HUITIÈME LEÇON

Sommaire. Action des matières colorantes sur la suLstance striée des muscles moteurs des ailes des insectes ; action du carmin, de l’hématoxyline : détails de teclmique.— Striation des muscles des pattes ; étude de ces muscles vivant dans leur propre plasma et dans l’albumine de l’œuf. — Ondes musculaires spontanées ; modifications des disques épais, des disques minces, des bandes claires. Le phénomène de Vlmersion de la striation n’existe pas dans l’onde de contraction.— Fixation des ondes au passage par l’action des réactifs excitants et coagulants. — Ondes totales, ondes latérales. — Action des matières colorantes sur la substance contractile des muscles moteurs des pattes. [iO février me.)

Messieurs,

Nous avons commencé dans la dernière leçon l’étude histologique de la substance striée des muscles volontaires. Cette étude est longue et difficile et nous devons la compléter. Vous n’ignorez pas quelle importance ont prise, dans ces dernières années, les réactifs histo-chimiques, et notamment les matières colorantes. Ces dernières constituent actuellement l’un des principaux instruments de nos méthodes d’observation. Les propriétés électives du carmin, du picro-carminate d’ammoniaque, de l’hématoxyline et de quelques autres substances tinctoriales, peuvent être, en effet, appliquées à un double objet. Leur emploi facilite l’examen immédiat des tissus, par la méthode extemporanée ; il est presque indispensable à la confection des préparations persistantes, qui restent sans cesse sous la main de l’anatomiste, qui sont la preuve de la sincérité

de ses études, et qu’il invoque, à chaque instant, comme des témoins.

Les méthodes de coloration ont été appliquées avec avantage à l’étude de la substance contractile des muscles moteurs des ailes des insectes. J’ai, depuis longtemps, moimême montré, qu’un de ces muscles, dissocié dans une goutte de picro-carminate d’ammoniaque et monté ensuite dans la glycérine, constitue l’un des meilleurs objets qu’on puisse obtenir pour l’étude de la striation transversale. Les disques épais sont, en effet, colorés en rouge, les disques minces en rouge moins foncé, tandis que les bandes claires sont simplement teintes en jaune pâle sous l’influence de l’acide picrique.

La coloration par l’hématoxyline conduit à des résultats analogues, mais le maniement de ce réactif est relativement difficile ; je dois en conséquence vous indiquer d’abord, avec quelques détails, la manière dont il convient de l’employer. Sur un hydrophile vivant, on enlève, à l’aide de la pince et des ciseaux, un ou deux faisceaux primitifs des muscles moteurs des ailes. Ces faisceaux sont ensuite portés sur la lame de verre et dissociés rapidement avec les aiguilles. La résolution en fibrilles s’effectue avec facilité, par le simple écartement des deux moitiés d’un même faisceau primitif. Entre ces deux moitiés imparfaitement dissociées, les fibrilles délicates s’isolent, et se présentent comme des fils, à divers degrés d’extension. Si l’on a soin d’éviter une dessiccation trop rapide de l’objet sur la lame de verre, en promenant de temps en temps l’haleine sur la préparation, l’isolement des fibrilles s’opère avec une grande régularité, et, en tirant avec ménagement sur les bords du faisceau divisé, l’on arrive à tendre convenablement la majorité d’entre elles. Elles sont ainsi retenues chacune dans leur degré d’extension. Il suffit maintenant de verser sur la préparation une ou deux gouttes d’une solution convenable d’hématoxyline dans

l’alun et dans l’alcool (4 ), pour obtenir au bout de deux minutes une coloration intense des fibrilles. Ces dernières, surprises par l’alun et l’alcool (qui sont des réactifs coagulants), dans un état d’extension déterminé par leur adhérence à la lame de verre, sont fixées dans leur forme et les conservent. On peut les laver largement sous un courant d’eau, les débarrasser de l’excès de matière colorante et les monter ensuite dans la glycérine ou dans le baume, sans qu’elles subissent aucune rétraction.

J’ai insisté sur ces précautions à prendre parce que l’observateur, s’il les néglige, n’obtient que des objets d’études médiocres et dont il ne peut souvent tirer aucun profit. Mais sur des préparations faites convenablement la striation transversale paraît nette et régulière, les disques minces et les disques épais sont colorés en bleu violâtre. Quant à la bande claire de Hensen, elle ne se montre pas régulièrement dans les préparations faites à l’aide des méthodes précitées. Pour la voir, il convient de fixer préalablement dans leur forme les muscles moteurs des ailes. On y arrive facilement en immergeant au préalable dans l’alcool un tiers, et pendant vingt-quatre heures, le thorax d’un hydrophile à la Carapace duquel on a pratiqué une petite fenêtre afin de faciliter la pénétration du réactif. La dissociation ménagée, la demi-dessiccation, puis la coloration à l’hématoxyline à l’aide du procédé précédemment décrit, permettent de voir nettement, sur la préparation, la bande claire de Hensen qui coupe transversalement le disque épais coloré en violet pâle. Ici donc les méthodes d’analyse optique pure et simple et l’emploi des réactifs colorants, donnent des résultats concordant exactement entre eux et aboutissant à cette notion que la prétendue

(.1) La solution d’hématoxyline dans l’alun et l’alcool, pour agir convena- Llement, doit avoir été préparée depuis plusieurs jours, parce que, sous l’influence de l’oxydation lente qu’elle subit au contact de l^ir, sa matière colorante acquiert des propriétés tinctoriales sensiblement plus énergiques.

strie de Hensen n’est nullement comparable an disque mince et ne peut, en aucun cas, être considéré comme un diaphragme transversal. On peut simplement conclure que le disque épais peut, ainsi que depuis longtemps déjà l’indiquait Brücke, se décomposer en disques secondaires par une sorte de clivage transversal. Ces disques secondaires sont au nombre de deux dans les muscles moteurs des ailes des insectes. Nous allons les voir devenir plus nombreux encore dans d’autres muscles, notamment dans ceux des membres des articulés,

Les muscles des pattes des insectes, bien différents des muscles moteurs des ailes, sont placés à l’intérieur de la carapace qui forme le squelette des membres de ces animaux. Ceux des pattes postérieures de l’bydropbile fournissent un bon objet d’études. Ce sont des muscles à fibres obliques, insérées d’une part à la carapace, de l’autre à un tendon cfntraïj ci qnileur donne une apparence pennée.

Pour lii ricueillir, il oonvient d’employer quelques précautions indispensables; la première consiste à les fixer sur place dans leur forme afin d’ivitir toute rétraction, A cet effet la carapace de l’article le plus voisin du tborai, et qui offre la forme générale d’un fuitau allongé, est incisée à l’aide de fins ciseaux sur l’une de ses arêtes, la carapace peut alors être ouverte à demi comme un livre, et maintenue dans cette position par un petit tasseau de bois. L’article tout entier est ensuite plongé dans l’alcool à à 36° de Cartier, et il est "fixé par ce réactif à l’état de moyenne extension sur ses insertions naturelles.

On peut ultérieurement le dissocier dans l’eau sans craindre aucune rétraction. Les faisceaux primitifs se séparent alors aisément les uns des autres, et, si on les examine dans l’eau, montrent une striation transversale régulière. Les disques épais séparés par des bandes claires que traversent les disques minces semblent formés de bâtonnets juxtaposés. La substance des disques minces est

au contraire formée de grains brillants, rangés en série linéaire et transversale.

Lorsque l’action de l’alcool a été prolongée, pendant un certain temps, les contours des faisceaux primitifs fixés dans leur forme sont réguliers et leurs bords restent rectilignes. Il n’en est plus ainsi quand, à la suite d’une courte immersion dans l'alcool, on vient à laisser macérer longtemps dans l’eau les-fibres musculaires dissociées. Le sarcolemme se soulève alors sous l’influence de l’imbibition. II forme sur les bords du faisceau primitif, des festons dont les ventres saillants correspondent aux disques épais et dont les points d’attacbe, rentrants, sont au niveau des disques minces, marquant, pour ainsi dire, par leur lieu d’insertion même, la place exacte de ces derniers (Frédéricq.)

Les bâtonnets juxtaposés qui concourent à la formation des disques épais, l’aspect granuleux du disque mince, la disposition des festons que nous venons de décrire, n’avaient pas échappé à l’observation minutieuse d’Amici. Je signalerai cependant ici un détail intéressant qu’il n’avait pas figuré, à savoir, que les bâtonnets formant le disque épais sont vaguement striés en travers. Ils ne paraissent en effet nullement homogènes, mais se présentent sous 1 aspect de traits, renforcés de distance en distance, acquérant de la sorte un aspect vaguement moniliforme.

Nous reviendrons plus loin sur cet aspect particulier de la substance réfringente du disque épais, et nous verrons quelle est la signiflcation probable. Mais il importe actuellement d’étudier la fibre musculaire des membres de l’insecte non plus à l’état statique mais à l’état vivant et actif, c’est-à-dire devenant le siège de modifications physiologiques importantes, sous les yeux mêmes de l’observateur.

Je vous ai fait voir précédemment. Messieurs, qu’une fibre musculaire de lapin, conservée dans son propre plasma, est parfaitement vivante et que si elle ne manifeste pas visiblement sa vitalité, c’est seulement parce qu’elle a été refroidie. Nous retrouvons ici même une preuve de cette assertion. La température des tissus des insectes est, en effet, peu différente de la température des milieux ambiants, aussi voyons-nous les faisceaux primitifs des muscles de leurs membres,, étendus sur; la lame de verre dans leur propre plasma, ou examinés dans l’albumine de l’œuf, manifester leur vitalité par des changements de forme, que l’on a assimilés plus ou moins exactement aux phénomènes normaux de la contraction, et que, depuis les travaux d’Aeby, l’on désigne sous le nom collectif à.'ondes musculaires.

Il semble même qu’en immergeant un faisceau primitif dans l’albumine, son activité soit accrue, car ses mouvements spontanés sont fréquents et se poursuivent plus longtemps que lorsqu’il est examiné dans son propre plasma, c’est-à-dire dans son milieu naturel. En constatant cette curieuse propriété de l’albumine à l’égard du muscle, Merkel nous a donc fourni une excellente méthode pour l’examen des fibres vivantes. Mais il est nécessaire de savoir l’appliquer convenablement.

Au moyen de deux incisions semi-lunaires, pratiquées sur la patte d’un hydrophile à l’aide de ciseaux à pointe fine, et bien tranchants, j’enlève un fragment de la carapace,

je détache le muscle penniforme de toutes ses insertions, hors de celles qui se font sur le lambeau soulevé, et je l’extrais de son enveloppe chitineuse avec le tendon qui lui fait suite. Rapidement je l’immerge dans une goutte d’albumine d’œuf placée sur la lame de verre, puis je détache avec des aiguilles les faisceaux primitifs adhérents à la carapace, et après avoir rejeté celle-ci, je recouvre la préparation d’une lamelle. Avec un grossissement moyen vous voyez toutes ou presque toutes les fibres musculaires animées de mouvements actifs. Nous allons actuellement, Messieurs, étudier avec soin ces mouvements et discuter les données qu’ils nous fournissent au point de vue du mécanisme de la contraction musculaire.

Vous pouvez de la sorte constater avec moi l’existênce des ondes musculaires, leur activité, leur vitesse considérable. Il en est toujours ainsi au début de chacune dès observations qu’on vient à faire. L’onde musculaire commence à se produire à une extrémité de la fibre, et sè poursuit d’abord avec régularité, c’est-à-dire qu’elle est pour ainsi dire transportée le long du faisceau comme par l’action d’un mouvement de translation uniforme. Mais au bout de quelque temps, l’activité du muscle diminue et ses mouvements deviennent irréguliers, comme vermiculairés, en même temps qu’ils, se ralentissent. C’est le moment le plus favorable pour l’observation, car la durée de chacune des modifications subies par la substance musculaire pendant le passage de l’onde, est alors sensiblement accruê. Quelle que soit néanmoins la rapidité de celle-ci, l’on peut toujours distinguer au niveau du renflement formé dans le muscle sur le point envahi par l’onde, les disques minces et leurs grains réfringents caractéristiques. Ils servent pour ainsi dire de points de repère à l’observateur, en restant toujours visibles. On peut ainsi constater qu’au moment où l’onde contractile passe à leur niveau, ils se rapprochent et s’élargissent. Or, Messieurs, de ce seul fait du

rapprochement des disques minces les uns des autres, on en peut déduire un second, c’est que les disques épais, iûtercalés entre eux, ont diminué de longueur et se sont tassés pour ainsi dire sur eux-mêmes.

Ce fait est important ; il constitue à lui seul une objection capitale contre la théorie de Krause, c’est-à-dire contre l’existence de la case musculaire. Vous vous rappelez, en eifet, que, dans cette théorie, le prisme musculaire conserverait des dimensions fixes pendant le repos et pendant la contraction. Le rapprochement de deux disques épais consécutifs à ce dernier moment résulterait seulement de ce que le liquide musculaire, enveloppé entre leurs extrémités, gagnerait leurs côtés latéraux. Il suit de là, logiquement, que si l’On démontre par l’expérience une diminution dans la hauteur des disques épais au moment de la contraction, la théorie est fausse. J’ai pu constater maintes fois ce raccourcissement. Il est souvent égal à plus de la moitié de la hauteur totale du disque épais considéré à l’état de repos. Il demeure donc bien établi qu’au moment du passage de l’onde et sur un point donné, les disques minces sê rap-^ prochent en môme temps que les disques épais diminuent de hanteur, faits en contradiction formelle avec la théorie de Krause.

Mais quand on examine attentivement un faisceau un peu en deçà du point précis où se montre le renflement musculairé, ou un peu au-delà de ce dernier, c’est-à-dire quand On étudie la striation au voisinage immédiat de l’om de, on remarque certaines particularités dé structure qu’il s’agit maintenant d’expliquer. Ils consistent principalement dans ce fait, que les bâtonnets dont l’ensemble concourt à former le disque épais deviennent obliques en restant parallèles entre eux, de telle façon que si l’on considère deux disques épais consécutifs adjacents à l’onde, on reconnaît que leurs bâtonnets se sont inclinés en sens inverse les uns sur les autres.

L’onde musculaire considérée dans son ensemble forme un renflement symétrique par rapport à l’axe du faisceau primitif, mais les diverses parties de ce renflement ne sont pas toutes également contractées, à un moment donné; d’où il résulte que l’onde exerce, sur les portions adjacentes de la fibre restées en repos, une sorte de tiraillement. Les prismes musculaires qui forment par leur ensemble un disque épais s’infléchissent alors les uns sur les autres, entraînés par une action purement mécanique du côté même où l’onde prédomine. Ils sont simplement étirés de ce côté.

J’ai à peine besoin de vous dire, Messieurs, que pour observer des phénomènes aussi délicats il est nécessaire de prendre certaines précautions. Je rappelle ici qu’il est tout d’abord avantageux d’exercer sur la surface du faisceau musculaire qu’on inspecte, un certain degré de compression, absolument pour la même raison que lorsqu’on veut étudier la striation d’un faisceau musculaire primitif, il est indispensable de rendre plane sa surface convexe. On arrive en effet, de cette manière, à mettre l’objectif au point, à la surface même de l’onde, et l’on étale cette dernière pour ainsi dire sous ses yeux. C’est en observant ainsi des faisceaux musculaires dont l’activité est devenue peu considérable, et dans lesquels les ondes marchent avec lenteur, qu’on peut reconnaître qu’au moment où la contraction se produit, les disques épais diminuent de hauteur, que les disques minces se rapprochent, que les espaces clairs s’effacent, et qu’enfin, au moment où l’onde passe en un point donné, il ne se produit nullement sur ce point le phénomène de renversement ou d'inversion de la striation transversale qui sert de base à la théorie proposée par Merkel pour expliquer la contraction musculaire.

Malgré tout, cependant, il est difficile d’étudier avec fruit une onde qui passe rapidement sous les yeux et qui s’efface ensuite. Si l’on pouvait fixer dans sa forme le renfle-

ment de la substance contractile et l’observer à loisir, les résultats de l’observation seraient, on le conçoit, infiniment plus certains puisqu’ils découleraient de l’interprétation de préparations persistantes. Depuis quelques années les histologistes ont poursuivi ce but, et ils Font atteint. Voici maintenant en quoi consiste le principe de la méthode. Pour obtenir une préparation persistante de Fonde musculaire, il faut d’abord la provoquer, puis la fixer immédiatement dans sa forme. Certains réactifs coagulants, dont Faction est rapide, satisfont à cette double indication et, parmi eux, l’alcool absolu, ou plutôt à 90° centésimaux occupe le premier rang.

Quand on immerge un muscle vivant dans ce réactif, le premier effet produit est une excitation énergique, analogue à celle qu’exercent sur le muscle les actions mécaniques, celle des acides et des courants d’induction. Une onde se produit, mais presque au même instant Faction coagulante de l’alcool sur les substances albuminoïdes exerce ses effets ; le muscle, Fonde en cours de progression, et même Fonde commencée, sont saisis par le réactif et fixés dans leur forme exacte et dans leurs rapports réciproques. On en peut ultérieurement observer les détails à loisir. C’est pourquoi Merkel a employé cette méthode d’immersion dans l’alcool fort, et pendant 30 à 45 minutes, des fragments de substance musculaire qu’il voulait étudier. J’ai modifié légèrement ce procédé, et j’opère de la manière suivante. La carapace d’une patte d’hydrophüe est incisée, maintenue ouverte, et l’article entier plongé pendant quelques minutes dans l’alcool absolu. L’effet d’excitation est brusque et des ondes particulières se produisent. Elles sont de deux ordres, totales ou partielles. J’ai réservé aux dernières le nom di'ondes latérales parce qu’elles se produisent sur un seul côté de la fibre musculaire, bien différentes des ondes spontanées de la fibre vivante, qui l’envahissent dans tous ses diamètres, et déterminent l’apparition d’un

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renflement fusiforme, à très peu près symétrique par rapport à l’axe de flgure du faisceau primitif.

L’étude histologique de ces ondes latérales va nous fournir des résultats importants. Elles constituent, en effet, un excellent objet d’études par cela même qu’elles sont incomplètes, et que l’un des bords delà fibre étant contracté, les points symétriques du bord opposé peuvent être considérés comme étant restés au repos. Sur un espace restreint, nous pouvons donc suivre la contraction dans tous ses stades. Or, voici ce que nous observons. Le faisceau musculaire offre, au niveau de l’onde latérale, un demi-ventre d.e contraction; il est donc curviligne et saillant en dehors. Sur le bord opposé et sur le point symétrique,, ii est rectiligne. Considérons maintenant ce bord rectiligne et non contracté, nous y verrons régulièrement la succession suivante:

Ai disque mince -

&, demi-bande claire

' ; :E. disque épais ' '

y demi-Jbande claire . . -

Aï disque mince, etc.

C’est-à-dire la striation ordinaire du muscle au repos. Les disques minces sont facilement reconnaissables à leur aspect granuleux. Sur le côté contracté, le sarcolemme, formant des festons, indique, par le point d’insertion ou rentrant de ce dernier la place du même disque mince. Il résulte de là que ce dernier peut être poursuivi à travers le point contracté. L’on voit seulement que sur ce point même les disques minces se rapprochent les uns des autres comme le font les rayons d’un éventail entre-ouvert.

C’est-à-dire qu’une telle image démontre pleinement que le phénomène d’inversion, supposé par Merkel, n’existe pas puisqu’on peut suivre le disque mince, et transversalement» dans toute la largeur de la fibre contractée seulem^ï^^

un côté. Nous reviendrons bientôt, du reste, sur ce point, à propos de l’étude du muscle faite à l’aide de la lumière polarisée.

n est maintenant nécessaire de se demander quel rapport existe entre les ondes que nous venons d’étudier et la contraction musculaire normale. Je dois vous avouer. Messieurs, que ce rapportes! difficile à déterminer, mais, d’un autre côté, je puis vous dire que la comparaison qu’on a voulu faire entre l’onde spontanée ou provoquée qui par-

Fig. 17. — Schéma d’une onde latérale.

court une fibre musculaire, et la contraction brusque et totale de celle-ci qui, seule, est du reste la véritable contraction, n’avait aucune raison d’être. L’onde musculaire n’est en effet qu’un phénomène anormal. C’est un mode de réaction particulier de la substance musculaire. Quand im muscle se contracte, il le fait en un seul temps. J’ai pu vérifier le fait nombre de fois en observant le mode de contraction des muscles des cydopes.

Le travail accompli par l’onde est lui-même très-peu considérable, et son effet utile à peu près nul. Partant, il n’existe ici rien de comparable au travail actif produit par la contraction totale, synchrone et synergique des diverses parties d’un même muscle volontaire, et les

deux phénomènes doivent être et demeurer entièrement

^^LeÏ matières colorantes, telles (lue riiématoxyline et le carmin, sont employées avantageusement pour l’étude des muscles des membres des insectes. On suit dans leur emploi les mêmes méthodes que pour la préparation des muscles des ailes. Comme chez ces derniers, on colore facilement en rouge ou en violet les disques épais et les disques minces. Je dois cependant vous signaler ici ce fait, qu’après coloration par l’hématoxyline les disques minces se colorent activement en hleu, et que les disques épais offrent la même coloration, mais seulement à leurs extrémités. En leur milieu se Yoit une zone incolore. Ce fait intéressant, et que j’expliquerai plus tard, ne fut connu de Merkel qu’après qu’il eût formulé sa théorie et que Fôgel eut appliqué l’hématoxyline à la coloration des muscles,. Nous le laisserons momentanément de côté, et nous poursuiyrons dans la prochaine leçon l’analyse deld substance musculaire, en appliquant à son étude les réactions optiques qu’elle produit en présence de la lumière polarisée.