaît facilement que les effets sensitifs ont été bien moins modifiés avec cette bobine qu'avec la précédente, qui était à fil fin.
cm.
lM
Iff
ms
rt
Xî
le lo 10 10 10 (• (o 19 le
Fie. 15. — Variation de la sensibilité farado-culanéc avec la capacité de la bobine secondaire.
La courbe obtenue avec ces résultats est beaucoup moins inclinée que celle qui correspond à la bobine de grande résistance.
3° Bobine à fil gros R = 0'"72.
L'addition de capacités croissantes va ici produire le même
SENSIBILITÉ ÉLECTRIQUE DB LA l'EAU. 113
résultat que celui qui a été déjà mentionné avec la bobine à lil gros de 1 ohm de résistance :
apacités.
Poiitioni 'lo || liol'inf,
cm.
Comme on le voit, il a fallu reculer de plus en plus la bobine induite à mesure que les capacités ajoutées allaient en croissant.
11 s'est passé ici un phénomène absolument inverse de celui observé pour chacune des bobines précédentes. La courbe obtenue avec ces chiffres est une ligne droite (courbe n° 4). Ce résultat est remarquable ; nous devons ajouter qu'il n'avait pas été signalé par M. d'Arsonval.
Il doit exister un certain rapport entre la capacité propre de la bobine et les capacités ajoutées en dérivation. Peut-être y a-t-il dans ces modifications de la sensibilité électrique une méthode expérimentale de mesure des capacités des bobines.
Il est facile de prévoir qu'entre les bobines à fil fin et la bobine à fil gros, il doit exister une certaine bobine dont le fil devrait être déterminé par l'expérience, pour laquelle les augmentations de capacité ne produiraient aucune modification de la sensibilité; en sorte qu'avec une telle bobine, la courbe serait une ligne droite parallèle à l'axe des capacités.
Les recherches précédentes m'ont conduit à imaginer une nouvelle méthode démesure des capacités électriques applicable à la capacité du corps de l'homme (*).
(') H. Bonlier, Comptes rendus de l'Acadcmie des Sciences, 1er juillet 1805
Si l'on place, successivement, en dérivation sur une même bobine induite des condensateurs de capacités croissantes et que Ton cherche, soit à l'aide d'un rhéostat, soit en déplaçant la bobine devant une règle divisée, le moment où l'on perçoit la sensation minima produite par le courant sur la peau, on constate que ce moment varie pour chaque capacité ajoutée.
Si l'on a, par exemple, un microfarad divisé en dixièmes, il est facile de trouver les positions, ou du rhéostat, ou de la bobine, qui correspondent aux sensations initiales produites par chaque dixième de microfarad ajouté. En prenant comme abscisses les capacités et comme ordonnées les différentes positions du rhéostat ou de la bobine, on obtient une courbe qui représente la variation de la sensibilité cutanée avec les différentes capacités ajoutées. Cette courbe étant établie, il suffit de chercher le moment d'apparition de la sensation produite par le courant faradique, la bobine étant munie du condensateur dont on veut connaître la capacité. En se reportant à la courbe, on lit immédiatement la valeur de la capacité cherchée.
Comme on le voit, cette méthode utilise l'effet sensitif minimum produit sur les terminaisons nerveuses de la peau. S'il est très difficile d'affirmer l'égalité de deux sensations successivement perçues, il est, au contraire, très facile de reconnaître l'instant précis où une sensation commence.
Pour que la surface impressionnée et que les conditions d'imbibition de l'épiderme restent les mêmes pendant une expérience, il est utile de plonger les doigts dans deux vases contenant de l'eau et reliés aux deux bornes de la bobine induite.
Voici un exemple des résultats obtenus par cette méthode :
La bobine employée avait une résistance de 6G8 ohms; le diamètre du fil était de 2/10 de millimètre et sa longueur de 1,300 mètres.
L'appareil inducteur doit être, muni du condensateur de Fizeau, de manière à effectuer des interruptions bien régulières. Des deux bornes de la bobine induite partent deux fils qui vont ù deux petits cristallisoirs pleins d'eau et dont le
SENSIBILITÉ ELECTRIQUE M. LA PEAU. Il"»
fond est garni (Tune plaque métallique. L'index et le médius plongent chacun dans un vase.
On cherche d'abord la position que doit occuper la bobine pour que la sensation mini ma apparaisse : on trouve 19,25. On mei alors en dérivation un microfarad divise en dixièmes, et Ton eprouve la sensation minima pour les positions suivantes de la bobine :
Capacités ajoutées.
Positions de la bobine,
microfarnd.
cm.
On peut remarquer que, à mesure que la capacité de la bobine augmente, il faut la rapprocher de plus en plus. Si Ton construit la courbe dont j'ai parlé plus haut, on constate que tous les points déterminés expérimentalement se trouvent placés sur la même ligne bien régulièrement (courbe n° 1); ce résultat prouve déjà que cette méthode est susceptible de fournir une assez grande approximation.
Voici, en effet, les capacités trouvées pour deux condensateurs : condensateur a, 0,915 microfarad; condensateur b, 0,91 microfarad. La méthode du galvanomètre balistique a fourni les nombres suivants : condensateur a, 0,912 microfarad; condensateur b, 0,915 microfarad.
Il est une capacité bien intéressante à connaître et sur laquelle on n'a pas de données bien précises : je veux parler de la capacité du corps de l'homme. La méthode que je viens d'indiquer permet d'obtenir une mesure très approximative de
cette capacité. Le sujet isolé est placé en tension sur l'un des fils qui réunissent la bobine au condensateur étalonné; une clef permet de supprimer le corps du circuit ou de l'y remettre. Résultats :
Variations de la bobine, à la bobine. lre expérience. 2« expérience.
microfarad. cm. cm
0,1 + le corps 17,7 16,7
En établissant chaque courbe sur du papier quadrillé de grandes dimensions, on trouve pour la valeur de la capacité du corps : première expérience, 0,002 microfarad; deuxième expérience, 0,003 microfarad. Valeur moyenne, 0,0025 microfarad.
Cette capacité est environ 58 fois plus grande que celle d'un conducteur homogène dont la surface serait égale à celle du corps humain. Il est peut-être permis de penser que cette capacité, relativement grande, du corps de l'homme, est due à des phénomènes de condensation qui se passent au sein de l'organisme.
Influence d'une excitation électrique prolongée sur la sensibilité de la peau. — Une question que nous avons cru devoir nous poser est la suivante : lorsque l'on a excité pendant un certain temps la sensibilité d'une région de la peau, cette sensibilité reste-t-elle la même qu'avant? Est-elle diminuée ou est-elle augmentée?
Nous avons excité la sensibilité successivement avec nos trois bobines induites. Nous avons choisi comme électrode notre cupule pleine d'eau pour éviter les erreurs provenant de la dessiccation qui se produit toujours avec les électrodes ordinaires.
1° Bobine à fil fin R = 1,000 ohms.
On détermine d'abord à quelle division du rhéostat corres-
pond la sensation initiale. La cupule étant depuis plusieurs minutes sur l'éminence thénar, on trouve que la sensibilité commence à être excitée à la division 25; on diminue la résistance du rhéostat de façon à avoir un courant intense faisant contracter énergiquement tous les muscles et produisant une vive sensation; l'expérience est prolongée pendant 5 minutes; on descend le rhéostat à zéro et l'on cherche aussitôt la nouvelle position qu'il faut donner au rhéostat pour impressionner les nerfs sensitifs de cette môme région; c'est à la division -40 que l'on commence à sentir le courant.
On refait cette détermination : on trouve 38. On enlève l'électrode et on la place sur un point voisin : la sensation minima a lieu ici à la division 24 du rhéostat.
Ainsi, après 5 minutes d'excitation ayant occasionné une sensation douloureuse, il a fallu diminuer la résistance du circuit, c'est-à-dire augmenter le courant, pour obtenir la même sensation qu'avant l'excitation sensitive. Par conséquent, la sensibilité électrique est diminuée par une excitation prolongée des nerfs sensitifs.
Dans une deuxième expérience, dans laquelle la région explorée était la face antérieure de l'avant-bras, on a trouvé les nombres suivants :
Sensation minima.
Avant le courant 26
Après 3 minutes 34
Comme on le voit, il y a une grande différence entre les deux positions qu'il faut donner au rhéostat pour impressionner de la même façon les terminaisons nerveuses sensitives avant et après une excitation de ces branches nerveuses.
Il est donc manifeste qu'avec cette bobine induite, la sensibilité cutanée est fortement modifiée par un passage quelque peu prolongé du courant.
2° Bobine à fil moyen R = 15 ohms.
Région de l'avant-bras. La sensation initiale a lieu pour la position du rhéostat correspondant à la division 53.
On porte alors l'intensité à une valeur assez grande pour qu'il y ait douleur; les muscles sont fortement tétanisés; après 3 minutes, on descend le rhéostat et on cherche la position du rhéostat pour obtenir l'excitation sensitive minima; on trouve 58.
Si on porte l'électrode sur un point voisin, sans perdre de temps, on constate qu'il faut placer le rhéostat à la division 52. Ici, la différence entre la sensibilité avant et la sensibilité après le passage du courant intense est moins accusée qu'avec la bobine à fil fin ; mais il est évident que cette sensibilité a été diminuée.
3° Bobine à gros fil R = 1 ohm.
La sensation initiale sur la face dorsale de l'avant-bras a lieu quand le rhéostat est à la division 72; on diminue la résistance du circuit de façon à obtenir une sensation douloureuse; les muscles sont très énergiquement contractés.
Après 5 minutes, on cherche encore à quelle division correspond la sensation initiale, et on trouve 73.
Avec cette bobine à fil gros, la sensibilité électrique de la peau a été très peu modifiée, puisque le rhéostat occupe à peu près la même position pour produire la sensation minima avant et après l'expérience. Si on résume les résultats obtenus avec ces 3 bobines, on obtient le tableau suivant :
Avant. Après S minutes.
1° Bobine à fil fin 25 40
2° Bobine à fil moyen 52 58
3° Bobine à fil gros 72 73
C'est donc la bobine de grande résistance qui a le plus efficacement agi sur la sensibilité électrique. C'est elle qui produit la plus grande hypoesthésie de la région; c'est ensuite la bobine de résistance moyenne, 15 w; enfin, la bobine de petite résistance n'a presque pas diminué la sensibilité.
L'explication de l'hypoesthésie électrique produite par le
liassnp1 Ai** courants faradiques émanant do bobines à lil secondaire très résistanl peut être cherchée dans la fatigue
des terminaisons nerveuses sensitives. L'existence de la fatigue nerveuse semble bien démontrée par l'expérience de la variation légative du nerf. Du Bois-Reymond a constaté que la répétition de cette expérience est vite suivie d'un affaiblissement de la déviation galvanométrique : ce qui prouverait que le nerf se fatigue réellement.
Cette fatigue est certainement liée à l'intensité des excitations, soit motrices, soit sensitives. Ce qui l'indique, c'est que, dans nos expériences, la diminution de la sensibilité a été surtout marquée avec la bobine à fil fin, qui a agi sur les nerfs sensitifs d'une façon beaucoup plus profonde que les autres bobines induites.
La conséquence pratique qui découle de ces recherches, c'est que l'on peut appliquer à un malade un courant d'autant plus intense que l'action de ce courant est plus prolongée ; au bout d'un certain temps, on peut augmenter l'intensité du courant sans que le malade éprouve une sensation qui, au début, aurait été assurément douloureuse et qui n'aurait pas permis d'appliquer d'emblée un courant aussi énergique.
Influence de la résistance des électrodes. — Aussi bien pour les courants faradiques que pour les courants galvaniques, la résistance propre des électrodes constitue un des points les plus importants dans l'étude de la sensibilité électrique de la peau; pratiquement, cette question est peut-être la plus utile à considérer. En même temps que la résistance propre des électrodes, on doit examiner aussi l'état de la peau sur laquelle le courant faradique est appliqué.
Duchenne de Boulogne avait remarqué que, lorsque la peau est sèche, le courant faradique cause une grande douleur avant que son intensité soit suffisante pour provoquer des contractions musculaires.
De même, si l'on applique sur la peau un excitateur sec (éponge, peau de chamois, etc.), les effets douloureux sont très prononcés. Ici, la résistance propre de l'électrode est très grande.
Enfin, lorsqu'on se sert comme électrode d'un métal, la sensation est encore plus forte que précédemment (1). Remarquons que, dans ce dernier cas, la résistance de l'excitateur est très faible.
Au contraire, si l'on emploie un excitateur humide (éponge, peau de chamois, gazes superposées, papier buvard, etc.), la sensation cutanée est très atténuée : il n'y a pas de sensation douloureuse.
Duchenne, qui avait bien observé ces différences d'action sur les filets sensitifs de la peau, n'avait pas insisté sur la véritable cause à laquelle il faut rapporter ces différences. Il est certain que c'est la résistance des diverses électrodes utilisées qui intervient dans ces phénomènes sensitifs.
Une électrode de très grande résistance et une électrode de très petite résistance se comportent à peu près de la même façon pour exciter la sensibilité farado-cutanée ; une électrode de résistance moyenne excite peu cette sensibilité et le phénomène douloureux est très atténué.
Peu d'expériences méthodiques ont été tentées jusqu'à ce jour pour rechercher la valeur de la résistance optima permettant d'exciter le moins possible la sensibilité de la peau. Cette étude, que nous avons exposée à propos des courants galvaniques, nous l'avons Jfaite aussi pour les courants faradiques. Mais si la première était relativement aisée, par suite de la facilité avec laquelle on peut préciser les conditions physiques de l'exploration électrique, la seconde présentait beaucoup plus de difficultés.
Pour apprécier l'intensité du courant employé, nous n'avons pas d'appareils, comme il en existe pour les courants galvaniques; de plus, on ne peut pas se servir des différentes positions
(J) Duchenne, loc. cit., p. 28.
S8R8IBILITÊ BLKCTMQUB DR LA l'EAl . 121
occupées par le rhéostat, car, la résistance des électrodes variant, on est obligé, pour produire la même sensation cutanée dans chaque cas, de faire varier aussi la résistance du rhéostat.
Quand l'électrode est toujours la même, quand sa résistance ne varie pas, on peut, comme nous Pavons fait souvent, prendre les divisions marquées par l'index du rhéostat pour apprécier l'intensité relative du courant faradique; mais là cette évaluation est tout à fait impossible. Nous avons pris alors comme réactif le téléphone. Cet appareil était placé en tension sur le circuit, et l'intensité du son, comparée à celle de chaque expérience précédente, nous a permis d'avoir des renseignements sur l'intensité du courant faradique. Comme toujours, nous avons cherché à reproduire la même sensation cutanée, celle du début.
Nous avons pris les mêmes électrodes que celles décrites au chapitre des courants galvaniques. Nous en avons mesuré les résistances, en nous plaçant dans les mêmes conditions que pour l'application sur la peau, laquelle, pour ces mesures, était remplacée par une lame de métal. Nous nous sommes servi de la méthode du pont de Kohlsrausch : le silence téléphonique se produit parfaitement.
Voici les résistances respectives des électrodes :
1° Charbon nu 0,35 ohms
2° Solution de Na Cl à l'2 » 0 0,6 —
4° Eau ordinaire 35 —
5° Mélange hydro-alcoolique à 5 % 65 —
A l'aide du rhéostat en U (fig. 11), on faisait croître lentement le courant jusqu'à ce que le sujet accusât un commencement de sensation, expérience qui était recommencée plusieurs fois.
Nous avons opéré avec nos trois bobines induites, en nous plaçant dans les mêmes conditions physiques.
Ces conditions étaient les suivantes :
Intensité du courant inducteur 1,35 ampère.
Nombre d'interruptions par seconde. . . 104 Capacité du condensateur placé en dérivation sur le circuit inducteur 1 microfarad.
La région choisie pour appliquer l'électrode active, la seule variable, était la face antérieure de la cuisse.
1° Bobine à gros fil. R = 1 w.
Sensation initiale.
1° Charbon nu, peau mouillée au préalable. Le téléphone parle.
2° Na Cl à 12 % Son plus intense.
3° — à 4 °/0 Le son paraît plus fort que précédemment.
4° Eau ordinaire Le son a augmenté nettement.
5° Alcool à 5 % Son moins intense.
6° — à 20 % / Son de moins
7° — à 50 % ) en
8° — à 80 °/0 ( moins intense.
Ainsi, pour obtenir la même sensation, l'intensité du courant faradique, appréciée par l'intensité du son du téléphone, a dû être augmentée du charbon nu à l'eau ordinaire, puis diminuée de l'eau jusqu'à l'alcool à 80 p. 100. C'est donc l'électrode imbibée d'eau ordinaire qui a le moins agi sur la sensibilité de la peau.
2° Bobine à fil moyen. R = 15 w.
Sensation initiale.
1° Charbon nu ; Son faible.
2° Na Cl à 12 °/° Son augmente.
30 — à 4o|0 Son un peu plus net.
4° Eau ordinaire Son plus intense.
5° Alcool à 5 % Le son a diminué.
, K^ ' ) Son de moins
, , ', \ en moins fort.
La même variation s'est produite dans l'intensité du son rendu par le téléphone et, par suite, dans l'intensité du courant faradique nécessaire à produire la sensation mînima.
3° Bobine à fil fin. R = 1000 w.
Sensation initiale.
1° Charbon nu Son peu intense.
2° Na CI à 12 % Son faible.
3° — à 4 °/0 Un peu plus fort.
4° Eau ordinaire Son plus net.
5° Alcool à 5 °'o
6° — à 20% f Le son va en diminuant
7° — à 50 ° „ i progressivement.
Toutes ces expériences ont fourni les mômes résultats généraux : c'est avec l'électrode imprégnée d'eau ordinaire que les phénomènes sensitifs ont été les moins accusés, puisqu'il a fallu, pour produire la même sensation minima, augmenter l'intensité du courant à l'aide du rhéostat, comme l'a hien révélé le téléphone.
On conçoit, d'après ces résultats, le rôle important que joue dans les applications électrothérapiques la résistance propre des électrodes. On ne peut pas dire systématiquement que les meilleures électrodes sont les électrodes en peau de chamois, ou en argile, etc. Tout cela dépend de la résistance de ces électrodes. Si l'on prend une électrode constituée par une seule couche de peau de chamois recouvrant une lame de métal ou de charbon, les effets sensitifs seront beaucoup plus prononcés que si la lame bonne conductrice était recouverte de plusieurs couches bien imprégnées d'eau. Les électrodes qui se rapprochent le plus de celles que nous avons utilisées pour nos expériences, et qui étaient formées de 32 feuilles de papier buvard, sont celles que M. le professeur Bergonié fait construire depuis longtemps pour le service électrothérapique de l'hôpital Saint-André. Ces électrodes sont faites à l'aide d'un grand nombre de couches de gaze fine, fixées sur une plaque de laiton nickelé et recouvertes par une toile fine donnant plus de solidité au système. Lorsque ces couches spongieuses sont bien toutes imprégnées d'eau, on a une masse dont la résistance est tout à fait de même ordre
que si l'on avait une masse de papier buvard bien humectée. A cause de cette valeur de résistance, nous croyons que c'est à ce genre d'électrodes que Ton doit s'arrêter.
Variation de la sensibilité électrique avec la densité du courant. — Nous avons étudié l'influence de la densité électrique sur les phénomènes sensitifs produits par les courants galvaniques et nous avons mentionné les résultats de Boudet de Paris sur cette question.
Il était logique de faire cette même étude à propos des courants faradiques; c'est ce que nous n'avons pas manqué de faire. Mais la littérature électrique est moins riche encore pour ces courants que pour les premiers. Nous n'avons pu trouver aucun renseignement sur cette question intéressante.
Nous sommes donc forcé ici de ne donner que les expériences entreprises par nous-même. Nous ne rappellerons pas la définition de la densité électrique, que nous avons déjà indiquée.
Il était indispensable d'étudier la variation de la sensibilité électrofaradique avec la densité pour chacune des trois bobines faisant partie de notre appareil faradique. Avec ces courants, on ne peut pas, pour les raisons matérielles dont nous avons parlé souvent, mesurer l'intensité correspondant, pour une surface donnée, à une sensation donnée.
Nous avons dû nous servir des nombres indiqués sur notre rhéostat et qui donnent une idée de la variation de l'intensité nécessaire à la production d'un effet sensitif donné. De plus, comme les mêmes électrodes ont servi pour les trois bobines induites, les conditions étaient les mêmes, et les nombres relevés sur le rhéostat donnent des résultats comparables. Ce que nous avons voulu chercher, d'ailleurs, c'est la variation de la sensibilité avec la densité, pour chaque bobine induite, et ensuite comparer entre elles les trois courbes obtenues. Or, il est évident que ce ne sont pas des valeurs absolues qui peuvent être demandées pour cette étude, mais bien des
valeurs relatives, qui cependant sont tout à fait susceptibles de faire connaître l'allure des phénomènes étudiés.
La manière dont notre rhéostat fait varier l'intensité permet de considérer les nombres correspondant aux différentes divisions de cet appareil comme proportionnels aux intensités du courant faradique; la résistance est modifiée dans ce rhéostat parla variation de la longueur d'une colonne d'eau. On peut donc, sans de grosses erreurs, admettre que si I est l'intensité du courant faradique correspondant à la division n du rhéostat et en appelant K une certaine constante, l'on a
I = KX».
Nous avons choisi, pour apprécier reflet sensitif, la sensation du début, qui permet d'être comparée aux autres sensations minima initiales.
Les électrodes que nous avons employées pour cette étude sont les mêmes que celles qui ont servi pour les courants galvaniques : elles étaient formées de 32 couches de papier buvard coupées rectangulairement, ce qui permet d'en bien évaluer la surface.
L'électrode indifférente était une grande plaque de 1440 centimètres carrés. Nous avons pris comme région explorée l'abdomen, qui permet de bien appliquer les électrodes et de les l'aire toucher en tous leurs points. Une plaque de charbon placée au-dessus des masses de papier buvard servait à amener le courant.
Les surfaces respectives de nos électrodes étaient :
1° 2,6 cent, carrés.
Chaque masse était bien imbibée d'eau ordinaire, puis exprimée légèrement entre les doigts, de façon à enlever l'eau en excès et éviter des traînées liquides provenant de cette masse spongieuse. Les conditions physiques ont été absolument les mêmes pour chaque bobine induite; nous ne les rapporterons qu'une fois pour toutes :
1° Intensité du courant inducteur 1,2 ampère.
2° Nombre des interruptions par seconde. 104 —
3° Capacité du condensateur 1 microforad.
1° Bobine à fil fin: R = 1000 w.
Rhéostat. \
Électrode 1. 30
A mesure que la surface des électrodes augmente, on voit que l'on est obligé de diminuer progressivement la résistance du rhéostat pour que la sensation minima apparaisse. Il faut donc que le courant ait une intensité de plus en plus grande pour que l'effet sensitif soit perçu.
Portons sur une feuille de papier quadrillé les surfaces des électrodes comme abscisses et les différentes divisions du rhéostat comme ordonnées (flg. 16).
Nous obtenons pour chaque électrode un point. Tous ces points permettent de construire la courbe qui représente la variation de la sensibilité avec les surfaces employées, c'està-dire avec la densité électrique. Cette courbe rappelle la forme obtenue avec le pôle positif des courants galvaniques : elle n'est pas droite, mais paraît au contraire être une branche de
SENSIBILITÉ ELECTRIQUE DE l.A PEAU. 127
parabole. Elle montre que la sensibilité électrique <Toit plus rapidëmenl avec cette bobine à fil fin, pour lés. petites surfaces
In.. 10. — Variation de la sensibilité farado-cutanée avec la densité électrique.
d'électrodes, que pour des surfaces un peu grandes, 90 à 100 centimètres carrés.
2° Bobine à fil moyen : î! = 15 w.
Mémos conditions physiques que ci-dcssiiâ,
IthéosUt Électrode 1 57,5
La courbe obtenue est beaucoup moins inclinée que la précédente. Cette courbe est presque une ligne droite : il n'y a
128 H. BORDIfcR.
que pour les premières surfaces qu'elle est légèrement incurvée. Cette bobine fait donc varier beaucoup moins vite la sensibilité électrique que la bobine à grande résistance et elle la fait varier très régulièrement.
3° Bobine à gros fil: R = i w.
Les chiffres obtenus sont les suivants :
Rhéostat. \ Électrode 1 62,5
La courbe obtenue à l'aide de ces nombres est peu incurvée; ce qui indique qu'à mesure que la surface des électrodes croît, l'intensité du courant doit être augmentée régulièrement et progressivement.
Les formes des courbes que nous ont permis de construire ces déterminations (fig. 16) sont intéressantes à considérer.
La courbe correspondant à la bobine induite la plus résistante s'élève rapidement, puis elle s'incline de moins en moins; la hauteur comprise entre les deux points extrêmes de cette courbe correspond à une différence de 32 divisions du rhéostat.
La courbe de la seconde bobine est très peu élevée, au contraire : ses deux points extrêmes correspondent à une différence de 7,5 divisions du rhéostat.
Enfin, la bobine de 1 ohm donne une courbe dont les deux points extrêmes correspondent à 24,5 divisions.
Mais le côté le plus intéressant de la comparaison des trois courbes, c'est la position respective des points formés par
l'intersection de chacune de ces trois courbes avec une même ordonnée. En d'autres termes, le graphique ci-contre permet à lui seul de connaître ['influence des différentes bobines induites sur» la sensibilité.
Considérons, en effet, les ordonnées successives entre 0 et 200; le premier résultat de cet examen, c'est que chacune de ces ordonnées est coupée par la courbe de la bobine 1,000 w beaucoup plus bas que par les deux autres.
La courbe de la bobine 15 u rencontre de même toutes ces ordonnées en des points plus inférieurs que celle de la bobine I o.
Ainsi, pour une même surface d'électrode active, l'intensité du courant faradique doit être beaucoup plus faible, pour produire un effet sensitif déterminé, avec la bobine à fil fin qu'avec les deux autres.
Pour des électrodes à petite surface, la sensibilité est beaucoup plus vite excitée avec la bobine de grande résistance qu'avec la bobine à fil moyen; mais à mesure, cependant, que la surface de l'électrode augmente, les effets sensitifs des bobines 1,000 « et 15 w tendent à se rapprocher de plus en plus, la bobine 1,000 w restant pourtant toujours plus efficace que la seconde.
La bobine de 1 w se comporte d'une façon exactement diverse de la bobine de 1,000 w, par rapport à la bobine moyenne. C'est pour de petites surfaces que la sensibilité serait excitée, presque de la même manière, par les deux bobines 1 w et 15 w; à mesure que les électrodes augmentent de surface, les deux courbes vont en s'écartant de plus en plus, c'est-à-dire que les effets sensitifs de la bobine 1 <o sont d'autant plus différents de ceux produits par la bobine moyenne que l'on considère des électrodes de plus en plus grandes.
Pour bien faire ressortir le rôle joué dans les phénomènes de sensibilité par la résistance propre des différentes bobines induites, prenons trois électrodes, et cherchons à quelles divi-
130 H. tîORDIËft.
sions du rhéostat correspond une même sensation: soient les
électrodes
5,4 cent, carrés.
Si l'on cherche à quelle position du rhéostat correspondent les sensations minima dues à chaque bobine, on trouve :
Électrodes Bobine de 1,000 w. Bobine de 15 w. Bobine de 1 «.
Ces résultats montrent que si, avec une électrode donnée, on essayait de déterminer la valeur de la sensation produite par chaque bobine, lorsque le rhéostat est à une certaine position, on trouverait que pendant que la bobine de 1 w produit peu de chose sur les nerfs sensitifs, les bobines de 1,000 o) et de 15 w agissent péniblement sur ces mêmes nerfs. Si, avec l'électrode de 77 centimètres carrés, on place le rhéostat à la division 76, par exemple, on constatera que la bobine de 1,000 w impressionne très douloureusement les filets sensitifs, que la bobine de 15 w occasionne moins de douleur, et qu'enfin la bobine de 1 w cause simplement une très faible sensation.
Ces effets différents des trois bobines peuvent s'expliquer au moyen de la formule
Ce qui varie lorsqu'on remplace une bobine par une autre, c'est évidemment la résistance r du circuit induit; les autres termes I et t de l'égalité restent constants, puisque c'est le même courant iuduetcur et que le trembleur est le môme dans les trois cas.
On voit que la résistance r de chaque bobine est à la deuxième puissance et qu'elle est au numérateur : ce qui
vi'iii dire que la foret1 électromotrice induite est proportionnelle au carré de la résistance de chaque bobine. Il est donc naturel qu'une bobine à fil fin, c'est-à-dire très résistante, agisse davantage qu'une bobine à fil moins résistant sur la sensibilité, puisque la force électromotrice induite est beaucoup plus considérable dans le premier eas que dans le second. .Malgré cette influence très nette sur les sensations produites par les bobines, les appareils que Ton trouve dans le commerce, dans ces petites boîtes portatives, sont toujours à lil fin, trop résistant pour que la contraction puisse avoir lieu sans douleur. A la question suivante : comment peut-on, avec les appareils faradiques, agir le moins possible sur la sensibilité électrique de la peau? nous pouvons maintenant répondre très facilement; il suffit de considérer les égalités que nous
avons déjà vues :
k x I X rs
t = c X r et e = •
Remplaçons t par sa valeur, nous obtenons dans la seconde équation :
Pour k et I constants, nous pouvons modifier soit r, soit c. Pour que l'effet sensitif soit réduit au minimum, il faudra donc : 1° diminuer r, ou 3° augmenter c.
La diminution de r s'obtient en prenant une bobine à gros fil, comme nous l'avons vu.
L'augmentation de c se réalise en reliant aux bornes de la bobine induite les "2 armatures d'un condensateur approprié.
Ces deux méthodes peuvent être employées séparément et même simultanément.
L'utilité pratique de nos différentes expériences se conçoit ainsi très facilement.
