QUATRIÈME LEÇON

12 mars 1856.

SOMMAIRE : Des théories d'ordre mécanique par lesquelles on a cherché à expliquer les effets des substances introduites dans l'économie. — Expériences sur l'écoulement des liquides dans des tubes inertes, dans des tubes organisés, dans les vaisseaux d'un animal vivant, — Conclusions. — Conséquences de ces conclusions. — De l'endosmose. — Actions purgatives par endosmose. — Contre-poisons endosmotiques. — Des théories physiques.

Messieurs,

Dans les leçons précédentes, nous avons longuement insisté sur ce fait, qu'il est nécessaire, pour que les matières étrangères à l'organisme produisent leur action toxique ou médicamenteuse, qu'elles arrivent dans le système artériel.

Une fois entrées dans le système artériel, ces substances n'agissent pas de la même façon sur tous les organes. Et il est probable qu'on démontrerait cette localisation en injectant la substance uniquement dans le tronc artériel qui se rend à chaque organe, et étudiant la variété des effets qu'elle produit selon qu'on l'envoie à un tissu ou à un autre. Quelque intérêt qu'offre cette question des spécialités d'actions, je ne puis aujourd'hui que vous l'indiquer. C'est à propos de chaque substance étudiée en particulier que l'on aurait à l'envisager. Je vous la signale seulement ici comme un des points du programme que ces généralités ont pour but de donner aux recherches particu-

lières que nous aurons à faire, plutôt que pour combler une lacune dans un plan général.

Je vous disais à la fin de la leçon précédente que les manifestations toxiques produites par l'ingestion de substances étrangères à l'organisme avaient, comme les phénomènes physiologiques de la vie, été considérées à trois points de vue, suivant que les auteurs qui s'en occupaient s'étaient attachés plus particulièrement, quelquefois même exclusivement, à les expliquer par l'intervention de forces d'ordre mécanique ou physique, d'ordre chimique ou d'ordre vital.

Mon intention n'est pas de passer en revue toutes les théories qui, parmi celles qui ont été émises à diverses époques, se distinguent par l'exclusivisme des procédés qu'elles invoquent. Je veux seulement choisir quelques exemples parmi les plus propres à vous faire saisir l'esprit des tentatives faites dans les différentes directions.

1 y a longtemps qu'on a, pour la première fois, considéré les médicaments et les poisons comme des substances dont l'action sur les phénomènes de la vie se produisait par les changement de quelqu'une des conditions physiques auxquelles ils sont liés. Borelli, Boerhaave étaient déjà dans ces vues ; mais c'est aux physiologistes physiciens modernes que nous emprunterons des exemples, parce que leurs théories sont appuyées par des expériences plus précises et plus complètes.

Nous savons, par exemple, que le mélange de certaines substances avec les liquides animaux peut modifier les lois de leur écoulement dans des tubes merles. Nous connaissons les elfetsde perméabilité donnant lieu

à des courants réciproques, effets auxquels on a donné le nom d'endosmose. Les phénomènes physiques que nous venons de citer ont servi de point de départ pour l'explication d'aclions toxiques et médicamenteuses, sur lesquelles nous allons nous arrêter.

Les théories par lesquelles M. Poiseuille (4) a cherché à expliquer l'action des substances toxiques et médicamenteuses sont précisément de cet ordre, et elles ont eu pour point de départ des expériences fort intéressantes et instituées avec beaucoup de soin sur l'endosmose et sur l'écoulement des liquides.

Dans une première série d'expériences sur l'écoulement des liquides, M. Poiseuille s'est servi d'un tube de verre aef (fig. 1), portant dans son trajet une cuvette arrondie en ampoule A, ensuite recourbé et terminé par un prolongement df d'un diamètre intérieur capillaire. Un robinet, placé au-dessus d'un réservoir d'air M, permet de faire agir une pression déterminée sur le liquide, et d'arrêter l'écoulement en la faisant cesser à un moment voulu. Cet écoulement se fait dans un vase plein d'eau par le tube capillaire / dont le diamètre, d'une fraction de millimètre, est indiqué à propos de chaque expérience.

Première série d'expériences. — Expériences faites dans des tubes inertes.

a. M. Poiseuille a d'abord étudié, avec l'appareil décrit plus haut, l'influence sur l'écoulement de l'eau, puis son mélange avec diverses substances.

(1) Rech. expérimentales sur le mouvement des liquides dans les tubes de petits diamètres. Paris., 1844, in-4.

FlG. 1.

Fig. 2

Fig. 1. — af, tube capillaire à travers lequel se fait l'écoulement ; — A., ampoule pleine de liquide qui doit s'écouler de b en d ; — M, réservoir d'air ; — R, robinet pouvant mettre l'appareil M en communication : 1° avec une pompe aspirante pour le remplir de liquide jusqu'audessus de b ; — 2° avec un tube B (fig. 2), conduisant à un réservoir qui communique par les tubes l avec une pompe foulante qui envoie l'air, et par le tube P avec un réservoir de 60 litres où la pression devient sensiblement uniforme ; un manomètre à air libre accuse cette pression.

Fig. 2. — La pression est maintenue égale dans un réservoir d'air M, par la communication au moyen du tube V de ce réservoir avec un grand réservoir d'air de 60 litres, pour uniformiser la pression. Le tube V se rend dans le petit réservoir M ; le tube B se rend dans le grand réservoir d'air de 60 litres ; le tube l communique avec une pompe foulante, pour faire entrer l'air et l'amène à une tension déterminée ; le tube- P communique avec un manomètre à air libre, pour indiquer la pression dans le réservoir d'air. L, croisement des conduits.

La capacité de l'ampoule A, qui est placée au-dessus du tube df et au-dessous du réservoir d'air M, étant de 29cc,3, la longueur du tube D étant 0m,115, la pression par laquelle on déterminait l'écoulement équivalant à une colonne de mercure de 0m,147, le diamètre intérieur du tube capillaire étant 0m,17 et la température étant de 16 degrés centigrades, on fil successivement écouler par le tube capillaire de l'eau distillée et de l'eau tenant en dissolution d'abord un cinquantième, puis un dixième d'azotate de potasse. Dans ces divers cas, l'écoulement dura, pour:

Eau distillée Him46s

Azotate de potasse à 1/50 109 28

Puisque l'écoulement a été plus rapide dans les deux dernières expériences, l'azotate de potasse semble favoriser l'écoulement de l'eau qui le tient en dissolution.

b. Dans les mêmes canditions que précédemment,

la température ambiante seulement étant descendue

à 12°, 77, l'écoulement a été, pour:

Eau distillée 123™ 38s

Eau et acétate d'ammoniaque 1/50.. 122 25

L'acétate d'ammoniaque dans les tubes capillaires semble donc activer aussi l'écoulement des liquides.

Ainsi voilà deux substances qui activent l'écoulement de l'eau. Nous allons voir l'alcool le retarder.

c. Dans les expériences suivantes, les conditions ont été changées; mais chacune portant avec elle sa conclusion propre, la signification des résultats reste la même.

La capacité de l'ampoule A étant 13cc,5, la pression équivalant à 140 millimètres de mercure, la

température à 10 degrés, la longueur du tube à 245 millimètres, le diamètre du tube capillaire à 0,n,36.

Dans ces conditions, l'écoulement de l'eau alcoolisée fut beaucoup moins rapide que celui de l'eau pure. En voici les résultats :

Eau distillée 8>» 43s

Alcool anhydre il 22

Alcool à 1/3 d'eau • 22 16

— à 3/4 d'eau 24 4

— à 5/6 d'eau 20 37

— à 9/10 d'eau 14 1

— à 18, 19 d'eau 11 34

La conclusion à tirer de ces expériences est que l'alcool retarde manifestement l'écoulement

On peut certainement objecter aux expériences précédentes que les choses ne sauraient se passer dans l'organisme comme dans des tubes inertes. Aussi M. Poiseuille ne s'en est-il pas tenu là, et s'est-il rapproché graduellement des conditions organiques du phénomène physiologique.

Deuxième série d'expériences. — Dans cette deuxième série d'expériences, un premier pas est fait vers la réalisation des conditions ordinaires du phénomène à l'étude. Le sérum va remplacer l'eau, et c'est avec ce liquide que vont être mélangés les médicaments qui modifient l'activité circulatoire.

a. Et d'abord il faut avant tout savoir que le sérum coule plus lentement que l'eau.

Dans un tube différent du précédent, d'une longueur de 25 millimètres et analogue à celui de la figure 3, le sérum a été préalablement étendu de son poids d'eau.

L'ampoule mesurait 3CC,75 sous une pression de

2020 millimètres d'eau ; le tube capillaire offrant un diamètre de 0mm, 475, on a trouvé pour les durées de l'écoulement :

La densité du premier sérum était 4,02875, celle du second 4,030237.

On voit que l'eau coule presque deux fois aussi vite que le sérum.

b. Les conditions de l'expérience restant les mêmes, sauf la pression, qui était devenue 2032 millimètres d'eau, M. Poiseuille opéra sur de l'azotate de potasse ajouté au sérum. Voici les durées de l'écoulement pour des proportions diverses de ce sel :

Sérum (densité : 0,030327) 70m 44s

— plus azotate de potasse 1/100... 68 10

c. Les conditions restant les mêmes, des essais faits avec l'acétate d'ammoniaque donnent :

Sérum (densité : 1,03174) 69m 44s

— plus acétate d'ammoniaque 4/100. . 68 34

d. Pour pousser jusqu'au bout la comparaison entre l'eau et le sérum, il restait à essayer l'alcool.

Toutes les autres conditions subsistant les mêmes, et la pression devenant 2025 millimètres d'eau distillée, on trouva:

Sérum (densité : 1,030237) 59m 46s

Sérum plus alcool 2/100 69 24

Dans cette expérience,l'alcool est très-affaibli.

Eau distillée . . .

Sérum d'homme Autre sérum. . .

Cette deuxième série d'expériences avec le sérum conduit donc aux mêmes conclusions que la première.

L'azotate de potasse, l'acétate d'ammoniaque et l'alcool ont agi sur le sérum comme sur l'eau, les deux premiers en facilitant son écoulement, l'alcool en le retardant.

Troisième série d'expériences. — M. Poiseuille ne s'en est pas tenu à ces résultats; il a voulu savoir si dans les tubes capillaires des organes les choses se passeraient de même.

Pour s'en assurer, il s'est servi (fig. 3) d'un tube T dont l'extrémité 0 était de 3 à 4 millimètres de diamètre engagée dans une artère rénale. Le liquide s'écoulait par la veine après avoir traversé les capillaires du rein sous une pression notée plus loin. Dans ces expériences, il est indispensable de modifier par certaines précautions le procédé opératoire. Après la mort, le sang se coagule et obstrue les capillaires de caillots qui s'opposeraient à leur perméabilité, si l'on n'avait soin d'enlever le rein immédiatement après avoir sacrifié l'animal, et de chasser le sang qui s'y trouve par une injection de sérum tiède. L'eau ne saurait être employée pour cette injection, parce qu'elle traverse les parois des capillaires et infiltre l'organe, dont les vaisseaux cessent alors d'être perméables*

Fig. 3.

a La pression du liquide en mouvement étant celle d'une colonne de sérum de 1835 millimètres de hauteur, pression qui, d'après M. Poiseuille, équivaut à celle que déterminent les impulsions du cœur gauche. La température étant 13°,5, l'ampoule étant de 90 centimètres cubes, le temps de l'écoulement a été de :

Sérum pur * v

— (2e expérience) 6 °

— (3e expérience) 3 8

Même sérum additionné de 1/75

de son poids d'acétate d'ammoniaque 2 49

Même sérum (2« expérience) 2 37

— (3e expérience) 2 37

La température ayant baissé à 41°,75, les autres conditions restant les mêmes, on a trouvé :

Sérum pur lm 2S

Sérum plus 1/100 azotate de potasse. . 0 53

La température étant de 12°,5, l'alcool a donné le résultat suivant:

Sérum l,n $s

Sérum plus 1/100 alcool 4 22

M. Poiseuille a obtenu des résultats analogues en répétant ces expériences sur les vaisseaux de différents organes.

Les substances en expérience agissent donc sur l'écoulement des liquides dans les capillaires organisés séparés du corps comme elles agissent dans les tubes de verre.

Pour se mettre à l'abri de l'objection que nous avons signalée, et qui ne laisserait à ces expériences que la

possibilité d'être le point de départ d'inductions par analogie, pour qu'elles pussent enrichir la physiologie d'un fait, il restait à transporter sur le vivant cet ordre de recherches. C'est ce que fit M. Poiseuille. Mais, avant d'aborder la quatrième phase de ses expériences, je dois vous signaler les difficultés que présente la solution expérimentale des questions qui touchent aux conditions physiques de la circulation, lorsqu'on veut que cette solution soit physiologique.

Pour savoir si, chez un individu vivant, une substance accélère ou retarde la circulation, il faut en connaître la vitesse normale. Or, cette vitesse est considérable; un globule sanguin partant du cœur peut, diton, y être de retour au bout de quelques secondes. Une des meilleures démonstrations qu'on ait donnée de la rapidité de la circulation est une expérience de Héring. Cette expérience consiste à introduire dans le sang une substance qui puisse y être facilement reconnue et y demeurer quelque temps sans inconvénient. Après avoir constaté qu'elle n'existe pas dans le sang au moment de l'expérience, on l'y introduit, et l'on apprécie par le temps qu'elle met à revenir à son point de départ le temps qu'elle a mis à parcourir tout le trajet circulatoire. Héring se servit du prussiate jaune de potasse, qui convient parfaitement pour cette expérience. Il l'introduisit par la jugulaire du côté du cœur. Cette introduction se peut faire au moyen d'un entonnoir muni d'un robinet. L'entonnoir rempli, on laisse le liquide pénétrer par son propre poids, et, dès que sa surface approche du robinet, on ferme celui-ci

afin d'empêcher l'air d'entrer dans la veine. A partir du moment où le liquide a commencé à être introduit dans le vaisseau, on recueille, de 5 en 5 secondes, le sang qui vient par le bout supérieur de la veine. Il est clair que le sang a dû parcourir toute la grande et toute la petite circulation, en passant par les vaisseaux de la tête et du- cou. Chez les chevaux il suffit pour cela de 25 à 30 secondes. Chez les animaux plus petits, il ne faut qu'un temps beaucoup moindre.

Revenons aux expériences de M. Poiseuille:

Quatrième série d'expériences. — Dans la veine jugulaire d'un cheval ayant 48 pulsations et faisant A3 inspirations par minute, on injecta, par le bout inférieur et du côté du cœur, une solution de 5 grammes de prussiate jaune de potasse dans 450 grammes d'eau. Au bout de 25 à 30 secondes, la substance arriva au bout supérieur de la veine.

Vingt-quatre heures après on fit au même cheval une injection avec le liquide de l'injection précédente, additionné de 25 grammes d'acétate d'ammoniaque, marquant 5 degrés à l'aréomètre de Baumé. Le prussiate arriva plus vite à l'orifice du bout supérieur de la veine, où il fut trouvé au bout de 18 à 24 secondes.

Quatre jours après, on injecta au même cheval un mélange d'une solution de 5 grammes de prussiate de potasse dans 100 grammes d'eau avec 350 centimètres cubes d'alcool, marquant 40 degrés à l'alcoomètre centésimal. Cette fois, il y eut retard, et le prussiate n'arriva au bout supérieur de la veine qu'après 40 ou 45 secondes.

°u THÉORIES PHYSIQUES

Un autre cheval, faisant 11 inspirations et. ayant 40 pulsations par minute, reçut dans la jugulaire 5 grammes de prussiate de potasse dissous dans 445 grammes d'eau. Le retour du prussiate eut lieu au bout de 30 à 34 secondes.

Vingt-quatre heures après, la même injection, à laquelle on ajouta 4 grammes d'azotate de potasse, fut faite. Le prussiate reparut au bout de 20 à 25 secondes. La circulation avait donc été accélérée par l'azotate de potasse, comme elle l'avait été par l'acétate d'ammoniaque, tandis qu'elle avait été ralentie par l'alcool. De cette confirmation par l'expérimentation physiologique des inductions de l'expérimentation physique, M. Poiseuille conclut à l'existence de substances médicamenteuses dont, l'action sur le sang consisterait dans une modification mécanique de son écoulement, indépendamment des causes physiologiques qui peuvent, de leur côté, agir aussi sur la circulation.

Pour donner la raison physique de ce qui se passe quand une substance médicamenteuse accélère ou retarde physiquement l'écoulement du liquide, M. Poiseuille l'explique en disant que les molécules du liquide sont alors dans un état tel qu'elles se meuvent avec plus de facilité les unes sur les autres, la paroi du tube étant sans influence et pouvant être considérée \ comme une paroi liquide, à cause de là couche qui reste adhérente.

Il était rationnel de penser que les substances qui ont la propriété d'agir sur les molécules liquides de façon à ralentir ou à accélérer leur écoulement pourraient être opposées les unes aux autres et se neutraliser.

M. Poiseuille demanda à l'expérience la confirmation de cette vue.

Nous savons, d'après les expériences précédentes, que l'écoulement par un tube dure :

Pour sérum pur 69m iQs

Sérum, et alcool 2/100 74 24

L'expérience fut refaite dans les mêmes conditions avec le même sérum, additionné de 2/400 d'alcool et de 4/100 d'azotate de potasse. L'écoulement dura alors 69m 55s. La neutralisation avait donc été aussi parfaite que possible.

Jusqu'ici, Messieurs, nous ne voyons que des faits observés avec soin. Ces faits vont maintenant servir de base à des théories dans lesquelles les phénomènes de la vie se trouveront singulièrement simplifiés. Exemples :

Le nitrate de potasse active la circulation. Y a-t-il lieu dès lors de s'étonner qu'il soit diurétique? Le rein sépare l'urine du sang qui le traverse; si, dans un temps donné, il y passe une plus grande quantité de sang, il séparera plus d'urine. Rien n'est plus simple, vous le voyez ; le système nerveux n'intervient plus.

L'alcool retarde la circulation. L'ingestion de l'alcool doit donc être suivie d'une diminution de l'activité des organes par le retard dans le passage du sang. L'ivresse n'est pas autre chose.

Comment combattre l'ivresse? En redonnant à la circulation cette activité qu'elle a perdue. L'acélate d'ammoniaque devrait donc être un remède parfait

SUBSTANCES TOXIQUES. t:

contre l'ivresse. C'est en effet ce qui a lieu. Ainsi, ces expériences ont été poursuivies dans toutes leurs applications et dans toules leurs conséquences.

Nous^ allons maintenant examiner les théories physiques se rapportant à des phénomènes d'une autre nature :

Vous savez, Messieurs, que, lorsque deux liquides de nature différente sont séparés par nne membrane, il s'établit, en général, à travers la membrane un double courant à la faveur duquel ces liquides se mélangent. Vous savez encore que pour deux liquides différents ce courant est plus fort dans un sens que dans l'autre; lorsqu'un endosmomètre contenant une substance saline est plongé dans l'eau, il y a prédominance du courant qui va de l'extérieur à l'intérieur (endosmose), et la quantité d'eau qui a pénétré dans l'endosmomètre détermine l'équivalent endosmotique de la substance saline.

Le sang et les parois vasculaires baignées par les divers liquides introduits dans l'économie réalisent cette condition matérielle de deux liquides séparés par une membrane organique. Aussi a-t-on attribué tous les phénomènes de l'absorption à des propriétés de cette nature, et voulu expliquer ainsi la plupart

L'équivalent endosmotique des sulfates de soude et de magnésie est très-fort. Un certain nombre d'auteurs, et M. Poiseuille est du nombre, ont dit qu'introduits dans l'intestin, ces sels, en raison de leur pouvoir endosmotique considérable, y attiraient le sérum

contenu dans les vaisseaux, d'où leur action purgative.

M.Poiseuille établit ensuite cette proposition, que toute substance dont l'équivalent endosmotique est considérable est un purgatif.

Il a fait, pour cela, des expériences avec un endosmomètre muni d'une membrane empruntée au cœcum du mouton. Il a placé de l'eau de Sedlitz dans l'endosmomètre et du sérum du sang au dehors. Bientôt il a vu un échange se faire entre les deux liquides; le courant était beaucoup plus fort vers l'intérieur de l'endosmomètre, si bien que le liquide monta dans l'appareil de la manière suivante :

Dans la 1" heure — .... 4mm, 5

la 2e heure 8

la 3" heure 9

la Ae heure 8

la 5e heure 7

la 6" heure 3

Plus tard le liquide redescendit. La conclusion que tire M. Poiseuille de cette expérience, c'est que l'eau de Sedlitz attire le sérum vers elle plus fortement qu'elle n'est attirée par le sérum.

Dans l'expérience précédente, le sérum a été attiré dans l'endosmomètre; mais si au contraire le sérum eût été placé au dedans et le sulfate de magnésie au dehors, le liquide aurait baissé dans l'appareil. On voit par cette expérience que, d'après M. Poiseuille, l'effet endosmotique purgatif est très-intense dans les premiers instants, puis que plus tard cet effet diminue et cesse. La membrane se trouverait saturée, et cette es-

pèce de saturation expliquerait, suivant cet expérimentateur, la tolérance pour certains médicaments quand on en a pris une certaine dose.

Il existe des substances qui diminuent ou détruisent la propriété endosmotique des membranes. L'hydrogène sulfuré et les sels de morphine sont, dit-on, dans ce cas, et, quand on les ajoute dans un liquide qui contient une substance très-endosmotique, l'endosmose est considérablement diminuée, et même cesse. M. Poiseuille a vu dans ces corps un moyen de détruire l'effet exosmotico-purgatif, et c'est à cette influence qu'il attribue, par exemple, l'efficacité des préparations d'opium pour arrêter la diarrhée.

Ces exemples auront suffi, Messieurs, pour vous faire sentir l'esprit qui dirige cet ordre de théories, pour vous montrer la tendance à ne voir dans tous les phénomènes de la vie que des actes ayant leurs semblables dans les modifications qu'impriment à la matière inorganique les forces générales de la nature. Il est loin de notre pensée de nier la réalité de phénomènes physiques et chimiques dans les effets que produisent sur l'organisme les agents étrangers, et particulièrement les substances que nous avons définies, toxiques ou médicamenteuses. Mais nous ne saurions, dans l'appréciation de ces effets, faire abstraction de l'influence du système nerveux et de la masse des phénomènes complexes qui constituent l'individu vivant. Partout où il existe de la matière, cette matière est soumise sans doute aux lois générales de la physique et de la chimie; mais, chez les êtres vivants, l'action

de ces lois est étroitement liée à une foule d'autres influences qu'on ne saurait nier.

D'ailleurs, quelque ingénieuses que soient les explications mécaniques des phénomènes de la vie, quelque satisfaisantes que soient les expériences sur lesquelles elles s'appuient, elles n'expliquent quelques actions qu'à la condition d'en négliger un plus grand nombre.

Ainsi, les variations physiologiques normales de la circulation sont souvent bien plus considérables que celles que nous avons vu attribuer à certains médicaments.

Ainsi le sucre, dont Je pouvoir endosmo tique est très-grand, devrait avoir une action purgative des plus prononcées.

Le sulfate de soude, introduit directement dans les veines, purge aussi bien et même mieux que dans l'intestin.

L'huile de croton, le jalap et tant d'autres, échappent complètement aux interprétations physiques signalées plus haut.

Pourquoi le sulfate de magnésie, placé sous la peau, purge-t-il par l'intestin, et non là où il est appliqué?

Du reste, nous verrons que ces actions endosmotiques, que l'on observe sur des membranes mortes, sont singulièrement déplacées et modifiées chez l'animal vivant, à cause du mouvement des liquides et du rôle de l'épithélium.

Mais mon intention n'est pas de réfuter ici ces théories ; j'ai voulu seulement vous en présenter des exemples.

Il me reste à vous entretenir des théories chimiques; ce sera l'objet de la prochaine leçon. Ces théories ont exercé une grande influence sur l'étude des poisons et des phénomènes de la vie. Nous les retrouverons souvent dans les études qui feront l'objet de ce cours, et nous pourrons alors les apprécier. Je ne les cite aujourd'hui que comme des exemples, afin que vous puissiez voir tout de suite les rapports qui existeront entre ces diverses théories et le point de vue particulier auquel nous nous placerons nous-même pour étudier les effets des substances toxiques ou médicamenteuses.