RELATION ENTRE LA FONCTION D'UN ORGANE ET SA FORME

muscles. — Société de Biologie, 10 mars 1901.

Le muscle dans la série animale (deux articles).

Les travaux de Borelli, Marey, W. Roux, elc. consistèrent essentiellement à comparer la longueur des fibres de divers muscles au déplacement que ces muscles doivent produire. Tel muscle est court parce qu’il n’a besoin de se raccourcir que fort peu lors de sa contraction, tel autre est long parce qu’il doit produire un grand mouvement. Mais il était impossible de rechercher de celte façon si les divers muscles sont réellement parfaitement adaptés à leur fonction. Tel muscle ne se raccourcit que de 25 pour 100 de sa longueur au moment de sa contraction, tel autre le fait de 50 et 60 pour 100 ; il est impossible de les comparer entre eux pour savoir si réellement ils ont la longueur optima.

Je recherchai s’il était possible de trancher la question en s'adressant ;i des muscles à fihres non parallèles entre elles;

Parlant de ce principe que deux fibres de même nature développent le même effort quand leur longueur est proportionnelle au déplacement de leur extrémité parallèlement à la direction de la fibre, on peut facilement établir la longueur rationnelle des fibres d’un muscle quand on donne leur direction.

Considérons par exemple un muscle triangulaire, c’est-it-dire un muscle

dont toutes les filires vont en divergeant d'un point C vers une ligne d’insertion AB. Quand le point C se déplacera sur la perpendiculaire à AB, la fibre DC variera de longueur plus qu’une fibre oblique CB : donc elle doit aussi avoir une longueur plus grande. Un raisonnement simple de géométrie montre qu’en décrivant sur DC comme diamètre un cercle, pour chaque direction la portion de droite intérieure au cercle représente la meilleure longueur de fibre correspondant à cette direction.

Il se peut que, sur un muscle, les fibres de direction différente ne partent pas toutes d’un point unique C, mais ce détail n’a aucune influence sur la lonaueur qu elles doivent avoir, on peut pour faire la construction supposer qu’on les transporte parallèlement à elles-mêmes, de façon que l’une de leurs exlremitcs soit toujours en un meme point.

Telles étaient les conclusions de ma théorie. Pour la vérifier je fis un grand nombre de mesures sur des muscles de chien et i[uelques-unes sur des muscles de singe après les avoir fixés aussi frais que possible dans le formol.

En général les résultats de mes mesures confirmèrent parfaitement ma théorie, mais je trouvai quelques exceptions. Certains muscles pcnniformes ne répondaient pas à la règle. J’examinai les faits de plus près et je reconnus que. parmi les muscles pcnniformes d’apparence, il y en avait dont la traction dos fibres se faisait obliquement à la direction du tendon; ils répondaient alors à la structure que je prévoyais. Pour d’autres, les fibres que je croyais obliques se réfléchissaient simplement sur le ventre du muscle et exerçaient en somme une traction parallèlement à la direction du tendon ; ils faisaient alors exception, n’avaient pas les mômes fonctions mécaniques que les premiers, et c’est pourquoi je les ai qualifiés de pseudo-penniformes.

Finalement, je vis que, contrairement à l’opinion deHaughton, tous les

TITHE VI

le travail musculaire est la question dont je m’occupe depuis plusieurs, années et qui fait actuellement l’objet de mes recherches. Avant de commencer mes expériences, j’ai fait une étude bibliographique complète de ce sujet difficile.

Les relations qui doivent exister entre le travail musculaire et les combustions de l’organisme ont été l’objet de nombreux travaux. Pendant longtemps, cependant, la question étant mal abordée, les efforts tentés n’étaient

C’est à M. Chauveau que nous devons d’avoir attaqué le problème par de bonnes méthodes, d’avoir apporté les résultats les plus importants et montré la roule à suivre. Malheureusement les recherches de M. Chauveau furent publiées par lui sous une forme inabordable pour le plus grand nombre des lecteurs. Dans un premier mémoire je montrai comment ses résultats devaient être interprètes, conformement aux principes de la mécanique rationnelle ; les suivants renferment des recherches persoii-

Sur la formule de M. Chauveau.

Société lie Biologie, 28 mars 1905.

La formule foiiilamenlale de M. Chauveau exprime que, lors de l’exéeuliou d’un Iravail, du soulèvemenl d’un poids pour préciser, la dépense tolale est égale à la somme de dépenses que nécessiterait le simple soutien du poids; plus la dépense que nécessiterait le mouvement exécuté avec la même vitesse, mais sans le poids; plus enfin une dépense équivalente au Iravail

M. Chauveau avait établi cette formule expérimentalement sur l’homme, puis il avait vérifié qu’elle s’applique aussi à un moleur électrique sur lequel il expérimenta.

Quelle était la valeur de la formule de M. Chauveau? Était-elle générale et pouvait-on l’établir théoriquement?

J’ai montré que l’on pouvait toujours représenter la déperised’un moteur comme le faisait M. Chauveau, à la condition d’y ajouter un lei-me complémentaire. La formule est alors rigoureusement exacte.

Dans chaque cas particulier, se posera la question de savoir si le terme complémentaire est négligeable ou non.

Les expériences de M. Chauveau montrent qu on peut ne pas ch tenir compte dans le cas du travail musculaire, tout au moins dans les limites où

Pour étudier la question plus à fond, j’ai imaginé un moteur dont je pouvais faire varier les conditions de travail dans de grandes limites.

Ce moteur consistait essentiellement en un cylindre vertical, de section connue, dans lequel on refoulait de l’eau sous pression constante par un orifice inférieur. Le plan d’eau montait dans ce cylindre ; au lieu de lui faire soulever un piston, ce qui eût introduit des frottements inconnus, une tranche de liquide représentait le poids soulevé. K la partie inférieure du même cylindre se trouvait un orifice de perte systématique dont on modifiait la valeur à volonté.

Sur la partie supérieure du liquide reposait un flotteur dont le déplacement s’enregistrait sur un cylindre tournant.

On peul à volonlé éludier les condiliuns du Uavail sur la courbe relevée sur le cylindre enregistreur, ou bien les déterminer par le calcul, connaissant la valeur des orifices d’arrivée et de perte percés en mince paroi, la hauteur du plan d'eau et la pression.

J’ai pu avec ce dispositif reproduire tous les cas étudiés par M. Chauveau sur le muscle, c’est-à-dire étudier l’influence du poids soulevé, l’influence de la vitesse avec laquelle le travail est produit, et même l’influence de la hauteur à laquelle se trouve le poids au moment de la production du travail.

Voici les faits que j’ai pu établir :

1. Dans le cas du simple soutien d'un poids, la dépense croit plus rapidement que la grandeur du poids ;

2. Pour donner au moteur sa vitesse à vide, il faut une dépense croissant plus rapidement qne cette vitesse ;

5. Dans le cas de soulèvement d’un poids, aux faibles vitesses, la dépense croit très rapidement avec le poids soulevé ; il n’en est pas do même aux grandes vitesses.

0,1 üiüü liSOO b

Dans le tableau suivant je donnerai le résultat de l’application de la formule de M. Chauveau à mon moteur, Q représentant la dépense réelle totale, et 2 cette dépense évaluée en faisant la somme de la dépense de soutien, de la dépense de production de vitesse à vide, et de la dépense réellement utilisée en travail. J’ai fait cette vénlication pour diverses vitesses et divers poids soulevés. De plus j’ai fait varier la hauteur /i du plan d’eauau moment du démarrage, ce qui nécessite une dépense spéciale, de même qu’il y a une dépense spéciale dans le muscle suivant qu’il est plus ou moins raccourci, toutes choses égales d’ailleurs.