LOIS DU MOUVEMENT VIBRATOIRE

§ i • — * Vlbratton ne prodnlMiiil dans un corp* solide.

Le mouvement vibratoire le plus simple est celui qui a lieu dans un corps solide. Qu'on suppose une corde fixée à Tune de ses extrémités, et recevant à Vautre bout une impulsion verticale, il va se produire des ondulations qui se propageront jusqu'au point fixe pour revenir sur elles-mêmes, et repartir encore, jusqu'à ce que la puissance vive initiale se soit éteinte, ou, plus rigoureusement, se soit communiquée tout entière à Tair ambiant.

La vibration ainsi produite présente les phénomènes suivants :

1"* L'ondulation est d'autant plus élevée, que la puissance vive communiquée dans Funité de temps est plus considérable.

2» A mesure que celte puissance vive initiale s'affaiblit, par suite de la communication du mouvement à l'air extérieur, l'ondulation diminue de hauteur, mais en même temps sa vitesse de propagation augmente en tendant constamment vers une certaine limite, qui n'est autre que la vitesse du son dans le milieu dont est formée la corde (voyez les lignes PQ, PQ' de la fig. 2).

PAtt LE CAHMOORAPHe ET LR SPHTGSlOGnAPnS. 87

l"" Tout étant constant, sauf le travail de Timpulsion initiale, la hauteur de la pulsation, hauteur que peut apprécier le doigt, et que représentent exactement les tracés sphygmographiques, variera dans le même sens que le travail moteur communiqué dans Funité de temps. Désignons par pu la hauteur, Tintensilé de la puisa* tion ; soient /„ le travail moteur développé par pulsation, t la durée

de la pulsation; -^ exprimera précisément le travail moteur

communiqué dans l'unité de temps.

2® Si, au contraire, le travail moteur communiqué dansTunité de temps est constant, et que l'élasticité e varie seule, la hauteur Pt, de la pulsation variera dans le même sens que cette élasticité; c*e8t*à*dire que plus le tube sera flexible, cédera rapidement et d'une manière considérable à Taction de Timpulsion initiale, plus la hauteur de la pulsation sera grande.

Donc, la hauteur de la pulsation varie en sens direct du travail moteur et de r élasticité des parois.

— • CanacA de réiMitleKé des Yaloseaux*

L'élasticité des parois est sous la dépendance de deux causes : 1" l'élasticité propre des tissus formant les parois; i"" la tension des liquides renfermés dans ces tubes. Dans l'organisme animal, par exemple, une artère peut être trcs-élastique par suite de sa texture, ou être presque rigide, comme dans les altérations athéroma^ tfiuses. D'un autre côté, si le sang renfermé dans celte artère normalement élastique est à une pression élevée, les parois seront tendues, et pourront difficilement céder à une nouvelle impulsion; dans ce cas, la vibration qui se produira sera dans les conditions d^un tube peu élastique, quoique les parois du tube soient formées de tissu très-élastique. Une diminution de tension produit, par contre et pour les mêmes raisons, une augmentation d'élasticité des parois, et la vibration qui aura lieu a ce moment sera dépen* danle des conditions qui régissent les vibrations se communiquant dans un liquide renfermé dans des vaisseaux élastiques. On voit donc qu'une forte tension préexistante tend à rapprocher les tubes

S8 ONIMUS ET VIRY. — ÉTODB DBS TRACÉS OBTENAIS

élastiques des tubes rigides, en ce sens que leur action surjes vibrations est la même que celle de tubes réellement moins élastiques. Par conséquent :

Pour un même tube^ F élasticité est en raison inverse de la tension.

3"* Remarquons enfin que si nous prenons des cordes de moins en moins flexibles, les hauteurs d'ondes iront constamment en diminuant, et les vitesses de propagation en augmentant, pour une môme puissance vive initiale communiquée à ces diverses cordes.

§ s. -» Ttbration se prodotsant dans one masse liquide.

Toutes ces remarques si sensibles dans l'exemple du mouvement vibratoire d*une corde s'appliquent exactement au mouvemekii vibratoire qui fait spécialement l'objet de notre étude.

Il est clair, en effet, que si nous prenons un système de tubes élastiques remplis d*eau^ nous aurons à examiaer.les mômes éléments.

L'intensité ou la hauteur p^, de la pulsation variant dans le même sens ; .

!• Que le travail moteur développé par unité de temps -^ >

2' Que l'élasticité c, variera en raison composée de ces deux éléments, c'est-à-dire que

le sens des variations de/>,,en fonction des Variations de -^

et de e sera exprimé par la formule symbolique

.;>,=^xe(l).

(i)vPar formule symbolique, nous entendons dire <{ae la hauteur pi, de la pulsation n'est pas donnée en valeur réelle et absolue par Texpression

mais simplement que celte hauteur varie proportionnellement ou en raison inverse

des divers éléments tm, 0» ^

L'expression vraie de la hauteur .pu «erait Pb s=/ ((m, «, 0» formule qui signifie,

FAB LE CARDIOGRAPHE ET LE ^PHTGMOGRAPHE. 89

S** Enfin, nous avons vy que plus la corde est tendue, ou plus les parois du tube sont rigides, plus l'ondulation est petite et plus elle augmente de vitesse, ou, ce qui revient au même, plus Fondulation a de hauteur, moins sa vitesse de propagation est grande. Désignons par V la vitesse de propagation de l'onde (ne pas confondre avec la vitesse du liquide) ; comme elle varie en sens inverse de Tintensité de l'ondulation -, c esl-à-dire pour notre cas particulier de la hauteur de la pulsation /7h> nous pouvoirs poser la formule

Pu

Et remplaçant pi, par son expression (§ A) —p- x e , nous aurons :

"^ Ph "" f« « *

§ •. — ^IVaeés théorisa** d'iue Tlbradon ae prodnlsant dans

liquide.

Telles sont les lois relatives au mouvement de Tonde dans le cas où il n'y a pas écoulement ; nous pouvons les représenter d'une manière graphique.

Supposons un tube 6F d'tine assez grande longueur, rempli d'eau, possédant à Tune de ses extrémités G une poche contractile faisant office de cœur. Si en 6 et en F» c'est-à-dire près du

.en langage ordinaire, 4ue pu est une certaine fonction des trois variables fm, 9. tX laquelle^ po^r être déterminée rigoureusement, exigerait l'emploi des hautes mathématiques, ce que nous devons nous interdire dans un mémoire purement physiologique. Il nous suffit d'ailleurs, pour l'objet que nous nous proposons, de connaître dans quel sens varie pj,, connaissant le sens des éléments tm, e, t \ toutes choses

'que nous avons déterminées par les considérations élémentaires précédentes, et que

noua avons synthétisées dans ja formule symbolique )>h = — X '•

o^m\j9 Et tifiti

Fig/^5 (1).

ÉYUDÊ DES TnAC£S OBTKNtS

centre d'ébranlement et a la périphéfie, nous plaçons deux appareils enregistreurSy nous obtiendrons les deux tracés indiqués.

Les sommets â, a'(fig. 6) répondent au premier passage de Tonde directe (pouls proprement dît). On voit :

1^ Que le sommet cf est moins élevé que le sommet a; donc la pulsation lend à s'éteindre à mesure qu'elle progresse.

2* Que la pulsation cf n'apparatt que quelques instants après la pulsation a ; donc la progression n'est pas instantanée.

Cette vitesse de progression peut être évaluée au moyen de Tintervaile mn.

Les pulsations i', 6, répondent aux passages aux points F et 6 tîe Tonde réfléchie pour la première fois (pouls en retour ou dicrole). On voit :

(1) Àtt lieu de pUcer let deux tracés à la suite run de Taotre, nous les plaçons run au-dessous de Taulre, afla de mieux monlrer les différences qui existent. L'impulsion première est donnée pour la ligne supérieure, la ligne G ;

cette ligne représenterait par conséquent raorte ; tandis que l'inférieure, la ligne F, représenterait l'artère d'un membre.

PAR LE GARDIOGnAPHE ET LE 6PHYGM0GRAPHE. 01

1* Que le sommet U est plus élevé que le sommet b ; donc Texlinction de l'onde conlioue dans la réflexion (le pouls dicrote est en effet plus prononcé à la périphérie que dans les environs du centre d'ébranlement).

2'' La pulsation b n'apparaît qu'un instant après la pulsation A, et le temps que met la pulsation réfléchie à traverser l'espace F6 est mesuré par l'intervalle m'tfifi moindre qiie mn, qui mesurait le temps que mettait l'onde directe pour traverser le même intervalle. Donc, à mesure que l'intensité de la pulsation diminue, sa vitesse de propagation augmente.

Les sommets c, &, répondent de même aux passages aux points G el F de l'onde après sa deuxième réflexion. Leur hauteur est moindre, mais leur vitesse de propagation s'est accrue; et au bout de trois ou quatre circulations, la vibration est complètement éteinte.

Si maintenant nous supposons que la tension vienne à baisser dans le tube, le tracé fourni au- point 6 ne sera plus représenté par la ligne supérieure, mais par la ligne inférieure 6'. En comparant ces deux tracés, on voit :

1* Que le sommet af* est plus élevé que le sommet a : la hauteur de la pulsation est en raison inverse de la tension.

2"* Le sommet V^ est plus élevé que le sommet b : le dicrotisme est également en raison inverse de la tension.

ii^ L'espace r's' qui mesure l'intervalle entre la pulsation de Tonde directe et celle de l'onde réfléchie est plus considérable dans la ligne 6' que l'intervalle n de la ligne 6 : la vitesse de l'onde diminue quand la tension diminue, c'est-à-dire qu'elle est en raison directe de la tension.

Nous pouvons rapprocher de ces tracés théoriques le tracé obtenu par M. Marey en mettant un sphygmographe sur des tubes de caoutchouc remplis de mercure que l'on comprime et qu'on relâche alternativement. La figure qu'il obtient présente tous les éléments que nous venons d'analyser et dans les mêmes rapports (fig. 6). {Voy. au prochain numéro avec la fin du mémoire.)

ACTION DE L'OXYaÈNE SUR LE SANG

Par M. SCHOENBEIIV,

Profeneur dt chimie à ranivenilé de Bâie.

Traduit DE l*âllemand pie M. FELTZ.

De nombreuses expériences m'ont conduit à admettre que Toxygène ordi<naire ne peut produire aucune oxydation sans avoir subi préalablement une modification allotropique. J'ai prouvé qu'il existe deux modlGcations opposées de Toxygène, l'antozone @ et l'ozone 3, qui naissent de l'oxygène ordinaire 0, dans des conditions convenables. L'expérience nous a appris que l'ozone 0 oxyde à froid et directement un grand nombre de substances simples et composées. L'antozone 0 est, au contraire, chimiquement indifférent pour des substances très-facilement oxydables, telles que le phosphore, l'indigo réduit, l'acide pyrogallique, l'hématoxyline, etc. ; mais il se combine très-bien avec l'eau, HO, pour former du peroxyde d'hydrogène HO, ; l'ozone ne se combine pas avec HO.

Une des manières de décomposer l'oxygène neutre 0 en 0 et eii 0, ic'està-dire de le polariser chimiquement, consiste à le mettre en contact avec une substance facilement oxydable par l'ozone 0 et avec de l'eau.

Je considère depuis longtemps la combustion lente du phosphore dans l'air atmosphérique humide comme le type de toutes les oxydations lentes qui se produisent dans l'air. 11 faut chercher dans la polarisation chimique de l'oxygène neutre 0 l'explication de toutes les oxydations lentes qui paraissent se produire sous l'inûuence de cet oxygène. Dans toutes ces oxydations il se produit de l'eau oxygénée sans que pour cela il y ait nécessairement dégagement d'ozone libre. La formation de l'ozone libre à côté de l'eau oxygénée HO + ©, pendant la combustion lente du phosphore, est due, ainsi que je l'ai prouvé, à la volatilité de ce dernier. On a, en effet, reconnu qu'aucun corps ne peut donner de l'ozone libre pendant son oxydation lente, à moins d'être volatil à la température ordinaire ou à la température de l'ébullilion de l'eau. Lorsqu'à une température ordinaire ou à une température un peu plus élevée on agite de l'amalgame de plomb avec de l'oxygène et de l'eau acidulée par l'acide sulfurique, il se forme très-rapidement une quantité notable de peroxyde d'hydrogène sans qu'on puisse constater la plus faible trace d'ozone libre. Cela tient à ce que Tozone 0 qui se développe sur le plomb sert à oxyder ce métal, ainsi que l'indique la formation de sulfate dé p1on)b qui accompagne cette réaction. On constate de même l'absence de l'ozone dans d'autres phénomènes d'oxydation dans lesquels il se développe de l'eau oxygénée, lorsqu'on traite, par exemple, l'acide pyro-

ACTION DE l'OXYGÈME SDR LE SANG* 93

galBque par une dissolution de potasse en présence de Toxygène* A Tétat solide, cet acide ne s'oxyde ni en présence de Toxygène ordinaire 0, ni en présence de Fantozone 0, libre ou combiné avec Teau, à Tétat de HO-f- O ; t'osoneQ et ses combinaisons, les oaonides, l'attaquât au contraire trèsénergiquement et le transforment en matières bnmes appelées matières Qlmiques. Exposé au contact de l'oxygène ordinaire 0, en présence de l'eau, l'adde pyrogallique subit une décomposition analogue ; c'est pour cela qu'une dissolotion d'acide pyrogallique brunit peu à peu quand on l'expose à l'air. L'addition d'un oxyde alcalin quelconque active considérablement cette dé^ composition. J'ai prouvé que cette oxydation est toujours accompagnée de la formation d'eau oxygénée; cette eau, HO -^ ®, n'a pas d'action oxydante sur Tacide pyrogallique. J'en conclus que l'oxygène neutre 0 est polarisé ddffliqaement en présence de l'acide pyrogallique et de l'eau, de même que dans l'oxydation lente du phosphore dans l'air humide. L'ozone G qui prend naissance oxyde l'adde pyrogallique, tandis que Tantozone © se combine arec l'eau pour former de l'eau oxygénée, HO -f* ®* L'essence de térébentiiine présente des réactions tout aussi curieuses. D'après mes observations, die décompose l'oxygène ordinaire en antoaone ® et en ozone G ; l'ozone transforme une partie de l'essence en résine, tandis que l'antozone se porte sur uoe autre partie, avec laquelle il forme une combinaison qui^ à son tour^ peut le céder à d'autres substances, à l'acide sulfurique, par exemple,

Dans un grand nombre d'oxydations, il ne se forme ni ozone ni eau oxy-» gênée à l'état libre ; ces phénomènes semblent prouver que l'oxygène neutre peut produire directement des oxydations, ce qui serait contraire à ma théorie ; mais je vais prouver dans la suite de ce travail que ce sont des circonstances accessoires qui empêchent la formation de l'ozone et de l'eau oxygénée à l'état libre pendant ces oxydations.

Les faits que je viens de décrire mènent à penser que les oxydations qui se produisent dans l'intérieur de l'organisme se font de la même manière que les oxydations lentes d'un grand nombre de substances organiques et inorganiques en présence de l'air humide. L'oxygène introduit dans le corps par la respiration y produit des oxydations ; je crois que ces oxydations sont toujours précédées par la polarisation chimique de l'oxygène neutre. L'eau oxygénée se formant danç l'oxydation d'un grand nombre de corps, et sa présence suffisant pour indiquer la polarisation chimique de l'oxygène, j'ai recherché l'eau oxygénée et l'ozone dans le sang des animaux. Les recherches que j'ai entreprises dans ce but ne m'ont fait découvrir la moindre trace de l'une ou de l'autre de ces substances, malgré les précautions que j'ai prises et la grande sensibilité des réactifs employés.

Ce résultat négatif , loin de me paraître en contradiction avec ma théorie, m'a fait supposer que des circonstances accessoires empêchent la formation de l'eau oxygénée ainsi que celle de l'ozone. Je vais examiner de plus près ces circonstances.

Dans mes recherches antérieures sur l'action de l'ozone sur les matières

Ot SCHOENBSm. — ACTIO:! n t'OXTGiHB SOR LE SAKG.

Mlganiques, j'« (roaté qse h saag «hiofbe Irës-rile ee c«|» ; ipie TalbiH nme, U flirîiie et les glolmles du suig eiercent beléaicirt b sur loi. Ces substaDces sobissenl dsas ces cirr— stiaces i table davs leur coasIitatMi ehimiqae, akisi que l'est peeaté i et les radierdies très-jatéressaBles de MM. Hîas et Gornp.

Quant à l'aelimi de Vma oiygénée sor l'albamiie en dissolotm, il résulte de mes eipérienees <pie ces dein sphatancrs peot ent toe très lengtemps en ceataet à la température ordinaire sans agir sensiblement l'une sor Taolre. Un mélange de ces substances, conaerté pendant plusieurs mois, contenait toujours de l'eau osygénée, et sa ricbesse en albumine n'avait pas changé.

Thenard a décoo? ert la propriété curieuse que possède la fibrine du sang coagulé de décomposer HO* en eau et en oxygène ordinaire, sans s'oxyder elle^néme d'une maaière appréciable. La fibrine en dîsiololîon dana le sang posiède-i-elle cette même propriété? On ne peut l'afOrmer avec certitude, car personne, que je sache, n'a encore réussi à oblenir la fibrine i l'état liquide en dehors de l'oiganisme.

D'après mes expériences, du sang frais soigneusement débarrassé de sa fflinrine possède au plus haut degré la propriété de décomposer l'eau oxygénée en eau et en oxygène ordinaire ; le dégagement abondant de gas et la mousse qui se produisent immédiatement quand on mélange ces deux liquides rendent d'aiUeors celle action risible. Si, i l'aide d'une disposition spéciale d'appareils, on recueille ce gax et qu'on l'analyse, on trouve qn'il a toutes les propriétés de l'oxygène ordinaire. Il en résulte que le sang défibriné déeompeae le peroxyde dliydrogénn BO^ de la mémo fouaièrt que le pla* tfne, c^esl-è-dire en HO et 0. Lorsqu'on ajoute à une certaine quantilé do es sang une quantité relativement petite d'eau oxygénée, on n'en trouve plus la moindre trace au bout de quelques secondes, et le liqinde restant possède la propriété de décomposer une nouvelle quantilé d'eau oxygénée avec dégagement d'oxygène. Si l'on attend que cette nouvelle quantité d'eau oxygénée soit décomposée, ce qu'on reconnaît focilement i l'aide de l'empois d^araidon iodé et du sulfate de fer, on peut de nouveau ajouter de l'eau oxygénée et la voir disparaître au bout de fort peu de temps. On ne peut cependant continuer ainsi è l'infini; le sang perd peu! peu sa |»opriété de décomposer l'eau oxygénée, le liquide devient de ph» en plus dair et ne larde pas k être complètement incolore, en même temps qu'il devient incapable de décomposer une nouvelle quantité de HOi .

Les substances organiques contenues dans le sang défibriné aont, comme on sait, l'albumine et les globules sanguins. Comme l'albumine n'a pas d'action sur le peroxyde d'hydrogène, on peut admettre que ce sont les globules qui donnent au sang défibriné les propriétés décomposantes dont je viens de parier. Ce qui me confirme dans cette manière de voir, c'est que les i^obules, débarrassés autant que possible de Talbumine, et même desséchés, décomposent Teau oxygénée avec un vif dégagement d'oxygène neutre» De plus, il résulte de ce qui précède que les globules sanguins se détmi-

ACTION DE L*OXYGÈNE wSUR LE SANG. 06

sent pendant que Teau oxygénée se décompose ; en effet, le sang est com-« piélemeat décoloré au moment où il perd la propriété de décomposer HO,. Ce qui le prouve encore mieux, c'est que le sang décoloré ne bleuit plus la teinture de galac en présence du peroxyde d'hydrogène. Les globules du sang produisent, a?ee la teinture de gaîac additionnée d'eau oxygénée, une coloration bleue tellement caractéristique, qu'on peut reconnaître de cette manière des traces excessivement petites de ces globules. De l'eau colorée par du sang défibriné, de manière à présenter une teinte rouge à peine lisible, bleuît notamment, et an bout de fort peu de temps, la teinture de gabus additionnée d'eau' oxygénée. Je recommaude ce réactif, le plus sen-> aibie que je connaisse, à l'attention des physiologistes et à ceux qui s'oc* eopent des applications de la chimie à la médecine légale. Le fait suivant pourra donner une idée de la quantité considérable d'eau oxygénée qui peut être décmnpoaée par les globules du « ang, 4 gramme de sang frais défibriné a décomposé, à la température de 7 degrés, en doiue ou quinze minutes, l'eau oxygénée provenant de 5 grammes de BaO ^ et contenue dans 4 00 gram. d'eau. Le liquide restant n'avait pas entièrement perdu la propriété de décomposer le peroxyde d'hydrogène, et les globules qu'il renfermait primi*^ tivement n'étaient pas tous détruits. La teinte encore rougefltre du liquide indiquait leur présenee ; on pouvait, du reste, la constater très-nettement à Taide de la teinture de galac additionnée d'eau oxygénée qui hieuissait quand on y ajoutait nne certaine quantité de ce liquide. Pour lui enlever entière-» ment sa propriété de décomposer HOi ou de bleuir la teinture de galac, il fallait y ajouter une nouvelle quantité d'eau oxygénée égale à celle qu'on y avait déjà ajoutée ; inutile de dire que cette eau oxygénée se décomposait beanconp pins lentement que la première. On voit qu'en somme« les globules sanguins contenns dans 4 gvamme de sang défibriné ont décomposé i grammes de peroxyde d'hydrogène pnr, quantité énorme relativement au faible poids de la matière organique qui a produit la décomposition.

Je vais dier un antre fait très^urieux. Pendant la réaction de l'eau oty^ gênée sor le sang défibriné il se forme une matière blanche floconneuse qui a tontes les propriétés d'une substance albuminoîde, et qui, de plus, fiossède celle de décomposer d'une manière appréciable 1 eau oxygénée, sans éprouver de modification, on du moins pas de modification appréciable. Cette dernière cîrceastance tend à faire supposer que cette matière se rapproche beaucoup delà fibrine coagaiéè du sang, si elle ne hii est pas identique, et qu'elle prorient des globules sanguins détroits par HO « : c'est aux physiologistes à nous Caire connaître davantage cette substance. La présence de cette substance donne an sang complètement décoloré par HO9 la propriété de d6« camposer encore sensiblement l'eau oxygénée. Si l'on enlève cette matière blancbeen filtrant le liquide, celui-ci ne décompose plus HOt* Mais si le liquide filtré^ qocique clair, n'est pas entièrement décoloré, s'il a une teinte excearivemenl fSaîUe de brun ou de jaune, il décompose une nouvelle quan* lilé de peroxyde d'bydrogéne et se trouble sensiblement. Il faut toutefois