CHAPITRE III

COMPARAISON ENTRE LES EFFETS DR LA PRESSION ATMOSPHÉ- RIQUE ET CEUX DE LA PESANTEUR DU MEMBRE ABDOMINAL, SUR l'articulation COXO-FÉ MORALE.

Art. l^'*. Considérations générales. Opinion de M. le jy Jourdanet. Exposé du problème.

Après avoir exposé leurs expériences et la conclusion suivante qui en découlait immédiatement, avec une évi-

clence absolue. « La jambe oscillant pend donc au tronc supportée uniquement par la pression atmosphérique;» les frères Weber ajoutent (1) : « Jamais, même dans les plus grandes variations du baromètre , la pression de l'atmosphère ne diminue autant qu'il le faudrait pour que la jambe sortît de la cavité cotyloïde.» Il est infiniment probable que les frères Weber ne voulaient pas donner à leur dernière proposition un sens absolu, et qu'ils n'avaient en vue que les plus grandes variations barométriques, observées à l'altitude moyenne oii nous vivons. Car J. Mûller, qui, avec Magnus, assistait aux expériences, dans lesquelles les frères Weber examinèrent l'influence de la dépression, par la machine pneu«< matique, sur les articulations et qui devait partager complètement l'opinion des expérimentateurs , écrit (2) : « Lorsqu'on gravit une haute montagne, oii l'air est très-raréfié, la force des muscles devient nécessaire pour maintenir les têtes des os dans leurs cavités articulaires, et il paraît que c'est à cela qu'il faut attribuer le genre particulier de lassitude qu'éprouvent ceux qui voyagent dans des régions très-élevées. Ainsi, c'est seulement dans un espace où l'air est très-raréfié, que les articulations peuvent devenir lâches et mal assurées. »

Cette opinion fut généralement adoptée. Elle a été professée par M. Gavarret à la Faculté de médecine de Paris (3). Il l'a reproduite depuis dans les lignes sui- • vantes (4):

(1) Voir Ind. bibl., XXXV, p. 333.

(2) Voir Ind. bibl,, XXV, p. 112. ;

(3) Voir Ind. bibl,, XII, p. 137.

(4) Voir Ind. bibl,, XIII, p. 152.

« Sur les flancs des hautes montagnes, la pression extérieure diminuée ne peut plus faire équilibre au poids du membre inférieur : toutes les fois que le pied quitte le sol, la (ête du fémur tend à quitter le fond de la cavité articulaire. Il en résulte que, pour assurer la solidité de l'articulation coxo-fémorale, les muscles doivent, en cas pareil, entrer directement en jeu et s'opposer à cette tendance à la séparation des surfaces articulaires. Ces contractions, presque permanentes des masses musculaires, doivent gêner considérablement les mouvements de locomotion, et sont une des principales causes de l'extrême fatigue, dont s'accompagnent les ascensions de hautes montagnes. »

Ce genre particulier de lassitude a été décrit par M. le Jourdanet (1) ;

« Ce sont des douleurs parfois très-vives envahissant les muscles de la cuisse. La vérité est que le mouvement ascensionnel les provoque à cette altitude (celle où le poids de l'atmosphère a diminué d'un tiers), presque chez tous les hommes qui gravissent de hautes montagnes. »

« Elles ne se développent avec une grande intensité que sur un petitnombre d'entre eux; mais elles peuvent arriver à un degré de violence qui oblige à interrompre l'ascension. Chez tous, sensation pénible ou douleur vive, ce phénomène s'accompagne d'une lourdeur inusitée du membre qui paraît avoir acquis une pesanteur inaccoutumée. »

M. Jourdanet examine ensuite l'opinion qui rapporte ce genre de lassitude à l'intervention active des muscles, pour maintenir en contact les surfaces articulaires, qui se sépareraient sous l'influence de la pesanteur, au moment où la pression atmosphérique serait suffisamment diminuée. Il fait le raisonnement suivant :

Le diamètre de la cavité cotyloïde étant de 54 millimètres au plan d'ouverture, celui-ci présentera une surface de 22 c.q. 89. La

(1) Voir Ind, bibl., XX, p.268 et 269.

pression atmosphérique agit sur ce pian circulaire avec une intensité de231<.. 645. Si la pression diminue d'un tiers, l'intensité devient 15 k. 7i6. A celte altitude le poids du membre abdominal n'a pas sensiblement varié, il est donc le même qu'avant l'ascension, soit 9 kil. environ. Retranchant 9 k. de 15 k. 746, on obtient 6 k. 746, qui représente la pression exercée sur l'articulation coxofémorale, parle poids de l'atmosphère, lorsqu'il est diminué d'un tiers. K Ce n'est pas la résistance qui s'est accrue, conclut M. Jourdanet; c'est la puissance qui a diminué dans la proportion de l'élément chargé d'en alimenter la durée. »

Avant d'examiner les conclusions en elles-mêmes, il est juste de vérifier le calcul dont elles dérivent. Or ce calcul est erroné pour deux raisons principales. L'auteur donne à la pression atmosphérique une intensité trop grande, puisque l'influence de l'arrière- fond de la cavité cotyloïde a été complètement négligée. La direction supposée est inexacte parce que, en retranchant le poids du membre abdominal de l'intensité de la pression atmosphérique, pour en déterminer la résultante, l'auteur considère ces deux forces comme directement opposées, par suite toutes les deux verticales, ce qui" n'est pas vrai pour la pression atmosphérique.

Le calcul est donc à recommencer. Il comprend trois éléments: le poids du membre abdominal; l'intensité de la pression atmosphérique sur l'articulation coxofémorale; l'angle formé par les directions de ces deux forces. Nous connaissons le second élément; déterminons le troisième.

A HT. 2. Délermination de l'angle formé par la direction de la pression atmosphérique^ appliquée à V articulation coxo- fémorale^ et celle de la pesanteur^ appliquée au membre inférieur.

Quand le membre abdominal, privé de tout point d'appui extérieur, librement suspendu par latete fémorale à la cavité cotyloïde, se maintient au repos, sans aucune intervention de là contractilité musculaire, son centre de gravité est verticalement situé au-dessous du centre de la sphère commune à laquelle appartiennent les surfaces articulaires coxo-fémorales, point qui reste immobile dans tous les niouvements de l'articulation. Si le centre de gravité était écarté de cette position d'équilibre, il y reviendrait aussitôt, sous l'influence de la pesanteur, et, dans cette circonstance, le membre abdominal agit comme un véritable pendule composé, dont le point de suspension est le centre articulaire.

La direction de la pesanteur appliquée au membre abdominal étant la verticale menée par le centre 0 coïncidera avec le diamètre vertical RS, contenu dans le plan de la fig. 10, qui représente une coupe de l'articulation coxo-fémorale gauche, suivant le grand cercle vertical contenant l'axe de la cavité cotyloïde.

La direction de la pression atmosphérique est également contenue dans ce plan et figurée par le rayon OZ. C'est donc Tangle SOZ, mesuré par l'arc SZ, qu'il faut déterminer.

L'arc AK vaut par construction, 90", puisque OK est perpendiculaire sur AB. Cet arc est formé de trois segments. Nous connaissons la valeur de l'un d'eux KZ. Il mesure l'angle formé par la direction de la pression atmosphérique avec l'axe de la cavité cotyloïde, trouvé dans le chapitre précédent égal {125" 10' 30". Déterminons le second segment AS, et nous connaîtrons le troisième, celui que nous cherchons.

La corde DH est parallèle au diamètre AB. Menons la verticale passant jpar le point H, la droite HI qui sera parallèle à RS. L'angle H et l'angle AOS sont égaux comme ayant leurs côtés parallèles et dirigés dans le même sens. Or l'angle H peut être mesuré directement.

Sur un bassin frais, séparé du tronc, dépouillé de ses parties molles,, tant intérieures qu'extérieures, et ruginé pour en rendre le maniement plus facile, j'ouvre l'anticulation coxo-fémorale et je sépare la tête fémorale et la capsule fibreuse, de façon à dégager complètement le bord libre du sourcil cotyloïdien. Par un trait de scie, aussi exactement transversal que possible, j'enlève le coccyx et le sommet du sacrum. Puis je dispose le bassin sur une table, dans une position qui représente exactement celle qu'il offrait sur le vivant, au moment de la station debout.

Chez un individu bien conformé, les parties symétriques du bassin sont situées deux à deux, sur une môme transversale horizontale, et le plan du détroit supérieur, ou plutôt le diamètre antéro-postorieur de ce détroit (1), présente une inclinaison qui a été mesurée par divers anatomistes. Nœgele (2) a trouvé chez la femme une inclinaison moyenne de 59° à 60. Les frères Weber (3) ont trouvé pour les deux sexes une inclinaison moyenne de 63° 30'. M. le professeur Sappey (4) estime que l'inclinaison est de 60° chez la femme, de SS"

(1) Voir note 9.

(2) Voir Ind. bibl., XXVI, p. 209.

(3) Voir Ind. bibl., XXXV, p. 317,

(4) Voir Ind. bibl., XXXI.

chez l'homme. J'ai adopté dans mes recherches, et pour les deux sexes, la moyenne indiquée par Nœgele. Je donnerai donc au diamètre sacro-pubien du détroit supérieur l'inclinaison de 60°.

Pour cela, je commençai par figurer ce diamètre à l'aide d'un fdament très-fin, d'un cheveu, tendu entre deux vis qui étaient placées sur la ligne médiane, l'une en avant sur le bord supérieur de la symphyse pubienne, l'autre en arrière au niveau du promontoire. Un fil à plomb, également très-fin, était amené près de. ce diamètre, et celui-ci disposé de telle sorte que l'angle ouvert en arrière, formé par la juxtaposition des deux filaments, fût égal à 30°, ce que l'on obtenait par une mensuration directe à l'aide d'un rapporteur. L'inclinaison était alors mesurée par le complément de cet angle, c'est-à-dire 60°. C'était donc l'inclinaison cherchée.

Un filament, tendu entre les deux épines iliaques antérieures et supérieures, servait à établir l'horizontalité du bassin. Elle était obtenue quand cette ligne faisait deux angles droits avec le fil à plomb.

Le bassin étant ainsi disposé, je détermine à vue d'œil le point ]e plus élevé du bord libre du sourcil cotyloïdien. Cette détermination est facile. Pour la vérification, j'approche le fil à plomb de l'ouverture de la cavité co tyloïde, je mets le fil en contact avec le point choisi, et je m'assure que le niveau du contact est plus élevé que pour tous les points voisins. Le point choisi est l'extrémité supérieure H, du diamètre DH ^fig. 10). Je détermine l'extrémité inférieure D ; je figure ce diamètre par un cheveu passant par les points H et D, et fixé a des

vis enfoncées, au voisinage dans le tissu osseux. A la vis supérieure je fixe un second cheveu muni d'un plomb. Ce deuxième fil à plomb se réfléchit sur le point H, et je maintiens, à l'aide d'une anse, sa contiguïté avec le diamètre DH, au point H. Le bassin est replacé en position et l'angle H est alors exactement figuré. Je le mesure directement, à l'aide d'un rapporteur placé en arrière des filaments, le centre au point H, et je n'ai qu'à lire le nombre de degrés compris entre les filaments.

Il faut ensuite s'assurer que la position du bassin n'a pas varié, surtout dans l'inclinaison du détroit supérieur. Quant à l'horizontalité transversale, on peut la négliger, à la condition d'appliquer les recherches aux deux cavités cotyloïdes. En effet , lorsque le bassin oscille autour d'un axe antéro-postérieur horizontal, l'angle H diminue pour le côté vers lequel le bassin s'élève, la verticale HI restant constante, mais le diamètre DH s'en rapprochant; mais il augmente de la même quantité pour le côté vers lequel s'abaisse le bassin. La somme des deux angles reste donc constante, et la valeur vraie de l'angle H est la moyenne des deux valeurs trouvées, la moitié de leur somme.

J'ai déterminé, par la méthode précédente , l'angle H sur quatre sujets. La colonne 10 du tableau I donne les valeurs trouvées. La moyenne est 39°.

L'are AS, qui mesure l'angle AOS égal à l'angle H (fig. 10), a donc pour valeur moyenne 39°. Nous connaissons actuellement deux segments du quadran A'K. Le troisième est donc le complément des deux autres. II est égal à 25" 49' 30".

Girin, 6

Nous pouvons formuler la proposition suivante : La direction de la pesanteur appliquée au nombre abdominal et celle delà pressio7i atmosphérique à la tête fémorale^ ont entre elles une distance angulaire moyenne égale à 25°. 49', 30".

Art. 3. Poids du membre abdominal.

La colonne 5 du tableau I montre combien est variable le poids du membre abdominal. Les sujets chez lesquels je l'ai déterminé étaient, il est vrai, presque tous émaciés par les maladies chroniques auxquelles ils avaient succombé. Dans ces conditions, une moyenne n'aurait aucun sens. L'estimation à 9 kil. de M. Jourdanet est parfaitement lég-itime et peut être adoptée.

Art. 4. Action du poids du membre inférieur sur la tête fémorale. Comparaison avec celle de la pression atmosphérique. Conclusion.

Le poids du membre inférieur tend à imprimer à la tête fémorale un mouvement de descente directe. Ce mouvement est impossible à réaliser, parce que la portion de la tête fémorale située à gauche d'un plan vertical passant par le point A(fig. 10) ne saurait traverser la paroi de la cavité cotyloïde avec laquelle elle est en contact. La résistance de cette paroi transformerait ce mouvement de descente verticale, en un mouvement de rotation exécuté autour du point A. Il est représenté par la%. 12.

La force OP (fi^. 11), dont l'intensité mesure 9 kil., peut se décomposer en deux autres ; l'une dirigée suivant OA, l'autre suivant l'axe de la cavité cotyloïde OK.

La composante OA est la pression excercée par la tête fémorale sur le point A de la cavité cotyloïde ; la composante dirigée suivant OK, c'est-à-dire tangente à l'arc OL (fig. 12), trajectoire du point 0, mesure l'intensité de la force directe qui produit le mouvement de rotation. Déterminons ces deux composantes.

Elles sont les deux côtés OH,OK, (fig. 8), du rectangle dont la diagnonale est représentée en grandeur et en direction par leur résultante OP. Elles ont, comme intensité, la composante OH, 6 k. 994, et la composante OK, 5 k. 664 (1). C'est-à-dire que, lorsque la pesanteur imprimerait à la tête fémorale le mouvement de la figure 12, le point A ^ appartenant à la cavité cotyloïde^ subirait de la part de cette tête une pression de 6 k. 994, détruite par la résistance du point A; et la force qui sollicite le centre de la tête fémorale, à se mouvoir suioant un arc de cercle dont elle est la tangente^ serait égale k. 664.

Nous pouvons appliquer le même raisonnement à la résultante de la pression atmosphérique, représentée par la ligne OF (fig. 11), et la décomposer en deux forces dirigées suivant AO et KO. Elles sont données par la construction de la fig. 9, et se trouvent respectivement égales 01 à 5 k. 740, OC à 12 k. 216 (2),c'est-à-dire que sous V influence delà pression atmosphérique Ja tête fémorale exerce^ sur le fond de lu cavité cotyloïde, une pressio?î égale à 12 k. 216, et sur l'extrémité supérieure du rebord osseux une pression égale à 5 k. 740.

(1) Voir note 10.

(2) Voir note 5.

Nous avons donc, appliqué au centre de l'articulation coxo-femorale (fig. 13), un système de quatre forces, directement opposées, deux à deux. Celles qui représentent l'action de la pesanteur sont OH et OK: celles qui représentent l'action de la pression atmosphérique sont OG et 01. Ces quatre forces admettent deux résultantes égales à la différence des deux forces directement opposées, et dirigées dans le sens de la plus grande. Les deux résultantes sont représentées par les flèches AD et OK (fig. 14), respectivement égales, AD à 1 k. 254, OK à 6 k. 552.

Nouspouvonsdonc formuler les propositions suivantes:

\° La pression atmosphérique, s exerçant sur la tête fémorale^ s oppose de deux manières aux effets de la pesanteur sîir le membre abdominal.

2° Elle diminue considérablement la pression^ exercée par la tête fémorale, sur la partie inférieure de la cavité coty- Idide. Cette pression dont Vintensité, pour le cas où le membre abdominal pèserait 9 kilogrammes , équivaudrait à 6 k. 994 se trouve réduite à 1 k. 254.

3° Elle s oppose complètement à la sortie de la tête fémorale hors de la cavité cotyloule, et de plus, exerce sur le fond de cette cavité une pression de 6 k. S52, dirigée suivant son axe.

Nous pouvons étudier maintenant les effets produits par les variations barométriques sur l'articulation coxofémorale.

Art, 5. Influence des variations harométriqms sur V articulation coxo- fémorale.

§ V\ Variations accidentelles. — Si la hauteur barométrique diminue, la pression devient également moindre. Les composantes OC, 01 (fîg. 13), qui équivalent à la résultante de cette pression, diminuent dans la même proportion. Quant aux composantes OH,OK, qui expriment le poids du membre, elles ne varieront pas sensiblement;

car l'intensité de la pesanteur ne diminue que de

pour une élévation verticale d'une lieue. (G^'. Poncelet). Elles peuvent donc être regardées comme constantes.

Soit d'abord la composante 01 (fig. 13). Celle-ci diminuant et la force OH restant constante, leur résultante AD (fîg. 14) augmentera jusqu'à la valeur maximum 0H=r7 kil. environ, au moment où la pression atmosphérique deviendra nulle, condition qui ne peut être réalisée. Il en résulte donc une augmentation de la pression qu'exerce la tête fémorale sur la partie inférieure de la cavité cotyloïde. Il semble qu'il doive en résulter de plus une exagération proportionnelle du frottement. Il n'en est rien. Car, en même temps, la composante OC (fig. 13) diminue proportionnellement. La composante OK restant constante, la différence OC-OK, ou la résultante OK (fig. 14) diminue. La pression subie par le point G, qu'exprime cette résultante, diminue donc, à mesure que celle subie par le point A augmente, et proportionnellement. La pression totale subie par la cavité cotyloïde de la part de la tête fémorale, n'aura donc pas varié.

Nous pouvons formuler la proposition suivante :

Quand la pression atmosphérique diminue^ la pression exercée par la tête fémorale sur la cavité cotyldide reste constante. Mais la répartition de cette pression, sur les différents points de la cavité cotyldide^ varie. Elle diminue au sommet de la cavité pour augmenter proportionnellement vers la partie inférieure de son rebord osseux.

On pourrait croire que le point A (fig. 14), appartenant au bourrelet cotyloïdien, au moment où il franchit, comme un pont, l'échancrure ischio-pubienne, se laisse déprimer sous l'influence de la presssion AD. Il n'en est rien, parce que la tête fémorale est maintenue un peu plus haut et de chaque côté par les bords osseux de l'échancrure, qui doivent être pressés en même temps par la tête fémorale et résistent parfaitement.

Examinons maintenant si les surfaces articulaires peuvent s'abandonner par le fait de la dépression barométrique, c'est-à-dire comparons les deux forces OG,OK (fig. i3).

La force OC, qui relève de la pression atmosphérique, possède comme intensité 12 k. 216, et la force OK qui relève de la pesanteur, 5 k. 664. La fraction 12216

-^g^ = 2.1568 exprime le rapport de ces deux forces.

Lorsque la composante OG sera devenue égale à OK,

12 k. 216 ^ elle sera exprimée par le rapport— ^-jg^g- .L mten-

sité de la pression atmosphérique aura diminué dans la

X j . . 13 k. 497 . , même proportion et deviendra ^ ^^^^^ — o K. Àbl.

La hauteur du baromètre sera ^ .v/.o"—^^^ ^ W'

Nous en concluons que, lorsque la hauteur du baromètre tombe à 352 millimètres environ, la composante OG (fig. 13) devient égale à OK, et leur résultante OK (fig. 14) est nulle; c'est-à-dire que le point 0 ne sera sollicité par aucune force dans la direction CK, ou du moins reste en équilibre. Si la hauteur barométrique diminue encore, OG (fig. 13) devient moindre que OK, et leur résultante, OC-OK, devient réelle et rtégative, c'est-à-dire que la pesanteur agit sur le centre 0, en sens inverse de la flèche OK (fig. 14, et fait sortir la tête fémorale de sa cavité, mouvement représenté par la fig. 12, avec une intensité maximum de b k. 664 qui ne sera jamais atteinte.

Nous pouvons donc formuler la proposition suivante ;

Lorsque la pression barométrique devient inférieure à 352 millimètres environ, le poids du membre abdominal^ supposé de 9 kilogrammes^ V emporte sur la pression atmosphérique et /ait sortir la tête fémorale de la cavité cotyloïde.

Gette pression de 352 millimètres n'est qu'une moyenne et sa valeur vraie doit varier suivant les individus. Elle deviendra plus élevée lorsque l'intensité de la pression atmosphérique sur l'articulation coxo-fémorale se trouvera diminuée, par l'effet de dimensions moindres de la cavité [cotyloïde proprement dite, ou plus grandes de l'arrière-fond, lorsque le poids du membre abdominal sera supérieur à 9 kilogrammes.

Ges conditions doivent se réaliser assez souvent, la

(1) Voir note 12

dernière surtout. Les hommes qui se soumettent aux grandes dépressions barométriques sont des individus généralement vigoureux, et le poids de leurs membres abdominaux peut excéder 9 kilogrammes. J'ai trouvé sur un sujet mort à l'hôpital un poids supérieur à 9 kilogrammes. Voir colonne 5 du tableau I.

Il est donc possible, et même probable, que les surfaces articulaires coxo -fémorales pourront s'abandonner à des hauteurs barométriques supérieures à 352 millimètres, mais très-voisines, par exemple à 390 millimètres.

M. le professeur P. Bert s'est soumis à cette pression de 39 centimètres, en se plaçant dans une cloche où l'air était progressivement raréfié (1). Quand la pression fut devenue 45 centimètres de mercure, correspondant à l'altitude de Galamarca (Bolivie), égale à 4161 mètres' il éprouva des nausées que la persistance de la pression sembla avoir fait disparaître. Peu après la face s'est congestionnée et il a éprouvé des vertiges, des éblouissements. Quand la pression eut atteint son minimum 39 centimètres, il a observé un curieux phénomène : en voulant lever la jambe, les muscles qu'il contractait ont été pris subitement de tremblements violents et de soubresauts convulsifs semblables à ceux qui surviennent après des efforts multipliés, amenant un profond épuisement.

D'après ce qui a été dit précédemment, nous sommes en droit de penser que ce curieux phénomène reconnaissait, au nombre de ses causes, la séparation, tout au moins momentanée, des surfaces coxo-fémorales. Sans

(1) Voir Ind. bibl,, III, p 929.

doute, la cause principale était la raréfaction de l'air, la diminution dans la quantité d'oxygène inspirée, qui, se brûlant dans l'économie, produit de la chaleur, laquelle se convertit en force motrice, en contraction musculaire. Cette dernière était donc considérablement diminée. Les faits exposés et démontrés par M. P. Bert sont indéniables. Mais la force motrice n'était pas complètement abolie, puisque le savant expérimentateur contractait des muscles. Il y avait, non pas suppression, mais perversion du mouvement. Au lieu d'une flexion régulière, par exemple, les muscles produisaient par leur contraction de violents tremblements, des soubresauts convulsifs, et ces mouvements désordonnés pou valent, je dirai même devaient, reconnaître pour une de leurs causes, la séparation des surfaces articulaires au moment oii ils commençaient à se produire.

La hauteur barométrique de 39 centimètres est celle observée au Mont-Blanc dont l'altitude atteint 481b™, 9 (1). A cette altitude, les fonctions de l'articulation coxo-fémorale peuvent donc être profondément troublées par la séparation possible des surfaces articulaires. La séparation s'eff'ectuant pendant les mouvements de l'article, ils ne seront plus réguliers et ne pourront servir au but que l'on se propose, par exemple, la marche ascendante. Il n'est pas indifférent, en effet, que la tête fémorale occupe telle ou telle position, par rapport à la cavité cotyloïde. Pour que les muscles se contractent régulièrement, que les leviers osseux obéissent avec leur précision ordinaire, il faut que les rap-

(i) Voir Ind. bibl., fl, p. 329.

ports anatomiques normaux, auxquels la coniractilité musculaire est habituée depuis longtemps, n'aient pas varié. Autrement, le premier effet de toute contraction musculaire, accomplie dans une intention bien déterminée, sera différent de l'effet voulu. Elle devra replacer d'abord les surfaces articulaires en contact et n'interviendra qu'après, pour produire un mouvement physiologique ordinaire. Une certaine partie du travail moteur est donc consacrée à vaincre les nouvelles résistances de la machine, et le travail utile diminuera d'autant. Pour que le travail utile reste le même, il faudra que la puissance motrice, la contractilité musculaire, augmente proportionnellement aux résistances nouvelles, et la suractivité se traduira par un sentiment de fatigue particulier. De plus, au moment choisi pour lui demander de nouveaux efforts, la contractilité musculaire est épuisée par l'élévation verticale du corps humain qu'elle a produite, et se trouve considérablement amoindrie par production insuffisante de la chaleur animale et sa déperdition dans un milieu considérablement refroidi.

§ II. — Dépressio7i barométrique considérable habituelle. Influence de ïaltitude sur la conformation des membres. — Entre le fonctionnement régulier de l'articulation coxo -fémorale, tel que nous en jouissons à notre faible altitude^ et perturbation profonde qui traduira la séparation des surfaces articulaires, à l'altitude de 35 à 39 centimètres de mercure, et contre laquelle devra lutter une intervention musculaire active, la transition ne saurait -être brusque et immédiate. Il n'est pas indifférent que la force qui maintient les sur

faces articulaires en contact et qui ne réside, ni dans les surfaces elles-mêmes, ni dans le bourrelet cotyloïdien, ni dans les muscles environnants, diminue d'une quantité considérable. L'organe manquerait de solidité, et quand, au poids du membre abdominal, s'ajouterait une action quelconque mais de même sens, la tête fémorale abandonnerait la cavité cotyloïde jusqu'à distension de la capsule fibreuse, d'oii résulterait une perturbation profonde.

Il est des lieux habités du globe dont l'altitude dépasse 4000 mètres. Au Pérou, la maison de poste d'Apo atteint 4382 mètres; celle d'Ancomarca (habitée seulement pendant quelques mois de l'année), 4330. Le village de Tacora (Pérou) est à 4173; les villes de Calamarca et Poiosi (Bolivie) sont à 4161 et 4061 mètres (1). D'après M. Gavarret (2), Boussingault rapporte qu'un combat célèbre, celui de Pichincha, s'est livré à une hauteur peu différente de celle du Mont- Rose (4736 mètres).

Les habitants de ces lieux élevés sont donc dans des conditions très-défavorables au point de vue de la solidité du contact des surfaces articulaires coxo-fémorales. Parmi les moyens que l'organisme possède de remédier à ces mauvaises conditions barométriques, il en est un que je crois pouvoir signaler : c'est la brièveté relative des mermbres, tant thoraciques qu'abdominaux. N'ayant en vue que l'articulation coxo-fémorale, je traiterai seulement des derniers.

(1) Voir Ind. bibl., II, p, 317.

(2) Voir Ind. bibl., XII, p. 138.

M. Jourdanet écrit (1) :

« Tous les voyageurs vous diront que, pour des races de provenance identique, la taille est plus élevée chez les habitants des plaines basses que chez ceux dont les grandes altitudes ont modifié les proportions corporelles, »

Alcide d'Orbigny avait , le premier, énoncé ce fait d'observation dans les pages suivantes (1) :

« L'influence de l'élévation, de l'habitation permanente sur les montagnes, nous paraît entrer pour beaucoup dans la taille moyenne relative de l'homme américuin : Nous voyons, par exemple, tous nos Péruviens rester les plus petits entre les nations que nous comparons; ils habitent plus particulièrement des plateaux compris entre les limites d'élévation de 2000 à plus de 470© mètres au-dessus du niveau de la mer, où l'air est fortement raréfié. Si nous suivons les autres peuples montagnards, nous les voyons, en nous avançant vers le Sud, à mesure que les latitudes plus froides les for. cent à descendre des plateaux sur des points moins élevés ; nous les voyons, disons-nous, prendre une taille plus élevée ; les Araucanos sont plus grands que les Péruviens; et les Fuégiens, qui, au milieu de leurs montagnes glacées, en suivent le liitoral seulement, sont plus grands que les Araucanos. Sous les zones chaudes, nous trouvons les mêmes circonstances, en descendant des plateaux sur le versant oriental des Andes : les Apolistas du rameau antisien sont les plus petits, tandis que les autres nations qui en dépendent, ont une taille, en quelque sorte, relative à la hauteur du lieu où elles sont fixées ; ainsi, en passant des Apolistas aux Tacaiias et aux Mocétènes, la taille augmente; aussi les Yuracarès du pied de la chaîne sont les plus grands de tous. Deux faits curieux viendraient confirmer celte influence ; dans les vallées chaudes et humides de la Bolivia, la taille des Quichuas est plus avantageuse que sur les plateaux. La nation Araucana nous ofl"re le même phénomène; la plus petite de toutes ses tribus est celle desPihuenches, habitants des montagnes, tandis que les Ranqueles, bien

(1) Voir Ind. bibl., XX, p. 321.

(2) Voir Ind. bibl., XXVTT, p. 47-49.

plus hauts de taille, sont lixés, depuis des siècles, dans les plaines voisines des Andes.

« Les observations que nous avons faites sur les peuples composant la race parapéenne, confirment aussi notre allégation; le point le plus élevé de sa circonscription géographique, est la province de Chiquitos, formée des collines granitiques servant de partage entre les grands systèmes des versants de l'Amazone et de la Plala. Il est curieux de trouver là les hommes de plus petite taille, tandis que la taille moyenne augmente à mesure qu'on s'éloigne de ce centre, en descendant vers les plaines du Sud, jusqu'à ce qu'on arrive aux Patagons du littoral maritime, ou du côté du Nord, en se dirigeant vers les plaines de la province de Moxos. On en conviendra sans doute avec nous. De tout ce qui précède, il est difficile de ne pas conclure que l'action prolongée de la raréfaction de l'air sur les plateaux peut influer sur le rapetissement de la taille moyenne de l'homme; puisque ce t'ait est démontré, non-seulement par l'ensemble des peuples, mais encore par les preuves qu'en offre le lieu même où vivent les tribus d'une même nation.»

D'Orbigny examine ensuite les variations apportées à la taille par les différences de latitude, climat, nature des milieux et ne reconnaît à ces conditions aucune influence (1):

« La décroissance de la taille ne coïncide nullement avec les limites de la latitude où vivent les nations.

a Si la nature des terrains influe plus ou moins, suivant que ceux-ci sont composés de plaines ou de montagnes, on voit en même temps que ces mêmes plaines, soit qu'elles s'étendent sous la zone froide ou sous la zone chaude, soit qu'elles se montrent sèches et arides, ou qu'elles présentent des terrains inondés, ne font pas sensiblement varier le taille, au moins dans l'ensemble (les nations. »

Les faits observés et les conclusions précédentes se rapportent non-seulement aux hommes, mais encore

(1) Voir Ind. bibl., XXVII, p 52.

aux femmes, et l'écart entre la taille moyenne de l'un et l'autre sexe est peu marqué. La proportion entre la taille moyenne et celle des femmes serait, dit d'Orbigny (1) :

« Pour les nations américaines que nous avons observées, tout à fait contraire à ce qui existe en Europe. M. Isidore Geoffroy-Saint- Hilaire dit dans ses savantes recherches (Histoire générale et particulière des anomalies de l'organisation, tome 1"=', p. 236): « Les femmes sont beaucoup plus petites, proportion gardée avec < les hommes dans les contrées où ceux-ci atteignent une taille « très-élevée. » La différence entre la taille moyenre des Quichuas et des femmes de la même nation est de 140 millimètres, ou moins d'un cinquième de la taille moyenne des hommes. »

Toute variation de taille peut être réalisée de deux façons différentes. Ou bien elle porte également, et dans le même sens, sur la tête, le tronc et les membres abdominaux, trois éléments à considérer, auquel cas les rapports normaux de ces parties ne varient point. Ou bien elle les atteint inégalement, soit dans le même sens, soit en sens contraire, une partie diminuant quand l'autre augmente, et le rapport normal est modifié.

C'est de la seconde manière que sont réalisées les variations de taille dont nous parlons. M. Jourdanet écrit (2) :

«L'Indien apparaît partout à l'observateur avec des membres dont les dimensions exiguës ne semblent nullement en rapport avec le développement de la totalité du tronc.» Il donne des mesures. Le môme développement thoracique, constaté chez des Indiens présentant une taille de 160 à 163 centimètres, demande chez les créoles une taille de 168 à 173 centimètres.

(1) Voir Ind. bibl., XXVÏI, p. 53.

(2) Voir Ind. bibl., XX, p. 316 et 317.

Le rapport de la longueur des membres abdominaux à celle du reste du corps se trouve donc modifié à de grandes altitudes : il devient plus petit.

Le fait peut être expliqué de deux manières. Ou bien la longueur de la tête et du tronc, formant le dénominateur du rapport que nous considérons, augmente, la longueur des membres abdominaux, qui forme le numérateur, restant constante ; ou bien la seconde diminue, tandis que la première longueur ne varie pas.

Il semble, de prime-abord, que ce soit la hauteur du tronc qui doive augmenter par développement de l'appareil respiratoire et de la cage thoracique, à cause de la raréfaction de l'air. D'Orbigny admettait cette explication M. Jourdanet la combat et conclut (1) :

« Nous arrivons ainsi forcément, par l'examen d'une longue série de faits, à la conviction que les habitants des altitudes ne sont guère organisés autrement que nous-mêmes, au point de vue des fonctions respiratoires, et qu'ils n'ont pas en réalité besoin de l'être, puisqu'ils ne respirent pas d'ordinaire avec une énergie bien différente. »

M. D. Forbes est arrivé à des conclusions directes (2). J'en emprunte le résumé à JVl. Darwin (3):

«Dans tous les Aymaras mesurés (par M. D. Forbes), le fémur était plus court défait que le tibia. La longueur du fémur, comparée à celle du tibia, est en moyenne de 211 à 252, tandis que, sur deux Européens mesurés en même temps, le rapport des fémur aux tibias était de 244 à 230 et dans trois nègres de 258 à 241. L'humérus est de môme plus court relativement à l'avant-

(1) Voir Ind. bibl., XX, p. 324.

(2) Voir Ind. bibl., XI.

(3) Voir Ind. bibl,, VII, p, 128 et 129,

bras. Ce raccourcissement de la partie du membre qui est la plus voisine du tronc, paraît, comme me l'a suggéré M. Forbes, être un cas de compensation en rapport avec l'allongement trèsprononcé de ce dernier.

« Ces hommes sont si complètement acclimatés à leur résidence froide et élevée que, comme autrefois, lorsque les Espagnols les faisaient descendre dans les basses plaines orientales, ils le font actuellement, tentés par les salaires considérables des lavages aurifères, ils subissent une mortalité effrayante. Néanmoins M. Forbes, en ayant encore trouvé deux familles qui avaient survécu pendant deux générations, remarqua qu'elles avaient encore hérité de leurs particularités caractéristiques. Mais il était évident, même à première vue, que toutes avaient diminué; et leur mesure exacte montra que leurs corps étaient moins allongés que ceux des hommes des hauts plateaux, tandis que leurs fémurs étaient devenus plus longs, ainsi que leurs tibias, quoique à un degré moindre. Le lecteur trouvera les m(;sures exactes dans le mémoire de M. Forbes, Ces précieuses observations, je crois, ne laissent pas de doute sur le fait, qu'une résidence pendant de nombreuses générations, à une grande élévation, tend à déterminer, tant directement qu'indirectement, des modifications héréditaires dans les proportions du corps. »

Nous arrivons donc, soit par exclusion, soit directement, à rapporter uniquement aux membres abdominaux la diminution de taille, allant de 8 à iO centimètres, qu'offrent les Indiens habitant des lieux trèsélevés.

Un simple coup d'œil jeté sur la planche du traité de M. Jourdanet (1), qui met en présence les corps nus d'une Européenne et d'une Indienne, montre jusqu'à l'évidence la vérité de cette conclusion.

L'explication de ce fait singulier n'ayant pas été donnée, je me permets d'exposer la suivante. Puisque le tronc

(1) Voir ind. bibl., XX.

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ne diminue pas dans sa totalité, quand l'altitude augmente, il en est de même de toutes ses parties, le bassin en général et la cavité cotyloïde en particulier. La tête fémorale, devant exactement remplir cette cavité, conserve ses dimensions primitives. L'articulation coxofémorale présente donc, à l'action de la pression atmosphérique, une surface de même étendue.

Si la surface d'action de la pression atmosphérique ne diminue pas par l'altitude, l'intensité de cette action sur l'unité de surface, et par suite, l'intensité totale sur l'articulation diminuent considérablement. Le poids du membre abdominal tend à séparer les surfaces articulaires, et neutralise presque l'effet utile de la pression atmosphérique. Il est évident que, si ce poids diminue lui-même en même temps que la pression atmosphérique, les conditions deviendront bien meilleures pour le fonctionnement de l'articulation coxo-fémorale. Or, cette diminution de poids est réalisée directement, par celle observée dans la longueur des membres abdominaux.

La diminution de longueur entraîne sans doute une diminution proportionnelle des deux autres dimensions. Prenons, comme longueur moyenne du membre inférieur, à l'altitude où nous vivons, 0 m. 90. Chez les Indiens des hauts plateaux elle est réduite de 0 m. 10, soit de ? de sa valeur primitive, dont elle ne liiesure par conséquent plus que les 11 en sera de même pour la largeur et l'épaisseur, et, si nous déterminons le nouveau volume du membre, nous voyons qu'il esl devenu les If = 0,790 millièmes de sa valeur primitive. Une

Girin. 7

diminution proportionnelle affectera le poids du membre qui, de 9 kil. sera réduit à 7 k. 110.

Nous avons donc une diminution notable dans le poids du membre inférieur et les effets nuisibles de la dépression atmosphérique se trouvent diminués d'autant.

Remarquons que la diminution dans la longueur du membre inférieur atteint surtout le fémur, devenu plus petit que le tibia, à l'inverse de ce qui existe pour les Européens, par conséquent l'os dont les mouvements se produisent dans l'articulation coxo -fémorale. Le fémur représente donc un levier plus court: la longueur du pas devient moindre et la vitesse de la marche estdiminuée dan» la même proportion. Mais ce n'est pas une circonstance défavorable. Loin de là : ce que l'on perd en vitesse, on le gagne en force. Pour l'homme qui demande au fonctionnement de ses articulations coxo -fémorales la production d'une certaine quantité de travail, la condition n'est pas d'aller vite, d'arriver au but en quelques instants, mais bien de faire produire à chaque mouvement, à chaque contraction musculaire, un travail utile déterminé, quel que doive être le temps nécessaire pour la réalisation du travail total. Gomment pourrait-il être obtenu si les résistances du mécanisme, la séparation des surfaces articulaires constituerait une véritable résistancei absorbaient à elles seules toute la puissance motrice !

Le raisonnement serait le même pour démontrer que la diminution de la force développée par les muscles qui meuvent le fémur, accompagnant nécessairement leur diminution de poids, n'est pas défavorable. Chaque

contraction musculaire sera moins énergique, absolument. Mais qu'importe si les résistances ont diminué dans une plus forte proportion, si la contraction musculaire est capable de produire chaque fois un travail utile? Elle se répétera autant de fois qu'il sera nécessaire et le but cherché sera toujours sûrement atteint.

Je résume ce qui précède dans la proposition suivante :

La diminution de la taille observée chez les habitants des hautes altitudes affecte exclusivement les membres abdominaux, les dimensions des articulations coxo -fémorales restant les mêmes. Cette diminution de la longueur des membres détermine une diminution correspondante de leur volume et de leur j^oids^ qui remédie aux conséquences défavorables entraînées directement par la diminution de la pression atmosphérique, pour le mécanisme de l'articulation coxofémorale.

Nous voyons donc nettement ici « la subordination de l'organe à la fonction et la relation intime des éléments de l'organe avec les éléments de la fonction» (1). Les conclusions précédentes sont conformes à la formule de M. J. Guérin : « La fonction fait l'organe ». formule brève et saisissante , selon l'expression de M. Marey, qui cite, à l'appui, un grand nombre de faits démontrant la parfaite variabilité du squelette et du système musculaire (2). « Quand nous disons : la fonction fait l'organe, écrit M. J. Guérin (3), nous cn-

(1) J. Guérin. Voir Ind. bibl., XVIII, p. 26.

(2) Voir Ind, bibi., XXHI, p. 88 et suiv.

(3) Voir Ind. bibl., XVIH, p. 25.

tendons que les conditions mécaniques mises en jeu par Texécution fonctionnelle ont pour efFet de réaliser la forme et la composition spécifique de tel ou tel organe. »

Enfin, si la relation de cause à effet, entre la diminution de la pression atm.osphérique et la brièveté relative desmembres, étaitadmise, elle serait une nouvelle preuve, directe, apportée à la théorie du Transformisme de Lamarck et Darwin, principalement dans le sens du premier, l'influence des milieux. Si le passage de l'état primitif à l'état actuel, c'est-à-dire la diminution progressive de la taille avec l'altitude, n'a pas été observé, le phénomène inverse, le retour à l'état primitif, l'augmentation de la taille par la diminution de l'altitude, a été très-exactement constaté par M. D. Forbes. Il a vu qu'il suffisait aux Indiens des hauts plateaux, de vivre à des altitudes moindres, pendant deux générations, pour que les modifications apportées à leur organisme fussent sensibles. Elles consistaient dans l'augmentation de longueur des membres abdominaux et thoraciques, portant sur tous leurs segments, mais principalement sur les plus élevés, la cuisse et le bras, qui avaient à se mouvoir dans les articulations primitivement et directement influencées par les nouvelles conditions des milieux extérieurs.