NEUVIÈME LEÇON

De l'agenl électrique considéré au poinl, de vfle Ihéi'apeutique. — I. Électropiiysique. — Idée générale de l'agent électrique. — Théorie de Féther. — Électrogenèse ou divers moyens de produii-e l'état électrique des corps. — Principales qualités des corps élec- Irisés : tension ; potentiel ; quantité.

Messieurs,

De l'électricité L'électricité qui, depuis le commencement du siècle, thérapeiitfque. ^ produiL tant de merveilles et transformé la vie moderne, fournit au médecin un agent thérapeutique de premier ordre. Mais l'étude de cet agent et des effets qu'il détermine dans l'organisme est un des sujets les plus difficiles que nous ayons à aborder.

En électrothérapie, de même que dans toutes les autres branches de la thérapeutique, les faits empiriques ont devancé les connaissances scientifiquement acquises, et aujourd'hui encore, malgré les progrès réalisés en physique, l'explication des faits observés en électrophysiologie et en électrothérapie, ne peut être fournie que d'une manière incomplète.

Nous devons cependant tenir compte de ces faits. Le moment n'est pas encore venu de faire table rase des connaissances péniblement acquises par un nombre considérable d'observateurs, car il nous serait impossible d'y substituer un ensemble suffisant de faits nou-

veaux, plus rigoureusement observés au point de vue scientifique.

Nous sommes parvenus à une époque de transition. D'une part lelectricité, considérée comme force, est mathématiquement et physiquement mieux définie. L'outillage, en électrophysiologie et en électrothérapie s'est grandement perfectionné et permet de se rendre un compte de plus en plus exact des conditions dans lesquelles se manifestent les réactions de l'organisme sous l'influence de l'excitation électrique.

Mais, d'autre part, telle est la complexité du sujet que, malgré ces perfectionnements, les divers problèmes de physique pure ne sont pas encore parfaitement résolus et que, par suite, les lois des réactions organiques ne sauraient être exprimées avec toute la rigueur désirable .

Cette situation particulière, que j'ai tenu à vous signaler immédiatement, n'est pas de nature à me détourner de l'étude éminemment intéressante de l'électrisation; elle est, pour ainsi dire, très médicale. Le médecin est effectivement habitué, plus encore que les hommes de science pure, à compter avec les faits empiriquement observés. Elle nous obligera simplement à réserver notre jugement sur certaines solutions encore prématurées touchant l'explication des phénomènes complexes relevés sur l'homme sain ou malade.

Nous n'aurons d'ailleurs à envisager ici l'électricité qu'au point de vue de la pratique et, pour cela faire, nous n'emprunterons, aux diverses branches de nos connaissances sur ce sujet, que les notions nécessaires pour faire un usage judicieux d'un des procédés thérapeutiques les plus remarquables.

G. Hayem. — v. 9

On tend aujourd'hui, surtout dans les grandes villes, à abandonner l'usage de ces moyens aux spécialistes qui naturellement connaissent mieux le maniement des appareils, sinon la théorie de leur mode d'emploi et des effets produits. Sans blâmer cette manière de faire, qui offre certains avantages, je tiens à ce que vous sachiez qu'il n'est pas nécessaire d'être un électricien de profession pour appliquer convenablement, utilement, les divers procédés d'électrisation. Il me paraît nécessaire que ces procédés puissent être mis en œuvre dans les petites villes ou à la campagne par les praticiens ordinaires et qu'en l'absence d'un professionnel, les malades ne soient pas privés des ressources parfois considérables que ces procédés offrent dans maintes circonstances.

Tout en restant sur le terrain particulier de la thérapeutique, les notions que nous devons acquérir se rattachent à l'électrodynamique et à l'électrothérapie proprement dites.

Nous n'aurons pas à approfondir les questions difficiles et un peu spéciales de l'électrophysique et de l'électrophysiologie. Ces deux branches devront nous fournir uniquement les notions que le médecin praticien doit posséder.

Celui-ci doit envisager l'agent électrique comme sune orte de médicament dont il lui importe de connaître les principales propriétés. Il est, de plus, indispensable qu'il sache l'employer à une dose déterminée et proportionnée aux effets qu'il en veut obtenir.

Caractères de ^qus allons demander à l'électrophysique de nous .uSic. renseigner sur les propriétés de l'agent électrique; de

nous fournir les appareils propres à obtenir rélectricité sous ses diverses formes et à en régler, à en mesurer remploi.

Toute modification des propriétés qui caractérisent la matière est rapportée à une cause prochaine, c'està-dire, pour parler le langage des physiciens, à une force. En examinant les choses d'un peu près, on voit que toute force ou influence modificatrice, procède d'une force antérieurement manifestée et qu'elle se résout en une autre.

Toutes ces forces peuvent se transformer les unes dans les autres suivant une loi mathématique que nous avons déjà invoquée à propos des agents thermiques. Prenons un exemple. La chaleur de la houille transformée par le piston d'une machine devient du mouvement. Ce mouvement, en agissant sur une machine dynamo-électrique, donne un courant électrique qui peut produire à volonté, suivant les organes sur lesquels on le fait agir, du mouvement, de la chaleur, de la lumière, des combinaisons ou des décompositions chimiques. Ces transformations sont journellement réalisées et utilisées dans l'industrie.

On en a tiré cette pseudo-définition de l'électricité : « L'électricité est une des formes de l'énergie. » Je dis pseudo, puisqu'elle peut s'appliquer aussi bien aux autres formes : chaleur, mouvement, etc. Elle ne nous donne aucune idée de la nature de cette forme particulière de l'énergie. Pour les physiciens et les mathématiciens, elle est cependant suffisante. Ces savants se passent parfaitement d'hypothèses relativement à la nature des forces physiques. Ils n'en ont aucun besoin pour l'étude des phénomènes.

Pour Mascart et Joubert, pour ne citer que des

savants français , réleciricilé est une grandeur déterminée au point de vue mécanique, affectée d'un signe comme une quantité de mouvement ; la théorie des phénomènes peut être établie d'après les lois expérimentales sans le secours d'aucune hypothèse.

Nous pourrions évidemment nous autoriser de cet exemple pour nous passer également de toute hypothèse. Mais, pour la commodité des descriptions, pour rendre possibles certaines comparaisons souvent indispensables dans un enseignement verbal, il en est une que je ne crois pas devoir passer sous silence, je veux parler de l'hypothèse del'éther.

On désigne sous le nom à-'étlier le fluide remplissant les espaces interplanétaires et les espaces intermoléculaires. On le suppose, non impondérable, mais d'une pondérabilité infiniment petite.

Lorsque l'éther n'est pas en mouvement, chacune de ses molécules oscille sur place. Il en résulte une ondulation de mode variable suivant la longueur de l'onde. De cette longueur d'onde dépendent trois ordres de phénomènes physiques : phénomènes calorifiques, lumineux, actiniques. L'étude de la lumière décomposée par le prisme montre que les ondes de grande longueur (côté du rouge), même lorsqu'elles ne peuvent plus impressionner la rétine, sont productrices de phénomènes calorifiques; que les ondes courtes (côté du violet), alors même qu'elles sont incapables d'influencer la rétine, déterminent des phénomènes actiniques (rayons chimiques du spectre).

On en a conclu qu'il n'existe pas d'agents physiques distincts les uns des autres; mais des états physiques particuliers de la matière sous la dépendance de la

manière dont vibre l'éLlier : états calorifiques, lumineux, actiniques.

Supposons maintenant qu'au lieu d'osciller sur place, l'éther se transporte d'un point à un autre, cette translation donnera naissance aux phénomènes électriques. Théoriquement, voici ce qui se passerait : L'éther serait retenu autour des molécules des corps par attraction. Ce ne serait là qu'un cas particulier de la gravitation universelle. A l'état de repos ou d'équilibre électrique, tout corps serait imprégné d'une quantité d'éther constante. Quand, par suite de l'intervention d'un fait physico-chimique quelconque (frottement, action chimique), cet équilibre serait troublé, le corps gagnerait ou perdrait une certaine proportion d'éther et serait alors électrisé, c'est-à-dire dans un état électrique actif, pendant lequel il serait capable de manifester des propriétés physiques particulières.

Dans cette hypothèse un corps est donc électrisé (en état électrique actif) lorsque, par suite d'une action quelconque, il gagne ou perd une certaine quantité de l'éther dont il est normalement imprégné. Quand il s'agit d'un gain, la valeur est positive (+), le corps est électrisé positivement; quand, au contraire il y a déperdition, la valeur est négative ( — ), le corps est électrisé négativement.

L'hypothèse de l'éther et de sa mise en mouvement pour produire l'état électrique permet de conserver le terme de fluide électrique, commode pour la description de certains phénomènes. Il ne faut pas y attacher plus d'importance qu'elle n'en a, car un certain nombre de phénomènes s'accordent mal avec elle.

Ce qu'il importe de retenir, 'c'est que tout corps dont l'état électrique n'est pas nul est un transmetteur de

force et que ceUe force est en état d'accomplir un travail. Tel est le sens dans lequel il faut comprendre la conception générale de l'électricité en tant que manifestation de l'énergie.

Je puis toutefois vous citer quelques-uns des faits où l'hypollièse de l'étlier peut utilement intervenir.

Voici une pile fournissant un courant d'une quantité notable. Sur le fd du circuit extérieur, je place un fd fin de platine. En faisant passer le courant à travers le circuit ainsi formé, le fil de platine s'échauffe, puis vous le voyez devenir incandescent.

La translation de l'étlier formant le courant électrique a rencontré un obstacle représenté par le fil fin ; il en est résulté une vibration de l'éther sur place.

La longueur d'onde de l'oscillation produite, en devenant de plus en plus petite, a déterminé des phénomènes d'abord calorifiques, puis ensuite lumineux.

Dans d'autres conditions, le même courant, produit par la translation de l'éther, donnera lieu à des phénomènes de mouvement ou à des actions chimiques.

Quoi qu'il en soit, il suffit de la loi dite de la corrélation des forces physiques, pour qu'on puisse comprendre l'électrogenèse, c'est-à-dire les divers moyens de produire l'état électrique des corps.

Ces moyens sont de trois espèces : moyens mécaniques, chimiques, physiques. Comme l'organisme est, d'une manière constante, le siège de phénomènes physico-chimiques, il doit être considéré lui-même comme une source électrogénique. De là vient la grande complexité des phénomènes observés en physiologie et en thérapeutique quand on met un corps électrisé en rapport avec l'organisme.

On utilise en médecine toutes les sources électrogé-

niques. Indiquons rapidement les appareils londés sur les divers modes de production de l'état électrique.

Citons en premier lieu les machines statiques dans lesquelles l'état électrique est obtenu par action mécanique (frottement), renforcée souvent par une action physique connue sous le nom d'influence.

On se sert, en second lieu, d'appareils donnant naissance, par action chimique, à un courant (courant de pile) qui est utilisé directement ou après avoir produit les actions physiques désignées sous le nom d'induction.

Enfin, on emploie aussi des appareils produisant directement, sans l'intervention d'une action chimique, c'est-à-dire par action physique, des phénomènes d'induction (appareils magnétoélectriques) . Je vous présente quelques types de ces divers appareils.

Rendons-nous compte, dès maintenant, d'une manière générale, des qualités des états électriques qu'ils réalisent. Nous voulons ainsi prendre une connaissance rapide des principales qualités de l'agent médicamenteux mis à notre disposition. Si nous cherchons à apprécier ces qualités par quelques-uns des effets produits, voici ce que nous observons.

Les machines statiques dont je fais fonctionner devant vous un des types usuels, la machine Carré, donnent lieu à une grande diffusion de fluide ou à des effets de décharge ayant surtout une puissante action mécanique.

Les courants de pile produisent surtout des effets chimiques. Nous pouvons voir que le courant produit par deux grands éléments Gaiffe décompose, d'une manière continue, l'eau d'un voltamètre.

Les couranLs induils ont une action chimique à peu près nulle, alors qu'ils produisentune action mécanique intense se traduisant nettement par une excitation des nerfs ou des muscles. Vous voyez qu'avec cette machine d'induction nous excitons énergiquement la patte d'une grenouille àl'aide d'une farce qui reste sans effet sur le voltamètre.

Il semble donc, à première vue, que l'électricité soit susceptible de revêtir des formes variables et de mettre entre nos mains des agents multiples, distincts les uns des autres.

Ne vous en tenez pas à ces apparences. L'état électrique esttoujours le même, quant à sa nature. Mais il est caractérisé par un certain nombre de qualités physiques qui, considérées comparativement, sont plus ou moins prédominantes suivant la manière dont cet état électrique est obtenu. En d'autres termes, les qualités prédominantes de l'état électrique varient avec la source électrogénique.

Quand on a recours à l'action mécanique, au frottement, ainsi que nous le faisons dans les machines statiques, l'électricité se répand à la surface des corps, et quand ceux-ci sont bons conducteurs elle les quitte avec une extrême rapidité. Aussi est-il nécessaire d'isoler ces corps sur lesquels l'électricité s'accumule, mais en tendant à s'en échapper. La qualité dominante est ici la tension.

Quand on se sert de l'action chimique, l'électricité produite n'est pour ainsi dire lancée qu'avec une faible énergie ; elle est arrêtée dans sa translation le long du circuit par une résistance relativement minime. Mais, d'autre part, l'action chimique développe une grande quantité d'électricité, laquelle peut être l'origine

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d'autres actions chimiques. La qualité dominante est

ici la quantité.

Dans les états électriques dont l'origine est l'induction, les qualités sont intermédiaires. On obtient ainsi plus de quantité que par l'action mécanique ; mais la tension est encore ici la qualité très prédominante.

Arrêtons-nous, dans ces considérations d'ordre général, en présence de ces termes : tension et quantité, qu'il est de la plus haute importance de bien comprendre.

On ne se sert plus aujourd'hui en physique du mot tension ; on emploie le terme potentiel.

Le potentiel est pour les physiciens une fonction mathématique définie par une intégrale. Ce n'est pas une raison pour renoncer à nous en former une idée précise.

Diverses comparaisons peuvent, à cet égard, nous venir en aide.

Tout d'abord, on peut saisir la différence entre les termes quantité et potentiel en comparant un fleuve à pente douce et un torrent. Le dernier a un faible débit sous une forte pression; le premier, malgré un débit considérable, présente une pression faible. La pression vous donne ici une première idée du potentiel.

Quand on met en communication deux vases pleins d'eau, mais présentant une différence de niveau, celuici se rétablit,' quelle que soit la forme des vases. De même quand deux corps de potentiel différents sont mis en communication, il y a toujours production d'un mouvement d électricité positive de l'un vers l'autre.

Le potentiel est donc en électricité ce qu'est la difierence de niveau en hydrodynamique. On voit qu'elle

est indépendante de la masse ou quantité. Aussi peuton dire niveau électrique ou potentiel.

Si on prend un corps électrisé et qu'on le relie par un fil conducteur fin et long à un électromètre à feuilles d'or, Findication que fournira l'électromètre sera la môme, quel que soit le point du corps électrisé touché par le conducteur, les conditions restant les mêmes. Cette indication est indépendante de la grandeur et du signe de la charge au point touché. Elle varie uniquement avec les conditions électriques dans lesquelles se trouve le corps. Elle caractérise donc un état particulier du corps, qui se traduit ainsi parce qu'on appelle potentiel.

Le potentiel caractérise cet état de la même façon que la température caractérise l'état calorifique.

L'électromètre sert à définir numériquement le potentiel comme le thermomètre sert à définir la température.

On prend comme 0 le potentiel du sol, bien que l'état électrique du sol puisse varier sous certaines influences. Au-dessus de 0, la valeur est dite positive; au-dessous, elle est négative. Chaque potentiel est ainsi caractérisé par un nombre, affecté du signe -j- ou du signe — .

L'échelle est arbitraire, de même que celle du thermomètre. Deux corps de même potentiel sont en état d'équilibre électrique.

Il est également possible de définir le potentiel en travail.

Force éiectro- • Enfin, il faut faire encore remarquer que les phéniotrice. nomèncs électriques dépendent des différences de potentiel. En effet, ces différences ont pour origine la force électrogénique, c'est-à-dire l'action mécanique,

physique ou chimique qui trouble l'état d'équilibre électrique ou, en d'autres termes, qui lutte contre le retour à l'état d'équilibre du corps électrisé. Cette force s'appelle force électromotrice. Pour continuer notre comparaison avec les phénomènes hydrodynamiques, elle est l'analogue de la force qui dans la pompe produit une ascension d'eau, et a pour résultat une différence de niveau, une pression hydraulique.

La force électromotrice dépend essentiellement de la nature de l'action exercée sur les corps pour rompre leur état d'équilibre électrique.

Dans le cas d'action chimique, elle est corrélative de l'affinité de ces corps l'un pour l'autre, et par suite de la nature intime des corps en présence.

Il en résulte que pour un métal donné et une même solution acide, soit pour une même action chimique, la force électromotrice est invariable, quelle que soit la surface immergée dans le liquide, c'est-à-dire la quantité d'électricité produite. De même, une même course de piston détermine toujours la même différence de niveau, mais pour des quantités variables de liquide, suivant le diamètre du corps de pompe.

Dans la pile, le courant produit résultant de la différence de potentiel entre le pôle positif et le pôle négatif, si le potentiel positif est noté + e, le potentiel négatif — e, la différence 2 e [ (+ e) + (— e) ] représente la force électromotrice.

La quantité, qui dans la plupart des cas est indé- Quantité, pendante du potentiel, représente une qualité toute différente. Elle est proportionnelle à la quantité de force mécanique ou chimique dépensée pour mettre en action la force électromotrice.

Cela posé, revenons à nos appareils; nous allons en comprendre mieux les qualités particulières.

Dans une machine électrostatique, l'action mécanique intervenant comme source électrogénique donne naissance à une force électromotrice très énergique. Le collecteur sur lequel se répand avec une grande force de projection le flux électrique ayant une résistance nulle, on obtient le maximum d'etîet de la force électromotrice, c'est-à-dire un état électrique à potentiel élevé. Il en résulte des effets mécaniques violents, malgré la minime quantité d'électricité produite. Aussi la machine peut-elle se décharger instantanément.

Telles sont les raisons qui ont fait appeler les machines statiques « appareils de tension ».

Les courants induits ont des qualités analogues. L'action physique qui leur donne naissance a une grande force électromotrice, mais la quantité d'électricité qu'ils représentent est minime.

Dans la pile, au contraire, l'action chimique fait naître une force électromotrice faible, d'autant plus faible qu'on recherche, pour des raisons que nous apprécierons plus tard, à utiliser dans sa construction de très faibles affinités chimiques. En conséquence, le courant de pile a un faible potentiel. Mais l'action chimique développe une quantité considérable d'électricité, ce qui tient à ce que cette quantité dépend, non de l'énergie de la force électromotrice, mais du poids de la matière dépensée. On peut ainsi comparer le courant de pile à un fleuve de fluide ayant une faible pente d'écoulement.

Quand on emploie les machines dynamoélectriques qui donnent aussi des courants de quantité, celle-ci dépend de la force mécanique dépensée à produire le

mouvement. On a calculé que chaque équivalent de zinc (pour la pile) ou de carbone brûlé (machines dynamoélectriques) correspond respectivement à la mise en liberté d'une quantité d'électricité suffisante pour faire dégager par électrolyse un équivalent d'hydrogène, ce qui représente un travail chimique relativement considérable.

Mais, d'autre part, si l'on vient à interrompre le circuit extérieur traversé par le courant de pile, en écartant même d'une quantité très faible les deux extrémités des fils, immédiatement le flux électrique est arrêté, tandis qu'il est possible de tirer des étincelles de plusieurs centimètres de longueur d'une machine statique, incapable de décomposer le moindre atome d'eau.

Les machines induites présentent des qualités analogues à celles des machines statiques. Voici par exemple une bobine de Ruhmkorff qui laisse jaillir des étincelles d'une certaine longueur sans pouvoir accomplir de travail chimique sensible au voltamètre.

Cette revue rapide des qualités des appareils dont nous disposons nous montre, en résumé, que la pile est un réservoir vaste, à basse pression; que la machine électrostatique est un réservoir de faible capacité à haute pression.

Les phénomènes électriques, dont nous aurons à nous occuper, dépendent de ces diverses qualités des corps en état électrique.