CHAPITRE- PRÉLIMINAIRE

LE LABORATOIRE DE PHYSIOLOGIE

Les laboratoires sont pour le physiologiste ce que les salles d'hôpital sont pour le médecin. Le laboratoire, dit Cl. Bernard, est la condition sine quâ non de développement de la médecine expérimentale; et c'est là, ajouterai-je, que se préparent les progrès de la médecine pratique. L'utilité des laboratoires n'a cependant été comprise que dans ces derniers temps, et tandis^qu'en Allemagne il n'était pas d'Université, quelque petite qu'elle fût, qui n'eût son Institut physiologique, en France, les Facultés de médecine en étaient dépourvues. Aujourd'hui, il n'en est plus tout à fait de même, mais il y a encore bien des desiderata à combler, bien des progrès à faire ('). Aussi je crois utile, avant d'aborder l'étude de la physiologie, de dire en quelques mots ce que doit être un laboratoire de physiologie.

1° Du local.

Un laboratoire de physiologie devrait être, autant que possible, au rez-de-chaussée, au milieu d'une cour ou d'un jardin, dans lesquels sont conservés les animaux nécessaires à l'expérimentation, de façon à les avoir toujours sous les yeux et à portée.

Le laboratoire même doit être composé de plusieurs salles correspondant aux diverses catégories d'opérations que le physiologiste est dans le cas de pratiquer; on y trouvera donc :

1° Une salle de vivisections et de dissection; elle doit être spacieuse, haute, aérée, très-éclairée, dallée en pierre ; en un mot

(') Pour ne citer qu'un exemple, il n'y a même pas de fonds spe'ciaux alloués pour les laboratoires de physiologie normale et de physiologie pathologique de la Faculté de médecine de Nancy. 11 n'y en a que pour le laboratoire de chimie physiologique.

vin

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construite à peu près sur le modèle des amphithéâtres d'anatomie; cette salle doit représenter la partie centrale du laboratoire, la pièce dans laquelle toutes les autres s'ouvrent.

2° Une salle plus petite pour la micrographie, les expériences délicates, les appareils de précision, (balances, appareils d'électricité, etc.);

3° Une salle servant de laboratoire de chimie et possédant l'installation nécessaire pour tout ce qui concerne la chimie physiologique ;

4° Une petite pièce, pouvant être transformée facilement en chambre obscure, pour certaines expériences de physique physiologique et spécialement d'optique;

5° Enfin, s'il est possible, on réservera avec avantage deux pièces servant d'ateliers de moulage et de photographie.

L'installation du laboratoire, en dehors de l'outillage qui sera vu plus loin, comprend deux choses principales, le gaz et l'eau. Cette installation peut se résumer en quelques mots : du gaz et de l'eau partout, de façon à pouvoir conduire où l'on veut, à l'aide de tubes de caoutchouc, le gaz et l'eau dans un point quelconque du laboratoire. Si la pression de l'eau est suffisante, on peut, à l'aide d'une trompe de laboratoire, faire marcher un petit moteur hydraulique et on a ainsi une force motrice qu'on a bien souvent lieu d'utiliser, par exemple pour pratiquer la respiration artificielle. Si la pression d'eau est insuffisante, il faut avoir recours à une petite machine à vapeur.

L'espace intérieur réservé aux animaux doit être dallé, en partie couvert et divisé en circonscriptions distinctes suivant la nature des animaux, auxquels, autant que possible, on doit, en outre de l'abri qui les loge, laisser un peu d'espace et une certaine liberté. La grandeur et la forme des niches et des cages seront appropriées à l'espèce d'animaux qu'elles doivent renfermer (chiens, chats, lapins, cabiais, poules, etc.). Des niches distinctes, séparées des autres, permettront d'isoler complètement les animaux après l'opération. Quelques-unes des niches et des cages auront un fond à jour qui permettra de recueillir les urines (voir page 454) Les cages pour les petits animaux (rats, souris, oiseaux, etc.), seront placées dans le laboratoire même, dans la salle des vivisections. Un bassin, avec des plantes aquatiques, recevra les grenouilles, les poissons, les animaux aquatiques dont on peut avoir besoin, et alimentera les divers aquariums du laboratoire.

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2° Vivisections.

1° Choix de V animal. — Ce choix se déduit de la nature même de l'expérience et du but que se propose le physiologiste. Ici une connaissance parfaite de la structure des animaux les plus employés est indispensable à l'opérateur, et les particularités anatomiques ont la plus grande importance, car elles permettent chez tel animal une opération qui serait impossible sur une autre espèce. C'est là un des points les plus délicats de la technique physiologique, et cette connaissance ne s'acquiert que par l'expérience et une expérience prolongée. Des renseignements nombreux sur ces particularités anatomiques se trouvent dans beaucoup de mémoires spéciaux, et en particulier dans les ouvrages de Cl. Bernard, Ecker {Icônes physiologicx), Krause (Anatomie des Kaninchens, etc.) ; mais il nous manque une étude systématique, à ce point de vue, des principales espèces ' animales usitées en vivisection.

2° Contention de ranimai. — La contention de l'animal peut se faire de trois façons principales différentes, qui du reste peuvent s'associer l'une à l'autre, contention mécanique, anesthésie, immobilisation par le curare.

a. Contention mécanique. — Il suffît quelquefois, surtout pour de petits animaux et des opérations très-courtes, de les faire maintenir par un aide. Les grenouilles, les petits mammifères, etc., peuvent être piqués simplement sur un liège avec des épingles. Pour les lapins, les cabiais, etc., on emploie des planchettes, excavées dans leur milieu et percées sur leurs bords de trous, dans lesquels passent des courroies qu'on attache aux pattes de l'animal. Pour les chiens, Cl. Bernard a imaginé de grandes gouttières dont les côtés peuvent se rabattre une fois que l'animal a été fixé dessus. Pour certaines opérations, on se sert d'appareils spéciaux; ainsi, pour les lapins, pour les opérations sur la tête, j'emploie une boîte dans laquelle l'animal est emprisonné étroitement à l'exception de la tète qui sort à l'extérieur et est alors facilement maintenue. Pour assurer l'immobilité plus complète de la tête, Czermack a imaginé un appareil particulier qui se compose de deux cadres en forme de mors et se croisant en X autour d'un axe ; Taxe est introduit comme un bâillon dans la

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Louche de l'animai dont la tête est saisie par les deux mors ; l'appareil est fixé à la planchette sur laquelle est attaché l'animal, auquel tout mouvement devient impossible.

Il faut toujours se rappeler que la simple contention mécanique de l'animal réagit toujours sur sa circulation et sur sa respiration, et il est prudent d'attendre que l'état normal soit revenu avant de commencer l'opération. Cette précaution est surtout nécessaire quand il s'agit d'étudier le pouls, la pression sanguine, la respiration, la température, etc. Ainsi l'immobilisation d'un animal fait baisser sa température.

b. Anesthésie. — Voir pour l'action et le mode d'emploi des divers anesthésiques, le chapitre : Toxicologie physiologique ; anesthésiques, page 1073.

c. Immobilisation par le curare. — Le curare ayant la propriété de paralyser les nerfs moteurs en laissant intacts les mouvements du cœur et la plupart des fonctions, Cl. Bernard en a profité pour s'en servir comme de moyen contentif. Chez les animaux à sang froid, comme la grenouille, le procédé est très-commode et peut être employé facilement. Chez les animaux à sang chaud, la paralysie des nerfs des muscles inspirateurs arrête bientôt la respiration et par suite les mouvements du cœur. Il faut donc chez eux pratiquer en même temps la respiration artificielle. Pour cela, on introduit dans la trachée une canule à laquelle s'adapte un soufflet avec lequel on souffle de l'air dans les poumons en imitant autant que possible le rhythme et l'ampleur des mouvements respiratoires de l'animal; l'air expiré s'échappe par une ouverture latérale de la canule. Gréhant a imaginé un appareil dans lequel le soufflet est mù par un excentrique, qu'on peut raccourcir ou allonger à volonté, et qui se rattache lui-même à une roue mise en mouvement par une courroie de transmission d'un moteur quelconque. Avec cet appareil, on peut très-facilement entretenir la respiration artificielle pendant plusieurs heures.

3° Opération. — Le mode opératoire varie évidemment suivant l'opération elle-même, il n'y a là qu'à suivre les règles ordinaires de la médecine opératoire; le physiologiste doit être en effet doublé d'un chirurgien, et il doit connaître à fond toutes les ressources de la chirurgie pour pouvoir les employer au besoin. Aussi n'y a-t-il pas lieu de tracer ici des règles spéciales pour les vivisections; seulement le but du physiologiste étant tout autre que celui du chirurgien, la marche à suivre est un peu diffé-

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rente. Le chirurgien opère vite, citô, pour arriver le plus tôt possible au but même de l'opération; le citô a beaucoup moins d'importance pour le physiologiste; au contraire, il peut même avoir des inconvénients; il doit en effet saisir au passage toutes les manifestations de l'activité vitale qui se produisent sous ses yeux pendant le cours de l'opération, car toutes les circonstances qui ne sont qu'accessoires pour le chirurgien, peuvent mettre le physiologiste sur la voie d'une exploration et quelquefois dune découverte nouvelle; il doit donc, sans perdre de vue le but même de l'opération, avoir l'œil sur tout ce qui se passe chez lanimal et dans les organes qu'il voit à nu.

4° Après l'opération. — L'observation de l'animal après l'opération constitue une partie délicate de la tâche du physiologiste. Dans beaucoup de cas , le phénomène observé est simple et l'observation en est facile; mais, dans d'autres cas, les phénomènes produits par la vivisection sont si nombreux et se succèdent avec une telle rapidité que leur observation, et par conséquent leur analyse devient d'une extrême difficulté, c'est ce qui arrive la plupart du temps dans les expériences sur les centres nerveux.

Ordinairement les animaux opérés sont isolés des autres et mis à part; il y a lieu en effet de les soumettre à des conditions spéciales (soins, nourriture, observation) qui ne peuvent se faire sans cela. Quant aux soins chirurgicaux et hygiéniques qu'il faut donner aux animaux opérés, ce sont les mêmes que ceux qui sont employés journellement dans le traitement consécutif des opérations chez l'homme et il n'y a pas lieu d'y insister.

5° Autopsie. — Il n'y a pas non plus de règle particulière à tracer pour l'autopsie. Seulement un principe dont il ne faut pas se départir, c'est, toutes les fois que la chose est praticable, de faire l'autopsie immédiatement après la mort. On peut ainsi observer les phénomènes qui se passent dans le corps immédiatement après la mort, ce qu'on n'a jamais l'occasion défaire chez l'homme ; on peut avoir les organes avant que toute altération cadavérique, quelque minime qu'elle soit, se soit produite; on étudie de suite ceux qui ne peuvent se conserver sans altération (globules sanguins, certains épithéliums , etc.); on met dans des liquides conservateurs ceux qui doivent être examinés plus tard; on prend note de la persistance des propriétés vitales dans les divers tissus, etc., etc. Enfin, l'autopsie doit être

Beaunis, Phys. b.

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complète, c'est-à-dire que le physiologiste doit s'aider de toutes les ressources du microscope et de l'analyse chimique.

L'autopsie une fois faite, un autre devoir s'impose, celui de conserver tout ce qui peut présenter un intérêt physiologique ou anatomique; chaque laboratoire de physiologie doit, au bout de quelques années, posséder un véritable musée de physiologie pathologique, et au bout de quelque temps, la réunion de toutes ces pièces, dont le numéro d'ordre renvoie à l'histoire détaillée de l'observation, constituera un ensemble précieux de documents.

3° Micrographie.

Le microscope doit être à demeure sur la table du physiologiste. Même en mettant à part les recherches de physiologie élémentaire et histologique qui en demandent l'emploi continu, il n'y a pas de recherche physiologique, quelle qu'elle soit, qui ne puisse exiger, à un moment donné, l'intervention du microscope. Naturellement l'outillage micrographique devra être trèscomplet et tenu toujours au courant des progrès modernes, mais ce n'est pas ici le lieu de développer ce sujet, pour lequel je renvoie aux traités spéciaux.

4° Chimie physiologique.

Les mêmes réflexions peuvent s'appliquer à la chimie physiologique qui a pris tant d'extension dans ces dernières années ; sans vouloir exiger du physiologiste une universalité qu'aucun homme ne peut atteindre, il faut cependant que son laboratoire soit outillé pour qu'il puisse y faire toutes les recherches possibles de chimie physiologique. Là encore, c'est aux ouvrages spéciaux que je renverrai le lecteur. Ontre les réactifs et les produits usuels, tout laboratoire de physiologie doit posséder une collection de produits de chimie physiologique et de toxicologie.

5° Appareils et instruments.

Outre les appareils et les instruments spéciaux pour les vivisections, la micrographie et la chimie physiologique, le labora-

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toire de physiologie doit posséder un certain nombre d'appareils et d'instruments fondamentaux. Je vais les passer brièvement en revue.

A; Instruments de mesure. — 1° Mesure de la température. — Thermomètres. — Les thermomètres usités en physiologie sont de plusieurs espèces. Les uns ne servent qu'à donner la température des milieux ambiants, air, eau, etc., et ne présentent rien de particulier. Les autres sont destinés à prendre la température, des . animaux (aisselle, rectum, bouche, intérieur des cavités et des organes, etc.) et sont par conséquent analogues aux thermomètres à échelle fractionnée, usités en médecine; mais ils doivent être encore plus précis et plus sensibles. Du reste, les règles d'application sont les mêmes que clans l'emploi des thermomètres médicaux, mais elles doivent être observées avec bien plus de rigueur encore. Tous les laboratoires doivent posséder aussi un thermomètre étalon, vérifié, et dont on doit être sûr, avec lequel on puisse de temps en temps comparer les thermomètres ordinaires. Pour l'emploi des aiguilles thermo-électriques, voir page 703.

2° Mesure de la pression atmosphérique. — Baromètre de Fortin.

3° Mesure du temps. — Métronome. — Horloge chronométrique. — Diapasons.

4° Mesure des poids. — Balance de précision. — Trèbuchet. — Balances Roberval (pour peser les lapins, les chats, les cabiais, etc. — Bascule (pour peser les chiens).

5° Mesure des densités. — Densimètres. — Alcoolomèlres. — Pèse-urines, etc.

6° Mesure des longueurs. — Cathèlomètre. — Compas cV épaisseur. — 'Pied à coulisse avec vernier, etc.

B. Appareils enregistreurs. — 1° Représentation graphique des phénomènes physiologiques. — Les phénomènes physiologiques peuvent toujours être représentés graphiquement. Supposons, par exemple, qu'on veuille représenter ainsi la température d'un animal pendant une journée ; on prend un papier quadrillé offrant une série de lignes verticales, parallèles et équidistantes (ordonnées), coupées par une série de lignes horizon tales, parallèles (abscisses). On choisit, au bas delà feuille, une ligne, ligne des abscisses, sur laquelle on marque successivement, en allant de gauche à droite, les heures de la journée ; chacune des heures,

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de 0 à 24, correspond à la base d'une ordonnée. L'ordonnée qui correspond au zéro constitue la ligne des ordonnées; on y marque les degrés du thermomètre en allant de bas en haut , de façon que chaque degré corresponde à l'endroit où les lignes horizontales rencontrent la ligne des ordonnées. On inscrit alors, pour chaque heure de la journée, le degré de température obtenu en plaçant le chiffre à l'intersection de l'abscisse et de l'ordonnée correspondante. Si on réunit les points ainsi obtenus par des lignes, on a une courbe continue qui représente graphiquement la marche de la température dans les 24 heures. En général, les temps et les durées s'inscrivent sur la ligne des abscisses, les intensités sur la ligne des ordonnées. Mais tout phénomène ou toute loi à 2 variables peut toujours se représenter de la même façon. C'est ainsi qu'on a dressé les courbes de la population d'un pays d'année en année, de la mortalité suivant les âges, etc., etc.

Avec ces graphiques, on peut avoir facilement les moyennes par un procédé mécanique, celui de Volkmann. Le papier sur lequel est inscrit le graphique doit être d'une épaisseur très-égale et très-uniforme de texture. On découpe le papier en suivant la courbe du graphique, la ligne des abscisses et les deux ordonnées extrêmes; le poids donne le poids total du graphique, et s'il s'agit, par exemple, d'une courbe de température, le poids correspond à la totalité des degrés observés; ce poids total divisé par le nombre de jours, donnera le poids moyen ou autrement dit la température moyenne par jour.

2° Enregistrement graphique direct des phénomènes physiologiques. — Une grande partie des phénomènes physiologiques ne sont autre chose que des phénomènes de mouvement mécanique qui peuvent toujours, par conséquent, se transmettre à un levier, soit immédiatement, soit, s'ils sont trop faibles, après avoir été amplifiés. Si on place à l'extrémité oscillante de ce levier un pinceau et qu'on mette ce pinceau en contact avec une feuille* de papier, les oscillations du levier s'inscriront sur cette feuille et y traceront le graphique du mouvement. Si la feuille est immobile, les graphiques se superposeront, et si le mouvement se fait dans le sens vertical, le pinceau tracera une simple ligne droite verticale; mais si la feuille se déplace d'un centimètre, par exemple, par seconde, les mouvements du levier donneront non plus une ligne verticale, mais une ligne courbe et on aura un

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graphique ressemblant tout à fait aux graphiques précédents, avec cette seule différence que le mouvement s'est inscrit de luimême sur la feuille. La rapidité du déplacement de la feuille influera donc sur la forme de la courbe; si la vitesse est trèsgrande, l'étendue de la ligne des abscisses comprise entre les deux extrémités de la courbe sera très-considérable; si la vitesse est très-faible, cette étendue sera beaucoup moindre. C'est ce que montrent les deux courbes suivantes de la contraction musculaire prises avec des vitesses différentes {fig. I ; A, vitesse, très-

Fig. I. — Courbes de la contraction musculaire prises avec deux vitesses différentes.

faible ; B, vitesse assez grande). Pour faciliter ce mode d'enregistrement direct des phénomènes physiologiques, il a fallu inventer toute une série d'appareils et d'instruments spéciaux et aujourd'hui, grâce aux travaux de Marey principalement, ce mode d'expérimentation est d'un usage journalier en physiologie.

11 y a trois choses à considérer dans l'enregistrement d'un mouvement physiologique, le mouvement lui-même, la transmission du mouvement et le tracé du graphique ou l'enregistrement du mouvement. Ces trois points doivent être examinés successivement.

a. Mouvement. — Du mouvement lui-même, il y a peu de chose à dire. Ces mouvements peuvent être accomplis par des gaz (respiration), des liquides (sang) ou des solides (mouvements musculaires), et la disposition des appareils devra être variée suivant la nature même du corps en mouvement. En outre de sa nature, deux choses ont une importance capitale, la vitesse et l'amplitude du mouvement; les mouvements trop rapides ou trop lents sont plus difficiles à enregistrer, on y arrive encore grâce à la perfection des appareils, mais l'amplitude du mouvement pré-