CHAPITRE IX

CHANGEMENTS DE VOLUME DES ORGANES

Historique et comparaison des méthodes employées pour étudier les changements de volume des organes sous l’influence des changements dans la pression du sang. — Expériences sur les changements de volume de la main : influences d’ordre mécanique, compression artérielle, compression veineuse; influences des nerfs vasculaires, action du froid, de l’électricité. — Conclusion des expériences. — Vitesse du sang.

Historique et comparaison des méthodes employées pour l’étude des changements de volume des organes sous l’influence des changements de la pression du sang.

J’emprunte à un mémoire de François-Franck la plupart des détails historiques suivants* : En 1846, Piégu2 communiquait à l’Académie des sciences une note sur les mouvements des membres dans leurs rapports avec le cœur et la respiration. Il avait vu, en poussant une injection dans le membre inférieur d’un cadavre immergé dans un grand vase rempli d’eau tiède, le liquide du vase déborder quand l’injection distendait les vaisseaux. Le débord augmentait dans la mesure de la pénétration de l’injection ; il cessait quand cessait la poussée du piston. Tel fut le point de départ de ses recherches. Bientôt, expérimentant sur l’homme vivant, il enferma une extrémité tout entière ou une portion de membre dans une boîte contenant de l’eau tiède et fermée de toutes parts, sauf en un point qui donnait passage à un tube d’exploration. 11 vit alors, très-amplifiées, les oscillations que Poiseuille avait constatées en enfermant une grosse artère dans son appareil à déplacement: àchaque impulsion du cœur, à chaque

1. François-Franck: Eludes sur les changements de volume des organes. Travaux du laboratoire, 1876.

2. I’iégu, C. R. Acad, sc., 1846, t. XXII, p. 682, et Müller's Arch. für anal. Jahrgang. 1847.

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diastole artérielle, correspondait une élévation du niveau du liquide ; à chaque repos du cœur se produisait un abaissement en rapport avec l’évacuation du sang par les veines.

Ces oscillations circulatoires étaient combinées avec des excursions plus étendues, plus lentes, en rapport avec les mouvements respiratoires, et Piégu vit clairement que la dépression.du niveau du liquide était à son maximum pendant l’inspiration, et l’élévation de ce même niveau à son maximum pendant l’expiration.

•Le rapprochement de ces phénomènes et de ceux qui s’étaient offerts à Bourgougnon *, dans ses expériences sur les mouvements du cerveau avec un tube ouvert vissé dans le crâne d’un animal, ne pouvait échapper à Piégu. Cet auteur a même particulièrement insisté, dans un travail complémentaire plus récent *, sur l’identité, admise par lui en 1846, des causes qui produisent des phénomènes identiques : ainsi, au lieu d’attribuer les mouvements du cerveau â des soulèvements de la masse encéphalique par la dilatation des artères de la base, il les mit sur le compte de l’expansion vasculaire générale produite dans l’organe par l’afflux du sang artériel ; l’affaissement de la pulpe cérébrale fut de même attribué par lui au retrait des petits vaisseaux.

En 1850 parut le travail de Chelius 3 dans lequel l’auteur annonçait qu’il avait vu les mouvements du pouls traduits par les oscillations d’une petite colonne d’eau dans un tube vertical qui surmontait un cylindre contenant l’extrémité d’un membre. Mais Chelius n’insista pas sur l’importance de cette méthode et ses recherches restèrent ignorées. Nous savons que Piégu avait déjà étudié les mêmes mouvements avec le même appareil; mais sa priorité n’atténue en rien le mérite de Chelius, car celui-ci ne connaissait évidemment point les recherches de notre compatriote, pas plus que les auteurs qui sont venus ensuite n’eurent connaissance des siennes.

Un perfectionnement important fut introduit par Chelius dans cette expérience : il suspendit librement son appareil, et amoindrit ainsi l’influence des mouvements musculaires du membre et les effets des oscillations du corps sur les variations du niveau de la colonne liquide.

1. Bourgougnon, Tli. Paris, 1839. — 2. Piégu, Avch. plujs., 1872.

3. Chelius, Deilrage zur Vcrvolstandigung (1er PhgSikalischen Diagnoslik. — Vierleljahrschrifft fur die praktische Ueilkunde, herausgegeben der Med. Facultat in Prag. Vil Julirgang, 1830, XXII B., S. 103.

Mosso, ignorant ce détail des expériences de Chelius, eut la même idée, et appliqua très-heureusement à son Plélysmographe un procédé de suspension analogue.

Jusqu’ici on s’était contenté de suivre du regard les déplacements du liquide dans le tube ouvert à l’air libre, et, avec cette méthode d’exploration, on ne pouvait voir que ce qu’on a vu, c’est-à-dire que le niveau exécutait une grande ascension pendant l’expiration, une grande descente pendant l’inspiration, et que ces excursions respiratoires très-amples se produisaient par petites saccades isochrones avec les battements du cœur (Piégu). Mais la fixation de ces mouvements sur le papier ne pouvait manquer d’être bientôt tentée, car l’emploi des instruments enregistreurs, inauguré par Ludwig en 1847, commençait à prendre dans les recherches physiologiques le rang qu’il méritait.

Fick1, quelques années après Chelius, entreprit d’inscrire avec le kymographion les mouvements alternatifs de dilatation et de resserrement présentés par la main enfermée dans un appareil analogue à ceux qui ont déjà été indiqués. Les déplacements du liquide étaient transmis à un manomètre à mercure en U : le flotteur de la longue branche inscrivait sur une bande de papier les grandes oscillations respiratoires et les petites oscillations cardiaques du membre en expérience.

L’appareil de Fick offre déjà ce grand avantage que les changements de volume rapides du membre sont en totalité transmis au manomètre. La membrane de caoutchouc qui laisse passer l’avant-bras est, en effet, rendue fixe par l’addition d’une épaisse couche d’argile consolidée elle-même à l’aide d’une plaque métallique : il résulte de cette suppression des mouvements de l’obturateur que les moindres variations du volume de la main se traduisent par des oscillations correspondantes de la colonne manométrique.

Mais une autre objection plus grave semble devoir être faite à ce mode d’inscription : la vitesse acquise du liquide déforme les indications. Le tube du manomètre, cylindrique, forcément étroit, renferme une longue colonne liquide qui, projetée au moment de l’afflux du sang dans le membre, dépasse le point auquel elle devait s’arrêter, et vice versa.

Fick s’est préoccupé spécialement d’étudier les variations ra-

1. A. Fick, Untersuch. a. d. Zürcher physiol. Laboraf., I, p. 1.

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pides du volume de la main en rapport avec les mouvements du cœur et les variations plus lentes déterminées par le double mouvement respiratoii'e. Mosso, dans ses recherches sur les changements de volume des organes, remontant à 1874% a poursuivi un tout autre problème : il a voulu surtout inscrire les mouvements des vaisseaux, indépendamment des oscillations rhythmiques dues à la double influence cardiaque et respiratoire. Ce sont donc spécialement les changements absolus de volume qu’il s’est attaché à déterminer. Pour cet ordre de recherches, son appareil à déversement est excellent et d’une précision indiscutable; la description en a été donnée par l’auteur dans un mémoire important*. Je n’en rappellerai donc ici que les points principaux.

Dans un manchon de verre horizontalement placé sur une tablette librement suspendue, on introduit le membre supérieur jusqu’au-dessus du coude. Une forte membrane de caoutchouc ferme en haut l’appareil et s’oppose à l’écoulement de l’eau dont il est rempli. De l’autre extrémité du cylindre sort un tube horizontal qui se coude ensuite à angle droit et plonge dans une éprouvette. Cette éprouvette se trouve équilibrée par une petite masse à laquelle elle est reliée par l’intermédiaire d’une poulie.

L’éprouvette, plongeant dans de l’eau alcoolisée, va s’enfoncer chaque fois que le volume du membre immergé dans le cylindre viendra à augmenter ; elle émergera au contraire quand le volume du membre diminuera, et ce double mouvement d’abaissement et d’élévation de l’éprouvette commandera à son tour l’ascension ou la descente d’un contre-poids qui lui fait équilibre.

Mosso a adapté à ce contre-poids mobile dans le sens vertical une plume qui trace sur un cylindre tournant ou sur la bande du kymographion de Ludwig. Toute augmentation du volume du bras [c'est-à-dire toute dilatation vasculaire ) s' accompagnera d’une ascension de la courbe ; toute diminution de volume ( resserrement vasculaire) faisant remonter V éprouvette, fera d’autant redescendre la plume écrivante.

1. A. Mosso, Von einige neuen Eigenschaften der Gefasswand. Leipzig, 1874.

2. A. Mosso, Movimenli dei vasi sanguigni nell’ uomo. Acad. Scient, di Torino.

Le bul principal poursuivi par Mosso est d’étudier les effets des mouvements propres des vaisseaux se produisant indépendamment des variations que leur imprime l’action rhylhmée du cœur, et sous l’influence des propriétés inhérentes à leur tissu.

On sait que Buisson avait enregistré les battements du cœur en appliquant sur la région de la pointe la circonférence d’un entonnoir rempli d’air et communiquant, par un tube de caoutchouc également plein d’air, avec un second entonnoir semblable. Sur la membrane de celui-ci reposait un levier inscripleur. « Si l’on remplace, dit-il, l’entonnoir explorateur par un bocal rempli d’eau dans lequel on plonge la main, on peut transmettre à distance, au moyen d’un tube vertical, les oscillations de l’eau du bocal. »

Voilà ce qu’on savait lorsque François -Franck entreprit ses expériences. Buisson avait rendu inscripteur l’appareil à l’aide duquel Piégu avait constaté le premier les doubles mouvements d’expansion et de resserrement des membres.

L’appareil de Buisson était fort imparfait, celui de François-Franck reçut. quelques perfectionnements : ainsi un opercule métallique rabattu sur la membrane que traverse l’avantbras s’oppose aux mouvements de celte membrane qui eussent absorbé presque entièrement les effets des changements du vo-

Fig. 327. Appareil inscripleur des changements lume de la main. D’autre part, de volume de la main. Comme le tube OÙ l’eau exécute

ses changements de niveau pouvait amener une déformation des tracés s’il s’y faisait des oscillations trop rapides, on évite ce danger en mettant sur le trajet du tube un renflement dans lequel se font les oscillations du liquide. En outre, une poignée que le patienl tient à la main l’immobilise à peu près parfaitement dans l’appareil. Enfin, celui-ci étant suspendu à un lien de caoutchouc, n’a pas le point d’appui nécessaire pour que la main se déplace par rapport

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au.iVase qui la contient lorsqu’il se produit quelque mouvement involontaire.

La main introduite dans l’appareil imprime au liquidé des oscillations dont la forme est identique à celle du pouls, et qui, de même que le pouls, retardent sur l’instant où se produit la pul-

.Fig. 328. C, pulsations du ccuur; V, «buugçmeuts de volume de la uiaiu des repères montrant les coïncidences dans les deux tracés.

sation cardiaque. La figure 328 représente -,e tracé du cœur et celui des charigêméhls de volume de la main recueillis simultanément.

Expériences sur les changements de volume de la main. Influences d'ordre mécanique.

Effets dé la compression artérielle. — La main et l’avant-bras étant plôrigès dans l’appareil à déplacement!, le tracé des changements' dé Vdliiiiié de cès régions s’inscrit sur une ligne sensiblemëiit 'h'ôriiBhtàîé:1 1 ' ’ 1 * ’ " ' 1 1

A Üri ‘ce^tetm ibiôment de l'expérience, on comprime sans secoüèse, avec le bout du doigt de la main restée libre, l’artère humérale au pli du coude. , ,

Quand l’efla'cemènt de Tarière est complet, la voie d’afflux principal étant interrompue, le sang n’arrive plus, que par des voies collatérales étroites, et la partie du membre immergé se vide,;par les veinés restées fibres, du sang qu’elle contenait. Aussi voit-on, à partir du point C (fig. 329), les pulsations disparaître de la ligne du tracé, et cette ligne s’abaisser graduellement jusqu’à un niveau qui représente la diminution de volume maximum : ce niveau

Fig. 329. Diminution du volume de la main à la suite de l’application (de F en F') d’un morceau de glace sur la peau le la région antéro-interne du pli du coude.

reste à peu près constant jusqu’à ce qu’on cesse en C' la compression de l’humérale.

Compression veineuse. — L’appareil étant disposé comme il a été dit précédemment, les oscillations alternatives de la colonne liquide mettent en mouvement le levier inscripteur, et l’on recueille, au début de la ligne, quelques pulsations dont le niveau servira plus lard de terme de comparaison.

Au point C de chacun des deux tracés de la figure 329 on serre progressivement un lien placé au-dessus du pli du coude comme pour l’opération de la saignée.

La compression circulaire est assez énergique pour rendre impossible l’écoulement veineux, pas assez pour empêcher le sang d’affluer par les artères. Après avoir été maintenue le temps jugé nécessaire, la compression est brusquement suspendue, ou, au contraire, graduellement relâchée : ces deux cas sont représentésdans la figure 330.

Nous avons à examiner les modifications survenues dans la circulalion de la région immergée : 1“ pen¬

dant la compression ; 2° après la compression.

graduellement (tracé inférieur) brusquement (tracé supérieur).

1° Pendant que la compression se produit par la constriction graduelle du lien circulaire, les veines émettent une quantité de sang de plus en plus faible, jusqu’à ce que le retour du sang soit complètement entravé. A mesure que s’opère cette compression, on voit le volume de la main augmenter par saccades correspondant aux afflux artériels. Chacune de ces augmentations successives, du volume de la main, devient de moins en moins importante. Cela tient à ce que le sang qui arrive par l’artère, trouvant dans le membre une pression toujours croissante, y pénètre de moins en moins abondamment.

Les premières pulsations ont une plus grande amplitude qu’à l’état normal, parce que l’afflux n’est pas compensé par l’écoulement, et, si plus tard nous voyons diminuer l’amplitude des variations de cause cardiaque , c’est parce 'que [la pénétration du sang dans le membre se réduit de plus en plus.

Les pulsations du début présentent en outre un dicrotisme trèsprononcé, preuve assurée que le liquide sanguin pénétrait alors avec une facilité suffisante pour que la colonne liquide progresse encore avec vitesse ; mais peu à peu cette vitesse diminue, et son extinction graduelle est en rapport avec l’augmentation croissante de la pression par suite de l’obstacle veineux.

Phénomènes vasculaires déterminés par l'influence des nerfs.

A côté des phénomènes purement mécaniques que nous venons d’étudier, vient se placer toute une série de modifications vasculaires produites par la mise en jeu des influences nerveuses.

Le plus frappant des effets provoqués par l’action de ces nerfs vasculaires, celui que la disposition annulaire des muscles des vaisseaux permet facilement de saisir, c’est le resserrement des parois vasculaires et, à sa suite, la diminution de la quantité de sang admise dans les vaisseaux, l’abaissement de la température, la diminution de volume.

C’est donc par l’étude de la diminution de volume due au resserrement vasculaire que l’on constate le mieux l’influence des nerfs vaso-moteurs provoquée directement ou par voie réflexe.

Le froid et l 'excitation électrique sont les deux agents dont on a fait usage pour mettre enjeu l’influence vasculaire, et l’action du

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froid paraissant plus simple, c’est d’elle qu’on parlera tout d’abord.

On appliqua sur la peau de la région

antérieure et interne du pli du coude un large morceau de glace, pendant que la

partie inférieure de l’avant-bras et la main étaient plongées dans l’appareil, et que le tracé s’inscrivait.

La figure 331 montre qu’à partir du moment de l’application de la glace qui a duré du point F au point F', il s’est écoulé un certain temps (4 secondes) avant que le volume des régions immergées ait commencé à diminuer. On voit alors baisser notablement le niveau des variations de

volume. La ligne générale tombe assez bas -|

pendant une quinzaine de secondes, puis '

remonte graduellement, mais elle n’atteint j

point pourtant son niveau primitif indiqué I

par la ligne de repère horizontale. ~

Ce n’est qu’après quelques instants que -

les vaisseaux se resserrent; ils restent ainsi resserrés pendant plusieurs secon- |

des, puis se relâchent peu à peu. |

Or c’est la marche habituelle des plié- J

nomènes de mouvements déterminés par J

l’excitation portée sur les nerfs : un temps |

perdu , une période d'augment, une période I

de déclin ou de relâchement1 . =

La même action a été provoquée par s

l’excitation de la peau au moyen des cou- Z

rants induits. |

Le tracé représenté figure 332 est l’un des ;

nombreux types recueillis dans ces recher- f

On voit que les variations normales du J

volume de la main s’inscrivent, avant et “

pendant l’excitation, sur la même ligne et |

1. L’influence du froid sur le calibre des vaisseaux peut, du reste, se démontrer chez

que leur niveau ne commence à s’abaisser qu’un ccrlain temps

Krf*

• i Fig. 332. Variations du volume de la main.

On voit la ligne de tviveau de ces variations s’abaisser progressivement après l’excitation induite

de la peau, faite de 1 en (.

après que l’excitation produite par les courants induits a cessé.

.ni

Conclusions des expériences sur les changements de volume