HUITIÈME LEÇON

Dr* appareil* enregistreur* en biologie (suite).

Enregistreurs des pressions variables : Sphygmoscope de Chauveau et Marey, Kymographion à ressort de Ficlt. — Enregistreurs de la vitesse du sang : Hémotachomètre de Vierordt, Hémodromographe de Chauveau. — Pneumographe ou appareil enregistreur des mouvements respiratoires. — Myographe à ressort.

Messieurs,

Fn passant en revue dans la précédente leçon les appareils enregistreurs que j’ai employés dans les expériences de biologie, je vous ai montré le cardiographe qui traduit à l’extérieur les mouvements qui se passent dans les différentes cavités du cœur. Vous avez vu que ces mouvements exercent une pression sur des ampoules de caoutchouc pleines d’air, et que celte pression, reçue parles ampoules, se transmet en définitive aux tambours et aux leviers enregistreurs. — 11 était important, dans certaines expériences, de connaître exactement les changements qui surviennent dans la pression du sang des différentes artères pendant les différents temps de chaque révolution du cœur. Pour cela j’ai construit, avec Chauveau, un appareil que nous appelons Sphygmoscope. Ce petit instrument s’applique à une artère quelconque; il reçoit l’effet des changements de la pression du sang

dans ce vaisseau, et les transmet, sous l'orme de mouvement, à l’appareil enregistreur.

Fifl. 43. — Sphygmoscope pour enregistrer les changements de pression et le poul*

artériel.

Voici (fig. 43) cet appareil, qui consiste en une ampoule de caoutchouc A, logée dans un manchon de verre. Un tube TA, terminé par une canule C, fait communiquer l’intérieur de l’ampoule avec le vaisseau dont on veut explorer la pression. Pour cela, on enfonce la canule C dans l’artère et on l’y maintient solidement fixée à l’aide d’une ligature. Le tube et l’ampoule étant préalablement remplis de sulfate de soude pour empêcher la coagulation du sang artériel, on voit, en ouvrant le robinet du tube TA, que le sang est poussé par chaque systole du cœur dans l’ampoule qui se gonfle et se resserre tour à tour à la manière d’un petit anévrysme. C’est le mouvement alternatif d’expansion et de retrait de l’ampoule qui se transmet à l’enregistreur. A cet effet, le manchon de verre qui enveloppe cette ampoule est hermétiquement fermé de tous points, sauf au niveau du tube TS qui est mis en communication avec le tube de l’enregistreur. Un conçoit que les changements de volume de l’ampoule ne pourront se faire dans le manchon sans produire un mouvement de va-et-vient de l’air à travers le tube de transmission, et par suite un mouvement du levier enregistreur comme dans tous les cas que vous connaissez déjà.

15ft DU MOUVEMENT DANS I.ES FONCTIONS DH LA VIE.

Nous avons varié de mainte manière la disposition de ces sphygmoscopes : parfois c’était une ampoule qu’on introduisait dans le vaisseau, où elle se logeait tout entière, comme dans le cas d’exploration du pouls aortique ou carotidien chez les grands animaux, mais dans tous les cas nous utilisions la pression du sang pour faire varier le volume d’une cavité pleine d’air.

Ce principe peut être appliqué à toute sorte d’expériences dans lesquelles on veut connaître les variations d’une pression. Si nous voulions, avec ce sphygmoscope, explorer les changements qu’éprouve la pression négative de la plèvre aux différents temps de la respiration, nous pourrions, en retournant l’appareil, mettre le tube TS en communication avec la cavité pleurale; l’aspiration qui s’exercerait alors dilaterait l’ampoule A et exercerait un appel sur l’air du tube TA. Supposons ce tube en communication avec le polygraphe, l’aspiration de la plèvre produirait un abaissement du levier enregistreur, et celui-ci tracerait des courbes plus ou moins étendues, sous l’influence des variations que présente pendant la respiration la pression négative de la cavité explorée (1).

Dans ces dernières années, le professeur Fick a construit, pour enregistrer les variations de la pression sanguine, un appareil qu’il appelle Federkymographion (2), c’est-à-dire kymographion à ressort. Voici (fig. A4) en

(1) Lorsqu’on veut évaluer l'intensité ah:olue des pressions posilives on négatives enregistrées par cet appareil, on fait la graduation de l’instrument au moyen du manomètre à mercure, en cherchant à quelle hauteur manumétrique correspondent les différents points d'une courbe.

(2) Voy. Fick, Die medicinische Physik, p. 135. Braunschweig, 1866.

quoi consiste cet appareil : vous savez que M. Bourdon a substitué au manomètre à colonne liquide un tube recourbé, dans lequel il fait agir la pression qu’il veut connaître. La vapeur d’une chaudière, par exemple, en pénétrant dans ce tube, diminue sa courbure et tend d’autant plus à l’effacer, qu’elle y pénètre avec une tension

Fin. M. — Kymogrcpliion à ressort de Fick.

Dans l'instrument de Fick, le sang arrive par le tuyau A dans le tube d’une sorte de manomètre de Bourdon. Ce tube, fixé par son extrémité B, subit, sous

l’influence des changements de la pression artérielle, des mouvements alternatifs de redressement et de retour à sa courbure. Ces mouvements se traduisent par des déplacements de l’extrémité C du tube, et se transmettent au moyen de tiges très-légères, articulées entre elles, jusqu’à une pointe écrivante D qui l’enregistre par les procédés ordinaires.

L’appareil de Fick présente, ce me semble, un grand avantage, c’est qu’il est presque entièrement construit en métal, et que le tube manométrique, gardant toujours à peu près la même élasticité, n’a pas besoin, comme nos appareils, qu’on le compare souvent à un manomètre étalon pour connaître la valeur absolue des indications qu’il fournit (1).

Il est un mouvement très-difficile à apprécier et que les biologistes avaient inutilement tenté de mesurer jusqu’ici, je veux parler de la vitesse du sang dans les vaisseaux. Quelques auteurs ont cherché à déduire cette vitesse du calibre des vaisseaux et de la présence du sang à leur intérieur. Les estimations ridiculement exagérées que fournissait cette méthode tenaient à ce qu’on négligeait entièrement la résistance que le sang éprouve dans les petits vaisseaux au-dessous du point exploré.

Lorsqu’une artère est ouverte, le sang jaillit avec une vitesse qui ne représente nullement le mouvement normal du sang dans ce vaisseau, puisque ce liquide, au lieu

(1) Cependant il est possible que l’appareil de Fick subisse les variations d’élasticité que présentent les baromètres construits sur le même principe ; mais, en tout cas, ces variations doivent être lentes et ne nécessiteraient alors que des vérifications de l’appareil à de longs intervalles.

de traverser le réseau capillaire si résistant, s’échappe librement par un large orifice. Il fallait donc respecter les résistances normales du système artériel et mesurer la vitesse du liquide dans des conduits fermés.

Vierordt trouva le principe qui devait fournir la solution du problème. Il plaça sur le trajet d’une artère une petite caisse métallique que le sang traversait de part en part, pour continuer ensuite son trajet normal dans les branches de l’artère explorée. Cet appareil, que son auteur appelle Hémotachomètre (1 ) , est représenté figure 45 ; il

Fig. 45. — Hémotachomètre de Vierordt.

renferme un pendule qui est dévié plus ou moins par la vitesse du courant sanguin au travers de la caisse. Une paroi de verre permet de voir du dehors le degré de la déviation du pendule, d’où l’on déduit la vitesse du courant sanguin qui produit cette déviation.

Plus tard Vierordt compléta cet appareil et le transforma en instrument enregistreur (2). Mais dans ce cas, comme dans la construction de son sphygmographe, le physiologiste de Tubingen introduisit des causes d’erreurs qui lui fournirent de mauvais graphiques. Ceux-ci se réduisaient à une série d’oscillations assez irrégulières.

(1) De sang, et rayo?, vitesse.

(2) Voy. Vierordt, Dit Erscheinungen und Geseltt der Slromgesvhwindigktilen des Blutes. Berlin, 1862.

La figure Z16 montre un graphique de l’hémotachomètre recueilli sur l’artère crurale d’un chien.

Quoi qu’il en soit, Vierordt avait tracé la voie qui devait conduire à la solution du problème diflicile qui consiste à mesurer la vitesse du sang dans une artère par la déviation d’une tige immergée dans le courant sanguin, et plus ou moins analogue au pendule dont on se sert en hydrodynamique. Chauveau réussit à construire sur le même principe un instrument qui me semble fournir des indications parfaites.

Sous le nom d 'Hémodromoyrujjhe, ce physiologiste décrit son appareil dont la disposition est représentée figure 47.

Un tube de cuivre 1 , présentant le calibre de la carotide d’un cheval et une longueur de 8 centimètres environ, devra être traversé par le sang dont on veut mesurer la vitesse. Ce tube porte au milieu de sa paroi une fenêtre exactement fermée par une membrane de caout-

chouc, dans laquelle est implantée une aiguille plate qui fait saillie à l'intérieur du tube. On voit dans la ligure 1 bis cette saillie de l’aiguille à l’intérieur du tube. Extérieurement l’aiguille, formée d’aluminium très-mince, se termine par une plume semblable à celle du sphygmographe.

Si l’on place le tube de l’appareil sur la carotide d’un cheval, et qu’on l’y fixe par deux ligatures de manière que le sang le traverse pour passer du bout supérieur dans le bout inférieur du vaisseau, la circulation pourra se faire comme dans les conditions normales. Alors, sous l’influence du cours du sang, la portion intérieure de l’aiguille sera poussée dans le sens de ce courant et cédera à ce mouvement, grâce à l’élasticité de la paroi de caoutchouc dans laquelle elle est implantée; la partie extérieure de l’aiguille subira donc une déviation en sens inverse du courant sanguin. Cette déviation, qui variera sans cesse avec la vitesse du sang artériel, s’enregistrera, au moyen de la plume, sur une bande de papier 8 qui chemine uniformément par l’elfet du mouvement d'horlogerie 7.

Dans la ligure 47 on a représenté l’hémodromographe de Chauveau combiné avec notre sphygmoscope. Ce dernier, représenté en 2 dans la figure, reçoit la pression du sang dans son ampoule par un tube, muni d’un robinet, qui se détache du tube de l’hémodromographe à peu près en face de l’aiguille enregistrante. Le mouvement recueilli par le sphygmoscope se transmet comme à l’ordinaire à un tambour sphygmographique 5 dont le levier écrit tout à côté de la plume qui enregistre la vitesse du sang.

Toutes ces pièces sont fixées les unes aux autres d’une manière solide par des bandes de métal. Quand le tube est appliqué à l’artère d’un animal, il suffit d’ouvrir le robinet pour obtenir avec les graphiques de la vitesse du sang ceux des variations de la pression de ce liquide.

De remarquables expériences ont été publiées à différentes époques par Chauveau, avec la collaboration de différents physiologistes lyonnais : Bertolus, M. Laroyenne et tout récemment M. Lorlet (1).

Fio. 48. — Graphiques des variations de la vitesse et de la pression du sang: dans la • carotide d'un cheval.

Voici des graphiques obtenus au moyen des deux appareils combinés. Dans la figure hS, la ligne V représente la courbe de la vitesse du sang, et la ligne P la courbe de la pression artérielle, c’est-à-dire le graphique du pouls. On voit que ces deux courbes sont loin d’être identiques, ce qui prouve que la vitesse et la pression du

(1) C'est à l’excellente thèse de M. Lortel que j’ai emprunté 1a figure de l’instrument.

MARKY. 11

sang, bien que produites loutes deux par la même cause initiale, l’action du cœur, sont cependant bien distinctes l’une de l’autre. On peut s’en convaincre en comprimant l’artère au-dessous du point d’application de l’instrument. Le sang cesse de circuler dans le vaisseau et la courbe des vitesses tombe à zéro, pendant que la courbe des pressions, non-seulement continue, mais exagère même l’amplitude de ses oscillations

Fia. 49. — Graphiques de la preasiuu du «an; dans la carotide d'un c.icval sur lequel ou a pioduit une insuffisance aortique.

La ligure /|9 montre un double graphique obtenu sur un cheval auquel on avait rompu les valvules sigmoïdes de l’aorte. On voit quel énorme changement s’était opéré dans la pression et la vitesse du sang.

Je regrette de ne pouvoir insister sur les intéressantes expériences qui ont été faites à l’aide de cet appareil, l’un de ceux qui promettent les plus importantes découvertes; mais je ne fais ici qu’une énumération rapide des appareils enregistreurs que la biologie possède aujourd’hui.

J’arrive à la description des appareils qui s’appliquent ù l’étude des mouvements respiratoires.

Sous le nom de pneinnnyrufihe ou atmot/raphe j’ai

décrit un appareil destiné à transmettre à l’enregistreur les mouvements de la respiration (1). Vierordt (2) avait déjà appliqué son sphvgmographe à cet usage, mais l’extrêine difficulté de l’emploi de cet appareil, la nécessité d’opérer sur un sujet bien immobile, et couché sur le dos, empêchait les applications de la méthode graphique à l’élude des mouvements respiratoires de se généraliser comme elles le méritaient. La disposition que j’emploie peut s’appliquer à l’homme ou à un animal sans gêner en rien ses mouvements.

Je me sers d’une ceinture qui, en un point de sa longueur, présente un petit cylindre Mastique représenté figure 50.

Fig 50. — Cylindre élastique transmettant au polygraphe les mouvements respiratoires

Ce cylindre se compose d’un ressort à boudin enveloppé d’un tube de caoutchouc mince. Aux deux extrémités sont des rcndelles de métal sur lesquelles le caoutchouc est lié circulairement. Chacune de ces rondelles porte à son centre un crochet auquel se fixent les bouts de la ceinture. Enfin, un tube latéral met l’intérieur de cet appareil en communication avec le polygraphe.

(1) Voy. Journal de l'anatomie el de la physiologie, 1865, p. 426.

(2) Vierordt el G. Ludwig, Beilrdge sur Lehre von den Athembeuiegungen (Arih. fur physiologische Heilkunde, 1855, p. 253).

Lorsque cette ceinture est appliquée autour de la poitrine, les mouvements de la respiration tendent et détendent alternativement le cylindre élastique, ce qui produit à l’intérieur de celui-ci des raréfactions et des condensations de l'air. Ces mouvements se transmettent à l’enregistreur comme dans les appareils déjà connus. On obtient alors le graphique suivant qui exprime la forme la plus ordinaire des mouvements respiratoires.

Fig. 51. — Tracé normal des mouvements respiratoires chez l'homme.

L’expérimentation m’a montré que la forme graphique des mouvements de la respiration traduit en quelque sorte les conditions mécaniques de la fonction respiratoire; si bien que celte forme varie différemment, suivant qu’un obstacle s’oppose à la pénétration de l’air dans la poitrine ou à son expulsion au dehors.

Le pneumographe que je viens de décrire traduit graphiquement les mouvements thoraciques, mais n’exprime pas directement ceux de l’air alternativement inspiré et expiré. Pour obtenir le graphique des mouvements de l’air respiré, j’ai recouru à d’autres moyens.

La première méthode consiste à respirer à travers un large tube qu’on adapte à l’orifice d’un tonneau ou d’un

grand réservoir métallique bien clos. On met l’intérieur de ce réservoir en communication avec le tube d’un appareil enregistreur. Alors, sous l’influence de la respiration, il se produit des alternatives de raréfaction et de compression de l’air du réservoir, et ces changements s’enregistrent sur le polygraphe absolument comme dans l’emploi du cylindre élastique.

D’autres fois, j’ai enregistré les changements de volume que fait éprouver à un animal l’acte de la respiration.

On place un lapin sous une cloche et l’on adapte à ses voies respiratoires un large tube de caoutchouc qui se rend hors de la cloche en passant par une ouverture de celle-ci. L’orifice qui livre passage au tube doit être bien luté. Avec cette disposition, l’animal respire aux dépens de l’air extérieur, et celui de la cloche est alternativement comprimé ou dilaté suivant que la poitrine de l’animal sc dilate ou se resserre. Il suffit alors de faire communiquer la cloche qui contient l’animal avec le tube qui se rend au polygraphe, celui-ci inscrit les changements de volume de l’animal, et par conséquent les volumes de l’air qu’il inspire ou qu’il expire. Celte méthode fournil d’excellents résultats sur les animaux de petite taille, auxquels il serait difficile d’appliquer les autres appareils.

Enfin, j’ai cherché à construire un myographe qui fournît une expression aussi parfaite que possible des mouvements produits par les muscles, et à rendre cet instrument applicable en produisant le moins possible de mutilations.

Je vous ai dit, à propos du iriyographe de Helmholtz, que cet ingénieux appareil, qui devait introduire dans l’étude des phénomènes musculaires une précision jusqu’alors inconnue, présentait cependant un défaut capital dans sa construction. Ce défaut, c’était sa masse trop considérable et le poids dont le muscle était chargé.

Le myographe de Helmholtz était construit sur le principe du sphygmographe de Vierordt; j’essayai d’en construire un sur le principe de mon sphygmographe, c’est-à-dire de donner au levier enregistreur une grande légèreté et de remplacer par un ressort le poids qui, dans l’appareil de Helmholtz, résistait à la traction des muscles. Voici le myographe que j’ai construit sur ces données (fig. 52).

Sur une planchette de liège est fixée, au moyen de fortes épingles, une grenouille vivante à laquelle on a coupé la moelle épinière. Le tendon d’un gastrocnémien est mis à nu, et lié par un fil de fer très-fin au levier de l’enregistreur qui porte un petit crochet pour cet usage. Ce crochet glisse sur le levier, et suivant qu’on l’approche ou qu’on l’éloigne du centre du mouvement, permet d’obtenir une amplification plus ou moins grande des mouvements musculaires qui seront enregistrés. En arrière du levier, et sur son prolongement est une lame élastique qui appuie sur un excentrique de réglage et permet, suivant qu’elle est plus ou moins tendue, d’opposer à l’effort musculaire une résistance élastique variable.

L’ensemble de cet appareil est situé dans un plan horizontal ; c’est dans ce plan que se font les oscillations du levier sous l’influence des contractions du muscle de

la grenouille. Un 'cylindre enfumé tourne autour d’un axe horizontal aussi et reçoit les graphiques de ce mouvement. Enfin, le support vertical qui porte le myographe est placé sur un chariot qui se meut sur un chemin de

Fie. 52. — Myographe simple à ressort.

1er parallèlement à l’axe du cylindre. Cette disposition permet d’obtenir des graphiques de très longue durée. En effet, dans l’immobilité du muscle, le levier du myographe écrit autour du cylindre une hélice d’un pas plus ou moins serré, suivant le rapport de la translation de l’appareil avec la rotation du cylindre. C’est à cette hélice, comme abscisse, que doivent se rapporter chacune des courbes tracées parl’appareil sous l’influence des mouvements de la grenouille.

Un excitateur électrique, applique au nerf sciatique de la patte qui est attachée au levier, provoque au moyen de courants d’induction ou de courants galvaniques des mouvements qui seront enregistrés.

Vous verrez plus tard, à propos de l’étude spéciale de l’acte musculaire, comment j’ai pu enregistrer sans mutilation d’animaux les mouvements qui se passent dans les muscles, et transporter, au besoin, à la physiologie humaine des études qui exigeaient auparavant des vivisections.

J’ai essayé dans cette revue rapide de vous faire connaître les principaux appareils qui servent à enregistrer les mouvements si variés dont l’organisme vivant est le siège. Je vous montrerai, dans la prochaine séance, d’autres appareils enregistreurs qui traduisent par des courbes, non plus des mouvements véritables pomme ceux que nous avons vus jusqu’ici, mais des changements d’état qui, par certains artifices, peuvent être traduits en mouvements et, sous celte forme, deviennent susceptibles de mesures très-cxaclcs.