TRAVAIL DES LIQUIDES

ment du cylindre par le débit. Ces deux effets sont faciles à produire par les procédés déjà connus (voir Manomètre inscripteur, p. 263), et flotteur inscrivant (p. 215), pour enregistrer les débits. Seulement, comme il s'agit ici de l'inscription d'un travail, on devra, en faisant écrire la pression en ordonnées, inscrire le débit comme abscisse, c'est-à-dire utiliser le mouvement du flotteur pour faire tourner le cylindre.

Fig. 139. Courbe du travail produit par l'écoulement des liquides.

Le tracé que donnera un écoulement sous charge constante sera évidemment la ligne m e (fig. 159) ; celui d'un écoulement sous charge variable décroissante, sera du genre de la ligne m e' .

Le débit étant uniforme, dans le premier cas, le cylindre tournerait d'un mouvement uniforme, de sorte qu'un chronographe écrirait des vibrations équidistantes; mais dans le second cas, l'écoulement en raison duquel tourne le cylindre n'étant pas proportionnel au temps, un chronographe inscrirait des vibrations de plus en plus rapprochées les unes des autres.

^ Travail résistant dans les conduits.

On peut déterminer le travail consommé par les résistances dites de frottement, en un point de la longueur d'un conduit, en inscrivant les courbes de deux manomètres placés en ces deux points, sur un cylindre actionné par le débit.

En effet, le niveau manométrique, en un point quelconque d'un tube à écoulement, exprime à la fois la force avec laquelle le liquide est poussé et la résistance que celui-ci rencontre en aval de ce point, ces deux quantités étant égales entre elles. L'abaissement successif des niveaux des manomètres veut dire qu'entre

306 INSCRIPTION DES FORGES ET DE LEURS RELATIONS, deux d'entre eux, la pression et la résistance ont diminué d'une certaine quantité.

Or, d'après la définition du travail des liquides, on a vu qu'au niveau du premier manomètre, le travail effectué par le liquide correspond, à chaque instant, à la pression manométrique multipliée par le débit ; si au niveau du second manomètre le travail est moindre, c'est qu'il en a été consommé par les résistances une certaine quantité, qui a précisément pour valeur la différence de pression des deux manomètres multipliée par le débit.

En tous les points de la longueur d'un tube à écoulement, ce débit est nécessairement le même, de sorte que le travail résistant en un tronçon quelconque pris sur la longueur d'un tube, sera proportionnel à la différence de pression exprimée par deux manomètres placés chacun à une extrémité de ce tronçon.

f'^.v ^il'. Fig. 160. Courbe du travail résistant dans les conduits.

1 La pente si rapide de la décroissance de pression dans les ré-

gions étroites des tubes, montre qu'il y a en ces lieux une grande consommation de travail. Étant donnés deux manomètres placés sur un même conduit, si nous supposons qu'un flotteur muni d'un style trace sur une bande de papier les niveaux de ces manomètres, d'après ce que nous savons de la décroissance des pressions manométriques le long des conduits, on aurait (fig. 160) une indication de pression élevée dans les régions initiales du tube m' et une autre m plus faible dans la région terminale. Le débit du tube étant employé à faire tourner le cylindre, les aires des rectangles o m' e' X et 0 m e X correspondent au travail résistant que le liquide surmonte en chacun des deux points explorés, l'aire m m' e' e, différence de ces deux travaux exprime le travail résistant qui correspond à la partie située entre les manomètres m et m'. Si l'on appliquait cette méthode à la circulation du sang dans les expériences do circulation artificielle faites sur un membre déta-

ROLE DE L'ÉLASTICITÉ DES ARTÈRES. 307 ché du corps, on verrait, en inscrivant les pressions artérielle et veineuse sur un cylindre qui tournerait d'un mouvement proportionnel au débit, quelle est la quantité de travail qui a été consommée dans les capillaires, et l'on pourrait contrôler les hypothèses des anciens sur l'origine mécanique de la chaleur animale, en cherchant combien de calories a pu produire une pareille destruction de travail.

L'élasticité des artères économise le travail moteur du cœur.

Ce qu'on a vu plus haut du rôle de l'élasticité pour diminuer les résistances d'inertie qui se produisent dans le mouvement des corps sohdes s'applique également au mouvement des liquides dans les conduits, à celui du sang dans les vaisseaux, par exemple. De même que les résistances d'inertie des masses solides, celles que présentent les liquides en mouvement croissent en raison du carré des vitesses. Un tube dans lequel le liquide pénètre avec une certaine force fournit un certain débit; si nous voulions doubler le débit ou vitesse d'écoulement, il faudrait une force quatre fois plus grande ; une vitesse triple exigerait une force neuf fois plus grande, et ainsi de suite. Comme conséquence, si l'impulsion n'est donnée au liquide que pendant la moitié du temps, il faudra, pour produire un certain débit, qu'elle soit quatre fois plus forte que si elle était continue.

Or le cœur, en sa qualité de muscle, n'agit que d'une manière intermittente. Transformer en courant continu les mouvements saccadés qu'il imprime au liquide sanguin, c'est réduire la résistance que ce liquide éprouve pour un certain débit, et, par conséquent, la force nécessaire pour en effectuer la propulsion.

Si l'on connaît les durées relatives de la période pendant laquelle le cœur envoie du sang dans les artères et de la période de repos, on peut avoir une idée approximative de la diminution des résistances par l'élasticité vasculaire dans les artérioles où le cours du sang est continu. Celte action favorable de l'élasticité artérielle se fera d'autant plus sentir, que la durée de l'impulsion du sang sera plus faible par rapport au temps de repos du cœur. Si la période d'action est égale à celle de repos, la résistance sera réduite au quart de ce qu'elle eût été sans l'élasticité artérielle ;

308 iiNSCKlPïlON DES FORGES ET DE LEURS RELATIONS.

si la période active n'est que du tiers d'une révolution du cœur, la résistance sera réduite au neuvième.

J'ai démontré ailleurs % au moyen de nombreuses expériences, la réalité de ce fait, et j'en ai tiré cette conclusion, que l'élasticité de l'aorte et des vaisseaux artériels a pour effet, non-seulement de régulariser le cours du sang que le cœur envoie, mais aussi de faciliter l'expulsion du sang par le cœur ; autrement dit, d'économiser le travail moteur de cet organe.

Une conclusion se déduisait de ces prémisses et permettait de fournir une vérification curieuse du fait qui vient d'être énoncé. On sait que le cœur s'hypertropliie lorsqu'il existe un obstacle à l'issue du sang qu'il envoie dans les artères ; par une harmonie merveilleuse, les parois musculaires des ventricules deviennent plus épaisses et plus fortes quand elles doivent faire plus de travail. S'il est bien vrai que l'élasticité dont jouissent normalement les artères soit une condition favorable au cours du sang, la perte de cette élasticité qu'on observe normalement dans la vieillesse constituera un obstacle au cours du sang et amènera l'hypertrophie du cœur. Cette hypertrophie existe toujours en elTet, ainsi qu'Andral l'avait déjà signalé, sans pouvoir en expliquer la production.

Ainsi, le travail mécanique des solides ou des liquides est soumis à des lois semblables; tout ce qui en régularise la production est favorable aux organes moteurs et exige une moindre dépense de force.

PhNsiol. méd. de la circulation du sang. p. 130.