CHAPITRE V

RECHERCHES EXPERIMENTALES.

Si les recherches expérimentales ne sont exposées qu'après les considérations théoriques, c'est que nous n'aurions pu discuter et comprendre d'emblée les résultats, parfois très-différents, de l'expérimentation cadavérique. Ainsi, pour le sujet inscrit sous le numéro 8, nous voyons à la colonne 10 du tableau I, deux charges très-différentes, 11k. 935 et 47 k. 900, ayant déterminé chacune la chute d'une tête fémorale. Mais les recherches expérimentales que je vais exposer ne peuvent encourir le reproche d'avoir été instituées pour les besoins

de la cause, et dirigées vers un résultat connu d'avance. Elles ont précédé de fait les considérations théoriques qui n'en sont que l'explication. Je puis en donner la preuve.

Dans l'expérimentation, je devais laisser intacte la région de la hanche. Pour les considérations théoriques, j'avais besoin de mesures prises sur le bassin dépouillé et en particulier sur la cavité coty'.oïde, la tête fémorale en ayant été séparée. Or, j'ai comparé, pour chaque sujet, les résultats expérimentaux à ceux calculés en raison des mesures obtenues. Les premiers ont donc nécessairement précédé les seconds.

Les moyens d'expérimentation employés ont été trèsélémentaires. Le bassin était séparé du reste du tronc, au niveau de la dernière vertèbre lombaire, et les deux cuisses amputées un peu au-dessous des trochanters. Les os iliaques étaient perforés en trois points; ce qui permettait d'y passer des liens de suspension à une traverse horizonlale solide. Le fémur était perforé, un peu au dessus do la section qui en formait l'extrémité inférieure, et l'oriOce obtenu livrait passage à une anse de corde, qui soutenait un plateau circulaire, analogue à un plateau de balance, et destiné au môme usage.

Le bassin étant suspendu et solidement fixé, je sectionnais, avec un couteau à amputation et circulairement, toute l'épaisseur des parties molles de la hanche, depuis la peau jusqu'cà la capsule inclusivement, celle-ci étant incisée le plus près possible de ses insertions au col fémoral. Après m'être assuré que l'incision de la capsule en comprenait toute la circonférence, je chargeais progressivement, et par demi-kilogramme, le pla-

teau suspendu au fémur, en ayant soin d'empêcher toute oscillation, jusqu'à ce que la tète fémorale abandonnât complètement la cavité cotyloïde.

J'ai remarqué que la séparation des surfaces articulaires se faisait en deux temps. Au premier, elles cessaient d'être en contact, mais ne s'abandonnaient pas complètement. i\.lors si la charge était augmentée, le fém.ur tombait et sa chute constituait le second temps. J'ai remarqué encore que la séparation des surfaces articulaires, au lieu de constituer un mouvement de rotation analogue à celui représenté par la figure 12, consiste en un mouvement de séparation directe. Le centre de la tête fémorale décrit bien toujours l'arc OL; mais le point A, appartenant à la tête fémorale, ne reste pas en contact avec le point correspondant du rebord de la cavité cotyloïde, et immobile ; il se déplace également. La raison de toutes ces particularités est facile à comprendre.

C'est le poids du membre abdominal appliqué à soii centre de gravité, qui, triomphant de la pression atmospliérique, tend à imprimer un mouvement de rotation au centre de la lêle fémorale. Celui-ci et le centre de gravité du membre sont rigoureusement placés sur la même verticale. De plus, ils sont unis entre eux et avec le point A (lig, 12), considéré comme appartenant à la tête fémorale, d'une manière invariable, et peuvent être assimilés aux deux extrémités d'un levier coudé dont le point d'appui serait en Â. Dès lors, si le point 0, tournant autour du point A, s'abaisse, et que le point A reste immobile, le centre de gravité du membre doit s'élever. Or, ce m.ouvement est impossible, puis(|ue le centre de gravité est sollicité à descendre, par la même cause qui produit le mouvement de rotation considéré. La tête fémorale devra donc glisser sur le point de contact et s'abaisser. Le centre restant toujours à une dislance de ce point égale à la longueur du rayon, parcourt l'arc OL. Le point A, considéré comme appartenant à la

tête fémorale, décrit un second arc semblable et parallèle au précédent. 11 en est de môme du centre de gravité du membre inférieur. Le mouvement continue ainsi, jusqu'au moment où le centre 0 parvient au point de sa trajectoire, dont la tangente est verticale ; alors le mouvement devient rectiligne et la tête fémorale descend suivant cette tangente, c'est-à-dire verticalement.

Sur le vivant, la rigidité du levier coudé que nous venons de considérer est parfaite, et le mouvement de descente de la tête fémorale s'opère comme il a été dit. Dans mes expériences, elle n'était qu'imparfaite, puisque le centre de gravité de la charge suspendue à la tête du fémur lui était relié par l'intermédiaire de cordes. Elle suffisait néanmoins à produire la séparation directe des surfaces articulaires.

Nous savons que les parties molles de l'arrière-fond de la cavité cotyloïde, où le liquide sanguin peut affluer librement, transmettent à la tête fémorale la pression atmosphérique pendant la vie. Il en est de même sur le cadavre, et, quand les surfaces articulaires ont été séparées lentement, si l'on regarde aussitôt l'arrièrefond, on en voit les parties molles présenter une forme convexe, très-saillante à l'intérieur de la cavité. C'est que la tête témc^rale étant écartée, la cavité est transformée en une véritable ventouse. Les parties molles de l'arrière-fond se soulèvent au centre, et leurs bords retenus par leurs insertions se raccordent aux parties voisines. Presque toujours les insertions sont vaincues. Elles se rompent par la distension exagérée que leur fait subir l'augmentation d'étendue de la surface synoviale ; les parties molles de l'arrière-fond ne sont plus que partiellement adhérentes et flottent dans l'intérieur de la cavité cotyloïde.

Au moment où la tête fémorale abandonne la portion cartilagineuse de sa cavité, le contact avec les parties molles de l'arrièrefond, y compris le ligament rond, ne cesse pas également d'emblée, mais progressivement en allant de la périphérie à la partie centrale qui est abandonnée la dernière. En même temps que diminue l'étendue de la surface de contact avec ces parties molles, la pression atmosphérique cesse de plus en plus de s'exercer à la portion intra-cavitaire de la tête fémorale, d'où résulte une augmentation progressive dans l'intensité de cette môme force agissant à l'extérieur de l'article. La direction se trouve également modifiée. L'intensité devient maximum quand le contact cesse entièrement. La capsule, dont il aura fallu laisser la plus grande longueur pos-

sible insérée au rebord cotyloïdien, empêchera l'accès de l'air entre les surfaces articulaires, en s'infléchissant un peu vers l'intervalle de séparation où se manifeste la tendance au vide. Cette inflexion diminue bien un peu la surface d'action de la pression atmosphérique, mais peut être négligée. La surface présentée par l'articulation, à l'action de la pression atmosphérique, devient alors un grand cercle et Fintensité de la résultante s'en trouve augmentée directement. De plus, la direction devient celle de l'axe de la cavité cotyloïde, direction bien plus favorable pour neutraliser le poids du membre, puisque au lieu de décomposer la force FO (fig. 11), en deux autres dirigées suivant AO et KO, et qui sont représentées par OC et 01 (lig. 13), cette force FO, diri^jée suivant KO, reste tout entière opposée à la composante de la pesanteur qu'il faut neutraliser.

Nous comprenons maintenant pourquoi la séparation des surfaces articulaire se fait en deux temps : un premier temps d'écartement, pouvant cesser lorsque la force qui le produisait cesse d'agir ; un second temps de séparation définitive, progressive, se terminant par la chute du membre sous l'influence de la charge qui le sollicite. Une même force peut être capable de produire le premier temps et non le second.

Je reviens aux expériences elles-mêmes. Quand la tête du fémur avait abandonné sa cavité, je coupais le ligament rond s'il n'était déjà rompu. Je déterminais le poids de la charge mise sur le plateau. J'y ajoutais celui du plateau lui-même avec ses accessoires, et du segment conservé du membre inférieur. Le poids total, ainsi obtenu, est inscrit dans la colonne 10 du tableau II.

Avant de discuter ces résultats, je fais observer que le centre de gravité de la charge mise dans ie plateau était toujours située dans le plan vertical qui contenait

l'axe de la cavité cotyloïde. Le bassin était disposé de façon à présenter, pour le diamètre sacro -pubien du détroit supérieur, une inclinaison de 60°; de telle sorte que la grande longueur de l'arrière-fond lût verticale, el Téchancrure iscliio-pubienne au point le plus déclive de la cavité cotyloïde, comme dans la station verticale et la marche pendant la vie. S'il en avait été autrement, les considérations développées précédemment ne seraient plus applicables, et la nouvelle résultante devrait être déterminée, oe qui nous entraînerait trop loin et serait du reste parfaitement inutile.

Nous voyons que, pour le sujet n° 4, l'intensité normale de la pression atmosphérique était de lOkilog. environ, et que la chute de la tête fémorale n'a été obtenue que par une force supérieure de 4 kilog. à cette intensité.

Le bassin était disposé à peu près horizontalement, de telle sorte que la cavité cotyloïde offrait la position indiquée par la fîg 11. La force OP n'agissait pas tout entière pour faire équilibre h, la force FO, mais seulement par une de ses composantes dirigée suivant cette dernière force. La composante devait être égale à lOkil., la résultante dont elle dérivait et ne pouvait constituer qu'une partie, devait être supérieure à 10 kil. et poupouvait atteindre 14 kilog.

Chez le n° 5, la position du bassin était à peu près la même. La quantité, dont la charge surpasse l'intensité calculée de la pression atmosphérique, est moindre et mesure seulement 1 kil. 700.

Si l'on imprimait à la fig. 11 un mouvement de rotation de haut en bas et de droite à gauche dans le sens

de lu marche des aiguilles d'une montre, en supposant le rayon vertical OS immobile, la droite FO se rapprocherait de OS, tandis que le rayon OA s'en éloignerait. L'angle FOS diminue, l'angle SOA augmente. 11 en est de même des composantes par lesquelles nous remplaçons la force PO, la charge du plateau : la composante, dirigée suivant FO, directement opposée à la pression atmosphérique, augmente; celle dirigée suivant OA, inutile, représentant une force perdue, diminue. A la limite, quand la ligne FO coïncidera avec OS, que l'ang-le FOS sera nul, la charge PO aura son effet maximum et agira tout entière pour vaincre la pression atmosphérique, puisqu'elle lui est directement opposée.

Cette rotation delà cavité cotyloïde a été réalisée pour le sujet n° 6 et l'une des articulations du n° 8.

Le bassin était incliné de telle sorte que l'une des cavités cotyloïdes s'élevât et l'autre s'abaissât, le mouvement étant effectué dans un plan vertical et transversal. Il est facile de se convaincre alors que, pour la cavité cotyloïde qui s'abaisse, la force PO (Dg. 11), exprimant l'action de la pesanteur sur le membre mobile autour du centre articulaire, conserve sa direction verticale, et que la direction FO, fixe par rapport à la cavité, se meut avec elle et se rapproche de la verticale OS. J'ai fixé le bassin dans une position telle que, pour l'une des deux articulations coxo-fémorales, [les deux forces considérées, charge et pression atmosphérique, eussent approximativement la même direction. Dès lors elles étaientdirectement opposées, et devaient être retranchées l'une de l'autre.

Chez le sujet n° 6, la charge s'est élevée à 9 kil. 585,

et la valeur théorique de la pression atmosphérique atteignait 14 kil. 840. Le résultat n'est donc qu'approché. Il l'est beaucoup plus, à la vérité, pour l'une des articulations coxo-fémorales du n° 8, puisque l'intensité expérimentale est inférieure de 750 gr. seulement à l'intensité théorique.

Si au lieu de diminuer l'angle SOF par la rotation de la fig. 11, autour du centre 0, dans le sens de la marche des aiguilles d'une montre, nous l'augmentons, par une rotation en sens inverse, la charge aura, sur la séparation des surfaces articulaires, une puissance qui s'amoindrira de plus en plus. Elle devra donc augmenter pour triompher de la pression atmosphérique dont l'intensité reste constante.

Le bassin du n" 8 restant incliné comme il a été dit précédemment, j'applique une charge progressive à l'articulation coxo-fémorale, encore intacte, la plus élevée. La chute du fémur a été déterminée par une charge de 47 kil. 900, soit un poids égal à près de quatre fois l'intensité de la pression atmosphérique.

Si le bassin que nous considérons était disposé horizontalement, l'angle SOF (fig. 11) serait égal à 32° environ (voir Tableau II, colonne 9). Dans l'expérience précédente, l'angle SOF a été rendu voisin de la valeur 0. Sur l'articulation que nous considérons maintenant, la direction de la pesanteur OS s'est éloignée de la droite FO, d'une quantité égale, c'est-à-dire que l'angle SOF se trouve augmenté, et l'angle SOA diminué de 32" environ. Nous connaissons la valeur de l'angle SOA ; elle a été déterminée par une mensuration directe qui

nous a donné 35° (Tableau I, colonne 10), L'angle SOA se trouve donc réduit à 3° environ.

Dans toutes les expériences précédentes, je n'ai donné, à l'intensité de la pression atmosphérique que la valeur indiquée par la colonne 8 du Tableau II, celle qui correspond à la production du premier temps d'écarté" ment. En effet, dans toutes, la chute s'est faite pour ainsi dire d'emblée, et les deux temps ont été confondus en un seul. C'est que le lambeau cylindrique de la capsule, resté adhérent au rebord cotyloïciien, était trop court et ne suffisait pas à empêcher l'accès de l'air, dès que commençait la séparation des surfaces articulaires. Dans l'expérience présente il n'en a pas été ainsi, et je le dois certainement à l'aide que m'a fournie, dans cette circonstance, mon excellent ami, M. le D' Achille Grouzet. Les deux temps ont été bien observés. Sous l'influence d'une charge que je n'ai malheureusement pas déterminée, la séparation des surfaces articulaires se produisit, mais sans chute delà tête fémorale. La charge ayant été enlevée, le contact se rétablit subitement avec le bruit de choc caractéristique. Je m'assurai que la capsule était bien circulairement divisée, dans tout son pourtour. La charge fut remise sur le plateau, et portée jusqu'à 47 kil. 900, ayant déterminé seulement alors la production du second temps, la chute du fémur avec les poids fixés.

A ce moment la pression atmosphérique agissait sur tout3 la tête fémorale, c'est-à-dire sur une surface plane de 17 c. q., 33 (voir Tableau II, colonne 5), d'où résultait une intensité de 16 kil. 639 ; et suivant la direction OK (fig. 11), c'est-à-dire presque perpendiculairement

Girin. 3

à la direction de l'effort exercé par la charge du plateau, direction voisine du rayon OA, par conséquent dans une direction très -favorable pour empêcher la chute de la tête fémorale.

J'ai dit que dans l'expérience l'angle SOÂ devait être voisin de 3^ Or il n'était pas nécessaire qu'il fût réduit à une valeur aussi faible. En effet, nous verrions, par le calcul, qu'une force égale à 16 kil. 639, agissant suivant la direction KO (fig. Il), fait équihbre à une seconde force égale à 47 kil. 900, agissant suivant la direction OS, le point A étant résistant, si l'angle SOA est égal à 20° environ. Dans l'expérience cet angle est, et doit être plus petit pour une force de 47 kil. 900, parce que nous ne pouvons qu'approcher de la valeur théorique, sans jamais l'atteindre.

Telles sont les expériences que j'avais à faire connaître. Elles ne donnent et ne peuvent donner que dos résultats approchés, des minimums sur l'intensité de la pression atmosphérique et sa direction. Mais les résultats se rapprochent assez de la vérité pour lui servir de preuves. Elles ne sont pas aussi nombreuses que je l'aurais voulu. Il en est quelques autres, dont je n'ai pas indiqué les résultats, parce qu'ils étaient trop éloignés de la valeur réelle, en raison des mauvaises conditions de l'expérimentation, qu'il n'était pas toujours facile de neutraliser complètement, ou à peu près.

Dans la méthode employée, la pression atmosphérique ét^it constante et le poids du membre abdominal variable. La méthode inverse eût été préférable, et je Tau- rais suivie si j'avais eu à ma disposition une machine pneumatique. Les frères Weber ont expérimenté de

cette façon, et je veux faire connaître ici le résultat auquel ils sont arrivés et qui montre la puissance d'action de la pression atmosphérique sur l'articulation coxofémorale. L'expérience est rapportée par J. MuUer, qui était présent avec Magnus (1).

L'articulation coxo-fémorale est dépouillée, le fémur scié au-dessous des trochanters, la capsule ouverte circulairement, un poids de deux livres attaché au fémur. La pièce ainsi préparée est placée sous le récipient de la machine pneumatique. Quand la pression fut réduite à un pouce (27 millim. 07), la tête s'abaissa rapidement de 7 lignes (15 millim. 791), sans cependant abandonner le rebord cartilagineux. En laissant rentrer l'air, on la vit remonter non moins vite.

Si l'expérience, au lieu d'être faite avec une pression extérieure de 27 millim. 07, avait été effectuée à la pression barométrique normale, à 760 millimètres, le poids de deux livres serait devenu un poids de 28 kil. 076. Dans cette évaluation, je ne tiens compte ni de la tension de la vapeur synoviale à la température à laquelle l'expérience était faite, ni du poids représenté par la tête fémorale et le segment conservé du fémur, valeurs qui ne sont pas indiquées, et qui agiraient pour augmenter ce poids de 28 kilog. dans une forte proportion. Remarquons, en outre, que le premier temps de la séparation des surfaces articulaires était seul obtenu, et que la charge eût dû être augmentée pour amener la chute définitive de la tôle fémorale.

(1) Voir ind. bibl., XXV, p. 112.