TROISIÈME LEÇON

La ajrntbcae expérimentale dan* les sciences naturelles.

De la synthèse dans les sciences. — Synthèse en chimie. — Synthèse en physique. — Synthèse en biologie. — Les schémas. — Schéma de la respiration, de l'action des muscles intercostaux, de la circulation du sang. — Démonstration schématique du rôle de l’élasticité des vaisseaux ; des conditions hydrostatiques de la natation des poissons, etc.

Messieurs,

Lorsque je vous ai parlé des procédés que l’esprit humain emploie dans les recherches scientifiques, j’ai nommé l’analyse et la synthèse. Nous avons déjà vu ce que c’est que l’analyse; nous l’avons suivie dans ses perfectionnements successifs, et nous connaissons, d’une manière générale, les immenses ressources dont elle dispose.

J’ai donc à vous faire connaître aujourd’hui ce que c’est que la synthèse et quels sont les services qu’elle devra nous rendre. Vous savez déjà que ce n’est pas une méthode de recherche. Vous avez vu qu’une science qui tendrait à se fonder sur la synthèse, en partant de principes établis à priori, s’exposerait beaucoup à s’égarer.

LA SYNTHÈSE DANS LES SCIENCES NATURELLES. ftl

Mais il n’en est plus de même lorsque l’analyse a fini son œuvre et nous a mis en possession d’un grand nombre de faits bien établis. C’est alors que le rôle de la synthèse commence. La synthèse est tout le contraire de l’analyse; elle reconstruit ce qui avait été décomposé. Telle est la définition la plus générale de cette méthode. Pour en donner une idée plus complète, il est bon de la suivre dans ses différentes applications. Nous examinerons d’abord la synthèse expérimentale, celle qui sert pour ainsi dire à contrôler les résultats de l’analyse en reproduisant un phénomène par le rassemblement de ses conditions d’existence. Ensuite nous passerons à la synthèse proprement dite, telle que la scolastique l’avait définie, qui rassemble les faits particuliers en lois générales.

La synthèse expérimentale reforme ce qui était décomposé en ses éléments divers. Le chimiste , par exemple, lorsqu’il a décomposé l’eau par l’analyse et qu’il en a séparé l’oxygène et l’hydrogène, peut recombincr ces deux gaz. 11 a but la synthèse de l’eau. Or, dans cette seconde expérience, on trouve la plus satisfaisante démonstration de l’exactitude de la première. La synthèse a servi de contrôle à l’analyse.

En chimie organique, l’introduction de la synthèse est toute récente, mais elle a déjà accompli, dans cette branche de la science, une véritable révolution. Au siècle dernier, les chimistes croyaient que les matières organiques se formaient dans les animaux et les plantes en vertu de forces différentes de celles qui régissent la matière non organisée. Buffon admettait même une matière

organique animée, destinée à fournir incessamment les matériaux des êtres doués d’organisation.

l)e nos jours (1849), Berzelius admettait encore des lois chimiques spéciales dans la nature organisée. Il appartenait à Berthelot de renverser ces opinions erronées, et de montrer que les mêmes lois se retrouvent dans la chimie organique et dans la chimie minérale; de prouver qu’en partant des éléments inorganiques décelés par l’analyse dans les substances organisées, on peut reproduire par la synthèse un très-grand nombre de substances qui se trouvent dans les végétaux.

C’est ainsi qu’en partant du carbone et de l’hydrogène notre savant chimiste forma l’acétylène, C4H*; ce corps, traité par l’hydrogène naissant, lui donna le gaz oléifiant, C4H4.

En partant de l'eau et de l’acide carbonique, Berthelot forma l’oxyde de carbone, C202. Celui-ci, par la fixation des éléments de l’eau, donna l’acide formique, C*lIâO‘, d’où fut obtenu le gaz des marais, C2!!4.

Du gaz des marais dérivent, par condensations successives des éléments, l’acétylène, le propylène, la benzine et la naphtaline.

Les corps ternaires dérivent des précédents par l’addition d’oxygène. Ainsi se produisent les alcools :

L’alcool méthylique, C*H402, par l’oxydation du gaz des marais.

L’alcool ordinaire, C4H6Os, par l’hydratation du gaz oléifiant.

En enlevant de l’hydrogène aux alcools, on obtient des aldéhydes ; en oxydant des alcools, on forme des acides

organiques. Par la fixation de l’azote dans ces nouveaux produits, soit au moyen de l’ammoniaque, soit par l’action de l’acide azotique, on obtient des composés quaternaires. De telle sorte qu’on peut prévoir le jour où l’emploi de la synthèse permettra de reproduire artificiellement ces substances si précieuses qu’on appelle les alcaloïdes végétaux.

Le physicien use aussi largement de la synthèse. Ainsi, lorsqu’il veut produire avec une grande intensité un phénomène dont l’analyse lui a révélé les conditions d’existence, il construit un appareil dans lequel il réunit ces conditions, et provoque le phénomène avec une évidence qui ne laisse plus de doute. Étant connus, par exemple, les phénomènes électriques qui se passent entre deux métaux différents soumis à une action chimique, les physiciens ont construit les piles qui produisent des courants d’électricité dynamique d’une intensité surprenante. En général, ce qu’on appelle instrument de démonstration est construit en vertu d’une idée synthétique.

En biologie, la synthèse est généralement trop peu employée, et cependant elle me semble, dans certains cas, très-utile, soit pour contrôler les résultats obtenus par l’analyse, soit pour fournir une démonstration claire et saisissante des phénomènes. Il ne faut pas négliger ce moyen de contrôle et de démonstration. Bien souvent des expériences doivent être instituées en vue de reproduire un phénomène et de démontrer qu’il se produit dans certaines conditions déterminées. Dans ces cas, l’expérimentation est synthétique. Une des principales applications de cette méthode consiste à reproduire, en dehors

Ixli BU MOUVEMENT DANS LES FONCTIONS DE LA VIE.

de l’être vivant, certains phénomènes qui se passent au sein de l’organisme.

Ainsi, pour démontrer l’action que l’air exerce sur le sang à travers les parois des cellules pulmonaires, on fait voir que du sang veineux peut être artérialisé par l’action de l’air s’exerçant à travers une membrane organique.

Pour prouver l’action des acides de l’estomac et celle ’ de la chaleur dans la digestion, on montre que, dans un rnatras, l’addition d’un acidé à un mélange de suc gastrique et de viande provoque une digestion artificielle qui ne s’opérait que très-incomplétement sans la présence de l'acide. On peut faire voir, en outre, l’action de la chaleur dans la digestion, car la température doit être un peu élevée pour que ce phénomène se produise avec rapidité.

Les phénomènes physiques qui se passent chez les êtres vivants sont tout particulièrement susceptibles d’une démonstration synthétique. Les appareils de démonstration, ou schémas , sont excellents pour donner une idée du mécanisme de ces fonctions. Je ne connais, pour ma part, rien de plus instructif que l’emploi de schémas, qui font assister à tous les détails de la production des phénomènes.

La plupart d’entre vous doivent se rappeler les difficultés qu’on éprouve, au début des études physiologiques, è bien comprendre le mécanisme de la respiration : cette solidarité des mouvements du poumon avec ceux du diaphragme, quoiqu’il n’y ait entre ces deux organes aucune adhérence; ce vide virtuel, comme on l’appelle, qui existe dans la cavité des plèvres, et dans lequel l’air tend à se précipiter aussitôt qu’on pratique une ouverture en un point de la cage thoracique. On peut simuler cette dispo-

IA SYNTHÈSE DANS LES SCIENCES NATURELLES. li 5

silion d’une manière très-simple . Voici un appareil schématique qui reproduit tout cela (fig. 1).-

Ce flacon, dont la partie inférieure a été enlevée et remplacée par une membrane de caoutchouc tendue, représentera la cage thoracique. La membrane correspond au diaphragme. A l’intérieur de cette bouteille est une vessie de caoutchouc qui représente le poumon. Le col de la vessie est adapté à un tube qui traverse le bouchon de la bouteille, de façon qu’il n’y a plus qu’un seul orifice, celui qui fait communiquer l’air extérieur avec l’intérieur de la vessie de caoutchouc. Enfin un trou est pratiqué aux parois de la bouteille, et une corde est placée au centre de la membrane qui représente le diaphragme, afin d’imprimer à cette membrane des mouvements qui simulent l’action diaphragmatique dans la respiration.

Ceci posé, je vais placer cet appareil dans les conditions où se trouve la cavité thoracique. J’insuffle la vessie de manière à la distendre jusqu’à ce qu’elle remplisse la cavité de la bouteille et quelle chasse l’air qui y était contenu. Nous avons reproduit la disposition par laquelle le poumon déployé remplit le thorax. Si je cesse de souffler en laissant l’orifice libre, l’air rentre aussitôt

avec un sifflement par le trou qui existe aux parois dû flacon, absolument comme cela arrive sur un animal auquel on vient de percer la poitrine. Mais si je ferme cet orifice après avoir fini l’insufflation, vous voyez que la vessie reste adhérente aux parois de la bouteille, bien que le goulot soit ouvert.

J’imite les mouvements du diaphragme en exerçant une traction sur cette membrane; la vessie suit tous ces mouvements, absolument comme le fait le poumon, et un va-et-vient s’établit entre l’air extérieur et l’air intérieur, à travers le goulot du flacon ; je puis, comme vous voyez, souffler une bougie avec ce courant d’air.

Veut-on se représenter l’énergie avec laquelle la vessiepoumon tend à revenir sur elle-même, on adapte un manomètre à l’orifice fait à la paroi ; on voit alors que le mercure est appelé du côté de l’appareil avec une force qui se traduit par l’aspiration d’une colonne d’un certain nombre de centimètres de hauteur.

Un phénomène assez étrange se présente dans certains cas chirurgicaux, c’est la hernie du poumon à travers une blessure de la poitrine. Cette hernie semble inexplicable lorsqu’on a vu la tendance du poumon à revenir sur luimême en pareil cas. Ce phénomène peut se reproduire ici, de façon à ne laisser aucun doute sur l’interprétation qu’il doit recevoir. Fermons le goulot de la bouteille, ce qui correspond à l’occlusion de la glotte'chez un animal et empêche l’air de sortir de la poitrine ; la vessie n’aura déjà plus, comme tout à l’heure, la tendance énergique à revenir sur elle-même, car pour cela il faut qu’elle puisse se vider. A ce moment, comprimons le diaphragme, ce

qui équivaut à un violent effort d’expiration. Vous voyez que la vessie fait hernie à travers l’ouverture des parois de la bouteille. L’explication de ce fait est toute naturelle : l’air, comprimé dans la poche élastique avec une certaine force, tend à s’échapper au dehors en refoulant la membrane mince qui l’enferme ; il le fait dans le seul point où les parois n’offrent pas de résistance. Supposons, pour un instant, qu’au lieu de la membrane mince qui fait hernie en ce moment, ce soit un tissu spongieux, mais plus consistant, comme celui du poumon ; la hernie pourra s’étrangler à travers les bords de l’ouverture, et ne rentrera plus d’une manière spontanée, même lorsque l’effort aura cessé. On pourrait faire beaucoup d’autres démonstrations au moyen de ce petit appareil. Peut-être quelque jour aurons-nous encore à nous en servir.

Sans sortir du sujet qui nous occupe, voici un autre fait qui a longtemps semblé obscur, et qui peut recevoir une démonstration synthétique très-simple et très-convaincante.

Les muscles intercostaux ont-ils une action sur le mouvement des côtes, et en ce cas quelle est cette action ? Tel fut le sujet de longs débats entre les physiologistes du siècle dernier.

La solution de cette question fut demandée à l’expérience, et l’on vit, sur les animaux vivants, que les muscles intercostaux externes sc contractent à chaque inspiration. Mais ce fait d’observation avait quelque chose do paradoxal et d’inexplicable. Les intercostaux externes sont tendus entre deux côtes; il semble donc qu’ils doivent, en se contractant, rapprocher les deux côtes l’une

f|8 DU MOUVEMENT DANS LES FONCTIONS DE LA VIE.

de l'autre. Et pourtant, au moment de l’inspiration, les côtes s’écartent et les espaces intercostaux s’élargissent.

Dans ses cours de physiologie à la Faculté de médecine, P. Bérard aimait à rappeler ces discussions; à la fin, il levait les hésitations de son auditoire en traçant sur le tableau une figure schématique qui rend très-bien compte du phénomène.

Bérard racontait aussi qu’il avait reçu du docteur Hutchinson un petit appareil formé de tiges de bois imitant la disposition des côtes par rapport à la colonne vertébrale.

et de bandelettes élastiques qui simulaient l’action des musclesintercostaux externes. Cet appareil tendait à prendre la position des côtes en inspiration, lorsqu’on avait abaisse celles-ci de façon à tirailler les bandelettes élastiques. Voici un appareil que j’ai construit d’après ces indications.

Vous voyez qu’il reproduit très-bien le phénomène dont je vous ai parlé tout à l’heure (lig. 2).

Flû. 2. — Appareil schéma tique pour démontrer l'écartement des côtes par la contraction des muscles intercostaux.

La colonne vertébrale est représentée par une

piècedcbois verticale sur laquelle trois pièces transversales

sont articulées; elles représentent des côtes. La direction

LA SYNTHÈSE DANS LES SCIENCES NATURELLES. l\\)

des muscles intercostaux est figurée parcelle des brides de eaouchouc fixées par des épingles sur les traverses de bois. Lorsque les côtes sont horizontales, comme dans la figure, elles laissent entre elles un grand intervalle, mais les insertions A, B, de la bride de caoutchouc sont moins éloignées l’une de l’autre que dans le cas où les côtes abaissées se rapprochent et se touchent entre elles. Dans ce cas, en effet, la bride de caoutchouc correspond à la diagonale d’un parallélogramme très-oblique. Or, la position de la bride élastique est celle que les intercostaux externes présentent par rapport aux côtes. La contraction de ces muscles agit donc pour relever les côtes comme agit dans notre schéma l’élasticité du caoutchouc.

Parmi les phénomènes mécaniques de la circulation du sang, il en est un certain nombre que l’on peut imiter d’une manière parfaite. Un schéma bien connu en Allemagne est celui de Weber : il montre comment s’accomplit le mouvement circulaire du sang dans ce vaste système clos que représentent le cœur et les vaisseaux (8g. 3).

Voici un tube élastique recourbé sur lui-même de manière à former un circuit complet, qu’on peut remplir de liquide au moyen de l’entonnoir e. En un point de ce tube, une partie C est limitée par deux soupapes qui toutes deux s’ouvrent dans le même sens. Cette portion du circuit correspondra au cœur. Dans le point diamétralement opposé à cette portion C, en c, est placé un tube de verre dans lequel une éponge est enfoncée avec force. C’est un obstacle opposé au trajet du liquide,

50 Uli MOUVEMENT 1)ANS LES FONCTIONS DE LA VIE.

devant lequel il exerce une résistance comme celle que les vaisseaux capillaires opposent au cours du sang.

Remplissons l’appareil de liquide; le voici prêt à fonctionner.

Si l’on exerce des pressions intermittentes sur la partie C qui représente le cœur, on chasse le liquide qui y était renfermé, et on le fait passer dans la portion du tube où le jeu des soupapes lui permet de s’introduire, c’est-àdire en «, a. Sous l’influence d’impulsions fréquemment répétées, la portion où afflue le liquide se distend. C’est dans ces conditions que se trouve le système artériel chez les animaux, puisque le sang y est poussé sans cesse par les systoles du cœur gauche.

On voit que le liquide acquiert dans cette partie du tube une pression considérable qui imite assez bien la pression du sang fio. 3. — schéma de Weber, dans les artères.

L’éponge c laisse passer peu à peu le liquide de la partie artérielle du tube dans la partie veineuse, c’est-àdire dans la portion v'v de l’appareil. Ce passage du liquide se lait d’une manière continue, malgré l’intermittence des impulsions que je donne au liquide. On trouve donc ici une imitation de ce phénomène qui sc produit

dans l’appareil circulatoire : je veux parler de la régularité du cours du sang dans les plus petits vaisseaux. Dans les deux cas, ce résultat est obtenu par l’effet de l’élasticité des conduits dans lesquels le liquide a circulé. C’est encore la même cause qui produit dans les pompes à incendie la régularité du jet, malgré les saccades du jeu de la pompe. Dans ces appareils, on emploie une cloche pleine d’air sous laquelle le liquide arrive en sortant de la pompe, et l’on détruit ainsi les irrégularités de la force motrice.

Remarquez aussi que, sous l’influence des impulsions successives que je donne au liquide en pressant sur la partie C, la portion artérielle et la portion veineuse du circuit se trouvent dans des conditions de réplétion opposées : la partie artérielle se distendant toujours aux dépens de la partie veineuse qui se désemplit. C’est ainsi que les choses se passent aussi sur l’animal vivant, la réplétion du système artériel se faisant aux dépens du contenu des veines.

Enfin, on peut voir que chaque impulsion donnée au liquide, par la compression du tube en C, communique à toute la colonne artérielle une pulsation analogue à celle que présentent les artères d’un animal vivant, et que cette impulsion s’éteint à l’extrémité de la partie artérielle, de sorte qu’elle manque entièrement dans la portion Veineuse.

En résumé, le schéma de Weber reproduit d’une façon très-simple quelques-uns des principaux phénomènes de la circulation du sang.

1° Le circuit et le courant continu à travers tout le

système des tubes. (Notons que dans cet appui cil on a réduit la circulation à l’un des deux circuits qui la constituent chez les animaux supérieurs : il laut ici supposer qu’on n’a représenté que la grande circulation.)

2° La formation de deux pressions inégalés, 1 une assez élevée, celle du sang dans les artères; l’autre plus basse, la pression veineuse.

3° La continuité du cours du sang dans les vaisseaux capillaires sous l’influence de l’élasticité des artères.

k° Enfin la pulsation qui se produit dans toutes les artères à chaque systole du cœur.

Ou peut imiter bien plus complètement les phénomènes hydrodynamiques de la circulation du sang. Voici (f,g. h) un schéma que j’ai construit dans ce but et qui reproduit l’action du cœur avec le jeu de ses valvules et les bruits qui l'accompagnent. Un système de tubes élastiques représente la disposition générale des grosses artères. Lorsque cet appareil fonctionne on peut observer sur ces vaisseaux le phénomène du pouls et les bruits artériels avec les différents types qu’ils peuvent présenter sur l’homme ou sur l’animal vivant.

Voici la disposition générale de cet appareil (1).

Ce schéma correspond à un cœur simple, le cœur gauche, par exemple; l’oreillette O formée par une poche de caoutchouc reçoit le sang par un tube vc, qui représente les veines pulmonaires. Le liquidé se déverse inférieurement dans une autre poche de caoutchouc V, qui représente le ventricule et communique avec l'oreillette

(i) Voyez pour le* détails, Physiol. méd. de la circulation du sang, p. 39 el 164.

par un large tube de verre dans lequel une soupape YM produit la fonction de la valvule mitrale par rapport à l’orifice auriculo-venlriculaire gauche. Un autre tube permet au liquide de passer du ventricule dans l’aorte AA

VG

et dans les branches qui en émanent. A la sortie du ventricule, le liquide soulève une valvule VA, qui empêche le reflux et joue le rôle des sigmoïdes de l’aorte. Pour faire fonctionner cet appareil et pour imiter les systoles ventriculaires, j’ai placé l’ampoule Y dans une sorte

5 4 nu MOUVEMENT DANS LES FONCTIONS DE LA VIE.

tle ballon de verre vv muni d’une tubulure latérale par laquelle on foule de l’air à intervalles successifs.

L’air comprime en tous sens la poche ventriculaire, et faisant fermer la valvule mitrale VM, envoie une ondée dans les artères ; puis, la pression de l’air cessant, la valvule sigmoïde VA s’abaisse, tandis que la mitrale s’ouvre et que le ventricule se remplit de nouveau. En appliquant l’oreille sur ce schéma on entend des bruits identiques avec ceux du cœur humain, ce qui ne laisse pas de doute sur la réalité de la théorie qui assigne pour cause à ces bruits les clôtures alternatives des valvules du cœur.

Cette reproduction synthétique des phénomènes de la circulation cardiaque m’a été très-utile pour rechercher les conditions qui modifient cette fonction, soit à l’état sain, soit dans les maladies.

Le schéma que vous venez de voir ne reproduit que partiellement les phénomènes qui accompagnent la fonction du cœur. Le battement de cet organe contre les parois de la poitrine ne saurait être imité dans cet appareil, car la contraction du ventricule est simulée par un artifice tout différent du procède la naturp.

J’ai voulu démqptrer par qq schéma comment se produit la pulsation qui accompagne la systole du cœur. Voici la théorie de ce battement qui a lieu sans que le cœur cesse d’être en contact avec les parois de la poitrine. Le cœur, à l’état de relâchement, est de consistance molle, et bien qu’il se remplisse du sang qui lui vient de l’oreillette, il peut être facilement déprimé et deformé par les pressions extérieures. Les parois de la poitrine, en contact avec le ventricule, exercent une pres-

LA SYNTHÈSE DANS LES SCIENCES NATURELLES. 5fi

sion sur sa surface qui s’aplatit au point de contact. Au moment de la systole, les parois ventriculaires se resserrant sur la masse sanguine que renferme le ventricule produisent un durcissement subit de ces organes qui prennent une forme globuleuse, repoussant avec énergie tout ce qui les déprimait facilement pendant qu’ils étaient relâchés. C’est ainsi que la paroi thoracique est repoussée par les ventricules qu’elle tendait à aplatir, c’est pour cela que dans les vivisections on sent que le doigt déprime facilement le ventricule relâché, mais qu’il esl fortement repoussé à chaque systole.

Pour imiter ces conditions il fallait donner aux parois de la poche ventriculaire une sorte de force contractile. Pour obtenir ce résultat, j’ai recouru à l’artifice représenté figure 5.

La disposition générale de l’appareil est la même que dans le précédent, seulement le ventricule V est placé dans un filet de soie dont les mailles sont assez serrées. A ces mailles sont fixés des cordonnets qui contournent l’ampoule ventriculaire et se réunissent en faisceau derrière la planche qui supporte l’appareil, en passant à travers deux fentes verticales dont les bords sont polis et glissants. Ces cordonnets s’attachent tous à un ressort R qui les tient légèrement tendus. Derrière la planche oscille un pendule très-lourd qu’une corde lâche relie au faisceau des cordonnets ; à chaque oscillation, le pendule tendra la corde, et exerçant une traction sur les mailles du filet, comprimera ainsi le ventricule Y. Ce sera l’analogue d’une systole ventriculaire, une ondée sera envoyée dans le système de tubes qui représente les artères; puis dans

50 Dl MOUVEMENT DANS LES FONCTIONS WF, LA VIE.

l’oscillation inverse du pendule, le ventricule se relâchera et se remplira de nouveau.

Fig. 5. — Schéma du choc du cœur.

Or si l’on applique la main sur ce ventricule, on éprouve la même sensation que si l’on avait sous la main le cœur d’un animal. La main est repoussée au moment ou les mailles du filet sont serrées, ce qui trompe entièrement certains observateurs non prévenus de l’illusion possible. Ils croient que le ventricule s’emplit au moment où la pulsation se fait sentir, et sont forcés, pour se

LA STNTIIKSK DANS I.KS SCIKNCES XATL'IUiLLES. 57

rendre un compte exact du phénomène, de tenir d’une main le pendule pendant qu’ils palpent le cœurde l’autre main.

Vous savez, messieurs, que cette illusion existe quand on examine les battements sur le cœur mis à nu d’un grand animal ; c’est par suite de celle apparence trompeuse que certains auteurs ont cru que la pulsation du cœur était due à la diastole des ventricules, tandis qu’elle est un effet de la systole de ces organes.

Nous allons voir qu’on peut démontrer encore au moyen de schémas d’autres phénomènes qui se passent dans l’économie. Dans mes recherches sur la circulation du sang, j’étais arrivé, par des considérations théoriques, ù conclure que l'élasticité des artères produit sur le cours du sang d’autres effets encore que ceux qui viennent d’être démontrés avec le schéma de Weber, et que celte élasticité favorise le cours du sang en diminuant l’obstacle que le cœur rencontre à chacune de ses systoles. — En d’autres termes, je pensais que le cœur éprouve moins de peine à se 'vider dans des vaisseaux bien élastiques, qu’il n’en rencontrerait si le système artériel était formé de conduits rigides. Or, cet effet de l’élasticité artérielle était contesté par tous les physiologistes.

Les uns disaient, avec Bichat, que la circulation se ferait dans des conduits inertes aussi bien que dans des tubes élastiques, avec cette seule différence que les vaisseaux inertes ne laisseraient sentir aucune pulsation. Les autres disaient, en s’appuyant sur l’expérimentation, que deux tubes, l’un élastique, l’autre inerte, laissent couler la même quantité de liquide, s’ils ont le même calibre.

58 ne mouvement dans les fonctions de la vie.

(Cela es! parfaitement vrai, si l’écoulement du liquide se fait sous une charge constante; mais cela cesse d’être vrai, si l’afllux du liquide se fait d’une manière intermittente, comme c’est le cas pour la circulation du sang.)

Enfin, certains physiologistes, frappés de la régularité du cours du gang dans les petits vaisseaux, avaient considéré l’élasticité des artères comme une force additionnelle qui pousse le sang dans les artères pendant le repos du cœur. Mais ceux-là encore avaient tort, et l’on pouvait avec Bérard réfuter leur opinion, en disant que la force élastique des artères n’est en réalité qu’une force d’emprunt, et que le cœur est le seul agent impulsif qui ait un rôle actif dans la circulation.

Et cependant je maintiens ma proposition : l’élasticité des artères est favorable au cours du sang, mais elle n’agit pas comme force impulsive. Elle diminue les résistances que le cœur éprouve lorsqu’il pousse te sang dans les vaisseaux.

Voici l’appareil schématique qui me permettra de démontrer celte proposition.

Un vase de Mariotte V (fig. 6) est élevé sur un support. De ce vase se détache un large conduit muni d’un robinet R. Ce tube se bifurque au point T, et chacune de ses branches se continue par un long conduit. L’un est élastique b b' ; il est fait de caoutchouc mince ; l’autre est de verre, a a', et par conséquent rigide. Une soupape placée à l'origine du tube élastique permet au liquide dé pénétrer à son intérieur librement, mais s’oppose à tout reflux en sens inverse.

Les deux tubes ont bien le môme débit; on peut s’en convaincre en ouvrant le robinet R, et en laissant s’établir un écoulement continu. Mais si l’on ouvre et ferme alternativement le robinet, on voit d’abord que l’écoulement par le tube inerte est intermittent pendant qu’il est continu par le tube élastique ; puis on reconnaît aussi que le débit devient très-inégal, et que le tube inerte verse beaucoup moins de liquide que le tube élastique.

Oq peut donc considérer déjà la proposition comme démontrée, car il est évident que si le tube élastique a yersé plus de liquide que l’autre, c’est qu’il en a reyu davantage ; et ppmme la pénétration du liquide dans ces tubes a lieu sous une charge constante et ne peut se faire qu’au moment où le robinet est ouvert, cela prouve bien que dans ces instants le tube de verre était plus perméable que le tube élastique.

Mais Qn peut se rendre un compte plus exact de ce qui

se passe dans ces conditions, en examinant non plus ce qui sort des tubes, mais ce qui y pénètre.

Le vase de Mariotte employé comme source d’aftlux nous fournit justement le moyen de connaître ce qui pénètre dans chacun des tubes à un moment donné, car il ne peut sortir du vase la moindre quantité de liquide sans que la rentrée d’une quantité d’air plus ou moins considérable indique ce qu’il est sorti de liquide. Or, si l’on fait couler le liquide par le tube élastique seul, ou par le tube de verre, on voit que dans ces deux cas le vase de Mariotte accuse des débits bien différents. Si l’écoulement se fait par le tube inerte seul, on voit les bulles d’air entrer dans le vase de Mariotte une à une, à des intervalles réguliers, jusqu’à ce qu’on supprime l’écoulement, ce qui arrête du même coup la rentrée des bulles.

Si, au contraire, fermant le tube inerte, on fait commencer l’écoulement dans le tube élastique seul, on voit aussitôt une masse d’air se précipiter dans le vase, annonçant qu’un flot de liquide s’est échappé dans le premier instant; puis, les bulles deviennent plus rares, et ne rentrent plus qu’avec la lenteur qu’elles présentaient dans le cas d’écoulement par le tube inerte. A ce moment, qu’on ferme le robinet, il est clair que le tube élastique a reçu de plus que le tube inerte toute cette quantité de liquide qui correspondait à l’arrivée d’un grand volume d’air au commencement de l’expérience. C’est cet excès de liquide qui donnera lieu à un écoulement plus ou moins durable après la clôture du robinet. Toute celle quantité d'eau logée dans la distension du

tube constitue l’avantage du tube élastique au point de vue de l’afflux. Si ce tube permet plus facilement la pénétration de l’eau à son intérieur, c’est que cette eau n’a pas besoin, comme dans le tube inerte, de vaincre tous les frottements et de s’écouler au dehors, mais qu’elle se loge dans le tube à la faveur de l’extensibilité de celui-ci.

A chaque fois qu’on répétera ces ouvertures intermittentes du robinet, on créera un nouvel avantage en faveur du tube élastique. Enfin, la théorie nous apprend que pour rendre aussi inégal que possible l’écoulement par ces deux tubes, il faut que le robinet soit ouvert très-peu de temps à chaque fois, et que les intervalles entre chaque ouverture soient le plus grands possible.

L’élasticité des vaisseaux a donc pour effet d’utiliser le plus complètement possible la force intermittente développée par le cœur. Vous verrez plus tard que dans les fonctions musculaires l’élasticité intervient aussi, et que son rôle est identiquement le même que dans la circulation du sang. Je vous en donnerai la démonstration au moyen d’un schéma.

La démonstration de cet effet jusqu’alors inconnu de l’élasticité des artères présentait une grande importance; elle m’a permis de tirer des conclusions nouvelles, et d’établir, par exemple, que si les artères perdent leur élasticité, comme cela arrive normalement chez les vieillards, lecteur doit en éprouver un surcroît de résistance, et, d’après les lois connues de la pathologie, doit s’hyperlrophier. Les recherches que j’ai faites pour contrôler celte prévision ont fourni une confirmation com-

plète de la théorie. Mais je n’insisterai pas sur ces particularités qui se rattachent à la médecine et m’écarteraient de mon sujet.

Pour revenir à la reproduction synthétique des phénomènes qui accompagnent la vie, je vais vous présenter un dernier exemple de synthèse.

* Les usages de la vessie natatoire des poissons ont été fort controversés; la plupart des naturalistes considèrent toutefois cet organe comme capable de modifier le volume du poisson, et par conséquent sa densité, de manière à le rendre tantôt plus léger que l’eau, ce qui le fait remonter à la surface, et tantôt plus lourd que l’eau, ce qui lui permet de plonger à de grandes profondeurs.

Dans ces dernières années, M. Moreau reprit ces études et les poussa beaucoup plus loin qu’on ne l’avait fait avant lui. Il fut frappé tout d’abord de cette circonstance, qu’un poisson, pêché en mer à une grande profondeur, se gonfle et éclate parfois quand il est amené à la surface de l’eau, et que dans tous les cas, il surnage malgré lui, parce qu’il est devenu beaucoup moins dense que l’eau de la mer. La force élastique de l’air de la vessie natatoire, combattue dans les conditions normales par la charge d’une colonne d’eau extrêmement haute, amène une distension énorme du poisson si la pression vient à diminuer, etcelui^i, devenu beaucoup moins dense que l’eau, vient flotter à la surface. Il suit de là que le poisson qui vit normalement à de grandes profondeurs en mer ne peut impunément s’élever au-dessus d'une certaine altitude, sous peine d’être entraîné à la surface par l’expansion des gaz de sa vessie natatoire.

Cette déduction théorique implique une réciproque: c’est que le poisson ne saurait descendre à une profondeur plus grande que celle pour laquelle sa vessie natatoire est adaptée. S’il s’aventure à une plus grande profondeur, les gaz de sa vessie subiront une compression plus grande, la densité de l’animal sera augmentée, et le poisson sera précipité indéfiniment, jusqu’au fond de la mer d’où il ne pourra plus se relever, à moins de sécréter à l’intérieur de sa vessie une nouvelle quantité de gaz qui la distende malgré l’énorme pression qu’elle subit.

La théorie nous apprend donc qu’un poisson n’est apte à vivre qu’à une certaine profondeur ; qu’il ne peut sortir brusquement d’une certaine zone que lui assigne l’état de sa vessie natatoire; que s’il sort de cette zone dans laquelle il possède à peu près la même densité que l’eau, il est entraîné indéfiniment, soit à la surfaee, soit vers le fond de la mer. Le raisonnement nous montre en outre que l’animal peut étendre dans certaines limites cette zone qui lui est assignée, s’il a le pouvoir de comprimer, ou de relâcher sa vessie natatoire, c’est-à-dire de modifier par lui-même sa densité, soit dans un sens, soit dans l’autre. Enfin, on conçoit que le poisson puisse, par les mouvements de ses nageoires, lutter dans de certaines limites contre les influences de sa propre densité, ce qui agrandit encore la zone dans laquelle il peut vivre.

Toutes ces déductions théoriques peuvent ne pas sembler évidentes à première vue; le contrôle expérimental parait indispensable. On sait déjà, par l’expcrience que je viens de rappeler, qu’un poisson amené d’une certaine

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profondeur à la surface de la mer surnage malgré lui;

mais ce que personne n’a pu voir, c’est le phénomène inverse : c’est le poisson précipité au fond de la mer.

Un schéma très-simple va rendre cc phénomène parfaitement évident. Cet appareil (fig. 7) est analogue au ludion bien connu de tout le monde. Il est formé llf iliH d’une vessie de caoutchouc pleine d’air, soutenant au-dessous d’elle un poids gradué de manière à donner au système une densité totale analogue à celle de l’eau. Cet appareil est placé dans une éprouvelle de verre assez longue pour que la colonne liquide représente une pression ^11 un peu forte lorsque le ludion sera plongé à une certaine profondeur. On règle le volume de l’air contenu dans la boule de telle sorte que le ludion, lorsqu’il est à Heur de l’eau, soit un peu moins dense que le liquide et qu’il émerge d’une certaine quantité. Je l’enfonce maintenant à une faible profondeur; il est encore moins dense que l’eau et tend à surnager. Je l’enfonce un peu plus profondément ; il reste à peu près immobile dans la zone où je l’ai placé : cela veut dire que sa densité est égale à celle de l’eau. Krc. i. C’est ainsi qu’il est représenté dans la ligure. Je renfonce plus profondément ; vous voyez qu’à

LA SYNTHÈSE DANS LES SCIENCES NATURELLES. t)5

présent il tend à descendre de lui-même : il est devenu plus dense que l’eau.

Voilà donc un nouveau cas de reproduction synthélique des phénomènes qui se passent chez les animaux vivants. On pourrait citer encore bien des exemples. J’ai voulu seulement faire ressortir l’utilité de cette méthode, et vous montrer combien il est important de l’étendre davantage. J’ajouterai que si l’on construit soi-même un schéma, les idées vagues que l’on avait d’abord se précisent et se développent. Presque toujours il s'en présente de nouvelles, on se pose des problèmes qu’on est impatient de vérifier par des expériences. En somme, ce travail manuel de la construction des schémas, loin d’absorber la pensée, la soutient au contraire et la dirige plus sûrement en lui présentant à chaque instant un contrôle expérimental.

Une objection ne manquera pas d’être faite par ceux qui prétendent qu’il y a chez les êtres vivants des propriétés, dites vitales, tout à fait particulières. Ceux-là vous diront que la synthèse reproduit bien les phénomènes physiques qui accompagnent la vie, mais qu’elle est incapable d’imiter les phénomènes vitaux. Je répondrai que, pour ma part, je ne connais pas les phénomènes vitaux ; que je ne constate que deux sortes de manifestations de la vie : celles qui sont intelligibles pour nous, elles sont toutes d’ordre physique ou chimique, et celles qui ne sont pas intelligibles. Pour ces dernières, il vaut mieux avouer notre ignorance que de la déguiser derrière des semblants d’explication.

MYREY.