I.i; MnrVKMKXT

et recouvert (l'une feuille de papier noirci avec du noir de fumée. Le muscle dont on veut étudier les contraetiitns est suspendu par l'une de ses extrémités à une pince;, tandis (jue l'autre est nuinie d'un stylet qui enregistre sur le cylindre le mouvement du muscle. On obtient ainsi sur le morceau de papier entourant le cylindre une courbe qui fait connaître les mouvements du muselé pendant sa contraction et la durée de ces mouveuu'uts,

La pliysiologie , la physique, la mécanique et la plupart des sciences font actuellement, ])our la représentatiim des pliénnmènes, un fréquent usage des courbes. Elles ont l'avantage d'indiquer innnédiatement les variations plus ou moins nombreuses qu'a pu subir le phénomène, et d'éviter ainsi des explications fort longues.

Les règles qui président au tracé de ces courbes sont fort simples. Prenez un morceau de papier quadrillé régulièrement, c'est-ii-dire dont les raies, également espacées, se coupent à angle droit, de fa(,'on que la surface du papier soit couverte d'une série de petits carrés. Sur la ligne horizontale du bas de la page (%He des abscmen) inscrivez devant chaque carré des numéros qui se suivent et répétez la même opération de bas en b.iut, devant les carrés de la première ligne verticale du côté gauche de la page {llfjne des ordonw-es). Su])posons maintenant que nous voulions indiquer par une courbe les variations de température que subit heure par heure un liquide dans l'espace de dix heures. Les numéros de la ligne des abscisses représenteront les divisions du ti-mps en heures; ceux de la ligne des ordonnées, les degrés de température, c'est-à-dire les variations dans l'intensité du phénomène oIjservé au moment indiqué par les divisions de la ligne précédente. Pendant la première heure, la température est, je suppose, égale à 2°; nous marquons un point dans la série verticale des carrés de la première heure au niveau du ehiflî'e qui représente la température observée (fig. 129). Pendant chacune des deux heures suivantes,

i 2 3 4 5 ti 7 8 y 10

Ligne des abscisses (tinu]is).

Kig. 129. — Enrcginlremcnt tjraphique dcn phénomènes-

le corps s'échauffe de 1 degré par heure. Au-dessus des divisions 2 et 3 de la ligne des temps' et en face des chiffres 3 et 4 qui représentent la température du corps aux époques indiquées, nous marquons un point. Pendant les trois heures suivantes, par conséquent pendant les 4^, 5^ et 6^ heures, la température du corps est invariable, c'est-à-dire à 4°; vis-à-vis le chiffre 4 de ligjie des températures et au-dessus des chiffres 4, 5 et 0 de la ligne des temps nous marquons encore lui point. En continuant ainsi à enregistrer la température "pendant les trois dernières heures de l'observation, nous voyons par l'examen de la figure que la température du liquide est descendue à 3° pendant la 7^ heure et qu'elle est remontée à 0° pendant la 8", à 7° pendant la 9^, pour redescendre à 2» pendant la 10".

Tous les points inscrits dans chacun des carrés sont reliés par une ligne, et on

a ainsi une courbé dont l'aspect indique nettement la marche du phénomène et dispense d'une longue explication.

L'unité de mesure adoptée pour le numérotage des lignes varie évidemment suivant la nature des phénomènes observés. C'est ainsi que les numéros de la ligne verticale, au lieu d'indiquer des degrés, peuvent n'indiquer que des dixièmes de degré, soit du thermomètre, soit d'un autre instrument, tel qu'un aréomètre; ceux de la ligne horizontale, au lieu de représenter des heures, peuvent indiquer des secondes, des jours, des mois, des années, etc.

Dans l'exemple que nous avons choisi, c'est l'observateur qui est obligé de pointer lui-même les changements subis par le phénomène qu'il constate , à intervalles égaux. Avec les appareils enregistreurs en usage aujourd'hui, c'est le phénomène qui inscrit lui-même, comme nous le veiTons encore dans le prochain chapitre à propos de l'étude du vol, sur un cylindre mis en mouvement par un mécanisme d'horlogerie et revêtu de papier noirci, les variations d'intensité qu'il subit. On peut savoir ainsi, par exemple, le chemin parcouru par un corps tombant dans l'espace pendant chaque fraction de sa chute. Il suffit de le munir d'un crayon et de le faire tomber le long d'un cylindre vertical animé d'un mouvement de rotation sur son axe. Comme on connaît, d'une part, la hauteur verticale du cylindre, c'est-à-dire la hauteur de la chute du corps; de l'autre, le diamètre et la vitesse de rotation du cylindre et, par suite, la portion de sa circonférence correspondant à l'intervalle d'une seconde, on peut facilement, avec la courbe tracée par le corps en tombant, calculer le chemin qu'il a parcouru pendant les diverses fractions de temps qu'a duré sa cliute.

Enlre le moment où l'exiitant est appliqué sur le muscle et celui auquel ce dernier se contracte il s'écoule un temps très-court, qui a été évalué par Helmholtz à 2 centièmes de seconde.

En se contractant, le muscle durcit et s'épaissit, ainsi qu'on peut s'en convaincre facilement en appuyant la main sur le biceps pendant sa contraction. L'augmentation en épaisseur compense exactement la perte en longueur, car en faisant passer un courant électrique à travers un muscle de grenouille placé dans un flacon plein d'eau dont le bouchon est traversé par un tube de verre , on voit le niveau du liquide rester presque complètement invariable pendant la contraction.

La rapidité avec laquelle certains mouvements se répèlent dans un temps donné prouve que la contraction musculaire peut se faire très-promptement. Au moyen d'appareils enregistreurs analogues à celui dont nous avons parlé plus haut , on s'est assuré que les ailes d'une mouche exécuteient 300 battements par seconde, celles d'un moineau 13, celles d'un pigeon 8.

Les muscles lisses se contractent avec une rapidité beaucoup moins grande que les muscles striés; ils se relâchent également avec beaucoup plus de lenteur après avoir été contractés.

l<]ii M' coiitiiicliinl , les iiiusclcs doniicnt tuiissancc ii un l)riiil iiinliciilicr. unwwwc hriiil nnisciihurc . ([u'on coiisliilc racilciiieiil en |»l;u;anl un doii^l dans une oicilk'; le hiuil <jue l'on jjerroit provient bien dudoii;!, ear un autre eorj)S ne pi'oduii'ait pas la même sensation.

Ia' hiuil nmsculaiiv (|ui se manifeste quand on contracte les masséters après s'être bouché les oreilles avec de la cire a été étudié par divers physiologistes ; en faisant vibrer un diapason à l'unisson du bruit qui se produit dans cette expérience, on constate que l'instrument vibre 30 à 35 fois par seconde. Le muscle qui se contracte exécute donc ce même nombre de vibrations par seconde.

Cette rapidité des vibrations du muscle en contraction le fatigue nécessairement; connue tous les organes, il est soumis à la double loi d'action et de repos. ^laintenir un muscle longtemps contracté est tout à fait impossible ; l'homme le plus vigoureux ne pourrait garder le bias horizontalement tendu plus de 20 minutés.

Divers organes contractiles, comme les cils vibraliles, semblent fonctionner sans repos ; mais aussi ils meurent très-vite et ne continuent leur mouvement incessant qu'à la condition de se renouveler constamment.

On a admis pendant longtemps que le raccourcissement des muscles pendant leur contraction était dû à un plissement en zigzag de la fibre musculaire. Cette opinion est aujourd'hui abandonnée. y\. Rouget croit que les fibres musculaires sont de véritables ressorts en spirale; mais cette disposition ne parait exister réelleuient que chez les animaux inférieurs. 11 est probable que la fibre musculaire se raccourcit simplement en augmentant de diamètre, comme un tube de caoutchouc qu'on étire.

Quand l'excitation musculaire est courte et brusque, comme celle résultant d'une décharge électrique, le muscle n'éprouve qu'une , secousse et revient de suite à sa longueur normale ; si l'action de l'excitant se répète à intervalles très-rapprochés , comme celle que produit le passage d'un courant d'induction, il éprouve une série de secousses d'une succession si rapide (ju'il n'a pas le temps de

476 THYSIOLOGIE HUMAINE.

revenir à sa longueur première dans leur intervalle, et il demeure, tant que l'excitation continue , dans un état de contraction permanent qu'on a nommé tétanos.

Une série d'oscillations très-rapprochées mettant le muscle en état de raccourcissement permanent, Weber en a conclu que la contraction volontaire était produite par une série d'excitations multiples parties du cerveau.

Pendant sa contraction, la fdjre musculaire éprouve des changements de composition que nous étudierons plus loin. Ces changements ne pouvant se faire qu'aux dépens du sang que les vaisseaux lui apportent, l'arrêt de la circulation dans un muscle a bientôt pour résultat, d'abord l'arrêt des mouvements volontaires, ^c'est-à-dire la paralysie du muscle, qui survient en moins d'un quart d'heure, et ensuite la disparition de la contractilité, qui ne persiste guère plus de deux heures. Quant à l'arrêt de la circulation veineuse, elle n'exerce aucune action sensible sur la contractilité musculaire.

Indépendance de la contractilité musculaire et du système nerveux. On a cru pendant longtemps que la contractilité des muscles n'était pas inhérente à la libre musculaire , mais qu'elle était due uniquement aux relations de cette dernière avec le système nerveux. Si l'on coupe, en ellèt, les nerfs qui se rendent à un muscle, le mouvement volontaire y est aboli; mais cela ne l'empêche pas de conserver sa contractilité sous l'influence des excitants. Longet a vu qu'en coupant une portion du nerf facial, la galvanisation de la partie du nerf qui ne communique plus avec les muscles ne produit aucune contraction, alors qu'en appliquant l'excitant sur les muscles eux-mêmes, on les fait se contracter avec énergie. En empoisonnant un nerf moteur avec du curare, ce qui détruit complètement son action , on voit également la contractilité persister quand on applique l'excitant sur le muscle. On sait, du 'reste, que le cœur de l'embryon commence à battre bien avant qu'il existe aucune trace de communication avec le système nerveux central.

La contraction musculaire est donc indépendante du système

m: M(m; vkmknt. 477

iici\(Mi\ (•( iH'siillc imi(|ti(Mn(Mil de la structuro des ('liMiienls ronli;ictil('s. l/nclion excMctv sur le syslèiiie nerveux pai' li^ muscle est une simple slimulaliou (•()m|)arable à celle ([ue les autres e\ci(aii(s produisenl. Oiiaml on appli(|iic un cxcilanl >uv le nci-f au lieu de i'appli(iuer sui* le muscle, ce dernier se contracte i)eaucoup |)lus éneri;iquemenl (pie (juand l'excitant est ap|)li(pié directement sur lui; mais cela lient uniquement à ce ([ue, en api)li{juant un excitant sur un muscle, on n'agit que sur des points peu éloignés du lieu d'excitation, tandis ((u'en agissant sur le nerf, l'influence excitante se propage à tous les points oii le nerf se ramifie, c'est-à-dire à toutes les libres musculaires, qui se trouvent alors toutes excitées en même temps.

Les lésions des diverses parties du système nerveux , celles de la moelle épinière notamment, ont souvent pour résultat la dégénérescence granulo-graisseuse des fibres musculaires, et comme conséquence des troubles fonctionnels consistant en diminution ou perte de la contractilité. Ils proviemient de ce que la hîsion nerveuse a pour efTet d'empêcher l'excitation de se porter à toutes les fibres musculaires. Or il en est de la contractilité comme de la plupart des propriétés des organes , qui finissent par disparaître quand elles ne sont pas exercées. Tout organe qui ne fonctionne pas s'atrophie (titalement*.

*Utilité de la gymnastique musculaire et physiologie de l'exercice. —

Les 'musclos se renouvelant sans cesse comme tous les organes, et ne se développant que lorsqu'ils fonctionnent fréquemment, alors qu'ils s'atrophient, au contraire, quand ils restent en repos, l'exercice leur est indispensable. L'exercice, surtout l'exercice en plein air, chasse, canotage, équitation et, bien après, la gymnastique dans une salle close, ont, non-seulement sur le développement musculaire, mais encore sur la santé, des effets incontestables. Le mouvement active considérablement la circulation et la respiration et, par suite, le renouvellement des éléments des tissus qu'il rajeunit en les empêchant de vieillir, et qu'il débarrasse rapidement des matériaux de dépuration dont l'oxydation est incomplète et l'élimination lente, quand la circulation capillaire n'est pas suffisamment rapide. Nous savons qu'un individu qui élimine 19 grammes d'acide carbonique par heure au repos, en élimine 190 grammes, c'est-àdire dix fois plus, quand il fait de l'exercice. Le sang des personnes qui vivent en plein air est plus rouge et en réalité plus pur que celui des individus vivant dans des pièces étroites d'où ils sortent rarement. Le teint plombé de ces derniers est l'indice certain de l'impureté du sang qui baigne leurs tissus .

Outre son action sur la rénovation des éléments des tissus, l'exercice accélère aussi certaines fonctions, notamment la digestion, d'abord en stimulant l'appétit, par suite de l'usure des matériaux qu'il j)roduit, et ensuite eu favorisant la contraction des

fibres musculaires intestinales. Sous l'influence de l'accroissement des mouvements respiratoires, le diaphragme et les muscles de l'abdomen éprouvent, en effet, des contractions énergiques qui favorisent la marche des aliments dans le tube digestif. L'exercice est le meilleur traitement de la constipation, cet état pathologique si commun chez les gens sédentaires. Combiné avec l'hydrothérapie , qui favorise également la circulation dans les capillaires et, par suite, la rénovation moléculaire des tissus, l'exercice est certainement le plus puissant des agents thérapeutiques dont la médecine dispose, et, aussi bien sur le moral que sur le physique, ses effets sont réellement merveilleux.

L'exercice méthodique des organes, des muscles en particulier, a reçu le nom de rjymnastique. C'est un art fort ancien, que les Romains et les Grecs poussèrent à un haut degré de perfection, mais qui est peu cultivé de nos jours, bien qu'il n'y ait personne qui n'en vante bien haut l'utilité.

On comprend facilement, du reste, que cet art soit généralement délaissé. La seule "■ymnastique qu'on vante est la gymnastique ancienne — dont les méthodes sont, du reste, peu connues — et qu'on voudrait prendre pour type de celle qu'il faudrait enseigner aujourd'hui, sans songer que les conditions de la vie moderne sont complètement différentes de ce qu'elles étaient autrefois. Sans doute', ce fut d-ans les gymnases que se formèrent les héros de Marathon et des Thermopyles, et ces soldats romains qui résistaient h toutes les fatigues et firent la conquête d'une partie du monde. Mais si, dans l'antiquité, la gymnastique était l'exercice le plus nécessaire, parce que acquérir la force musculaire, c'était alors acquérir la puissance, avec les progrès des sciences modernes la force musculaire est devenue d'une utilité bien mince et ne vaut nullement les longs efforts qu'elle nécessite pour être acquise. Du reste, la physiologie, en nous démontrant l'utilité de faire fonctionner un organe pour qu'il se développe, nous enseigne aussi que le développement exagéré d'un organe tend fatalement k l'atrophie des autres, et, comme le ditBichat, «vous ne verrez presque jamais coïncider la perfection des organes locomoteurs avec celle du cerveau ni des sens, et, réciproquement, il est très-rare que ceux-ci étant très-habiles à leurs fonctions respectives, les autres soient très-aptes aux leurs. La supériorité d'un organe, aussi bien que la supériorité dans un art ou une science, se mesure presque toujours par l'infériorité des autres.» Abuser d'un organe, système musculaire, système nerveux ou tout autre, conduit toujours îi une prédominance organique nécessairement nuisible.

La gymnastique, telle qu'elle est pratiquée actuellement dans la plupai-t des gymnases, n'a pour les personnes en bonne santé qu'une utilité minime; pour les individus de constitution débile, elle est certainement plus nuisible qu'utile. Avec le système uniforme d'exercice en usage, on n'exerce que certains muscles, toujours les mêmes, et souvent le genre de travail qu'ils exécutent est précisément l'opposé de celui qu'ils devraient effectuer. Dans les exercices habituels d'anneaux, trapèzes, etc., les parties qui, à l'état normal, servent habituellement de points fixes deviennent mobiles et vice versa. Qu'un sujet ait les épaules saillantes et le thorax rétréci, on lui conseillera infailliblement de joindre aux exercices précédents des mouvements horizontaux des bras en avant et en arrière avec des haltères; mais on n'arrive ainsi qu'à exercer les muscles du bras et de l'épaule, et presque pas les muscles qu'il s'agissait de fortifier pour rapprocher les omoplates de la colonne vertébrale (trapèze, rhomboïde, grand dorsal, etc.), et comme alors on exerce aussi précisément les antagonistes de ces muscles, tels que les pectoraux par exemple, les efforts qu'ils font dans les mêmes proportions que les muscles à développer annulent les effets que devrait produire l'exercice de ces derniers. Il est évident que dans ce cas comme dans tous les cas analogues où il s'agit de

ortifier un groupe particulier de muscles, les antagonistes ne devraient pas être

M') MorVll.MHNI'. 47'.)

exerces. Ou y arrive, en reni])lfu;ant leur action j)ar celle criin j)oi(ls ou d'un ressort qui ramène, an moyen (!<■ cordes (^t de poulies, les nuiscliis dans la position d'où les muscles h exercer les ont écartes. Mais pour employer efticaccment ce système , dont l'application n'exige que quelques poids, une jioulic et une corde, il faut absolument que la pcftonne qui en dirige l'application connaisse k fond la physiologie des mouvements. Malheureusement c'est Là un genre de connaissances dont l'utilité n'est même pas soup(,'onnée par les professeurs de gynuiastiquc.

La gyninasti([ue ne devrait pas se borner, du reste, uniquement ;i l'exercice d'organes particuliers, tels que le système musculaire. Tous les organes comp(jrtent une gymnastitiue spéciale. La plus importante de toutes est ocdle du cerveau, c'est-à-dire l'éducation. Malheureusement cette gynniastique-lii, faute encore de connaissances physiologiques suffisantes, est bien souvent aussi incorrectement enseignée que la précédente.

Influence des excitants sur les muscles. Aucun élément

(n>;anist' ne jouit de la piojtriéle de se conlracler spontanément; il a besoin d'une cause. La cause susceptible d'agir sur lui a reçu le nom à' excitant.

Les forces que développe le muscle en se contractant s'y trouvent forcément d'avance à l'état latent ou lui sont apportées du dehors ; autrement elles seraient créées par lui , ce qui, comme nous l'avons vu, est complètement impossible. Les principes que la fibre musculaire contient renferment une somme déterminée de forces de tension que l'excitant fait passer à l'état de forces vives. Il est au muscle ce qu'est au ressort bandé le doigt qui le détend. Pas plus que le doigt, il ne crée rien, bien que sous son action une force considérable puisse se manifester.

Les excitants des muscles, c'est-à-dire les causes susceptibles de les contracter, n'ont donc d'autre effet que de faire passer à l'état de forces vives les forces qui s'y trouvent à l'état latent.

Divers excitants chimiques, tels que le sel marin, les acides, la bile, Tannuoniaque , etc., appliqués sur les muscles, provoquent leurs contractions. D'autres, au contraire, notamment les gaz irrespirables, font perdre rapidement aux muscles qui y sont plongés la propriété de se contracter.

Les excitants mécaniques, tels que les piqûres par exemple, provoquent également la contraction musculaire. En enfonçant une aiguille dans le cœur, on parvient à ranimer ses battements éteints.

Parmi les excitants physiques , la chaleur est un des plus éner-

giques. On peut, par son influence, réveiller les contractions du cœur alors que l'électricité n'a plus d'action sur cet organe.

L'électricité est cependant, dans la majorité des cas, un des plus puissants excitants musculaires connus. Il est toutefois essentiel de faire remarquer que les courants ne produisent d'effet sur la contraction qu'à l'instant de l'établissement et à celui de la rupture du courant.

Le plus énergique des excitants musculaires est l'agent nerveux. Il est plus puissant que l'influence électrique, car on voit les mouvements volontaires reparaître dans des membres paralysés , avant qu'ils redeviennent sensibles à l'action du courant électrique.

Vitesse de transmission de l'excitation nerveuse dans les muscles. L'électricité fait, comme on le sait, plus décent mille lieues par seconde. On pourrait croire que l'agent nerveux , considéré par beaucoup de physiologistes comme de l'électricilé , possède une vitesse analogue; mais il n'en est rien, et la rapidité de sa transmission est fort minime. En excitant un nerf dans le voisinage du muscle qu'il anime, et mesurant l'intervalle de temps qui sépare l'excitation de la contraction , on reconnaît que la vitesse de propagation de l'action nerveuse n'est que de 30 mètres par seconde, c'est-à-dire celle d'un cheval de course ordinaire*.

En supposant qu'une baleine de 30 mètres de longueur ait la queue frappée par un harpon , il s'écoulera , comme le fait remarquer Dubois-Raymond , une seconde entière avant que la douleur

* Vitesse de propagation de l'action nerveuse dans les muscles comparée à celle de divers corps ou agents en mouvement.

Electricité 464,000,000 dcmètres pai- seconde.

Lumière 300,000,000

Terre dans sa course autour du soleil 30,800

Boulet de canon 550

Son dans l'air 332

Vol de l'aigle. . . . , 35

Marche de Vaction nerveuse h travers les nerfs. . . 30

Locomotive ^ . . . 27

Cheval de course 26

Contraction musculaire 1

Sang dans les carotides 0.2