I. Courbes du travail du cœur

Le mode d'inscription qui vient d'être décrit est susceptible de nombreuses applications en physiologie. Je Tai em- ', ployé avec succès pour, étudier les variations du travail du coeur qui se produisent ^ous Tinfluence des changements de la température ambiante, des pressions que le sang doit vaincne, ou de l'action de certaines substances sur le cœur.

Le problème était celui-ci : il est bien démontré que la : chaleur accélère les mouvements du cœur et que le froid les rajentit ; on peut se convaincre de la réalité de ce fait en fai» sant circuler, à travers un cœur isolé, du sang dont on élève on dont on abaisse la température. Mais les systoles accélérées envoient chacune moins de sang que les systoles ralenties par le froid. Le changement de fréquence des impulsions cardiaques est-il plus ou moins compensé, au point de vue du débit total, par le changement de volume des ondées que le cœur envoie, c'est ce qu'il fallait déterminer.

D'anciennes expériences, dans lesquelles j'avais ijiesuré le déibit cardiaque, d'après le temps nécessaire pour remplir une épirouvette d'une capacité de 1/10 de litre, m'avaient montré qiie, sous l'influence d'un certain degré d'échauffement, le coeur augmente son débit, c'est-à-dire son travail, tandis qu'un échauffement plus fort fait diminuer le débit. Mais cette méthode grossière ne permet pas de saisir l'instant et le i degré de température où le travail cesse d'augmenter et ; copimence à diminuer. Le mode d'inscription au moyen de l'élprouvette flottante donne la courbe de ce phénomène et ^ fournit tous les renseignements voulus.

L'exposé de ces expériences et des résultats qu'elles fournissent fera l'objet d'un travail spécial ; disons seulement, en en relatant quelques-unes, qu'elles démontrent clairement que, par l'élévation de la température, le cœur précipite ses

(I) J'ai d'abord eMctfé 4e faire Gonetruire un rouage eapatxle de fournir un très-grand nombre de vitesses diflérénies, mais au lieu de cet appareil unique, il fA'a semblé bien plus commode d'employer des moteurs différents selon la beioiik ^w '

LA HiTKODB GB^FHIOIW- 1^

KAtiEY.

bâtfmiênts et produit une plu^ grande somme de travail,* jjus^u'à un certain degré à partir duquel, tout en accélérantde plus en plus son rhythme, le cœur fait de moins en moins de travail, c'est-à-dire envoie dans les artères des ondées de plus en plus petites. Cette conclusion ressort de l'examen des figures 88 et 89. '

La figure 88 correspond à cinq séries d'expériences faites avec des cœurs de tortues que traversait une circulation artificielle de sang de bœuf. La température ambiante était d'environ 32"* centigrades. Le cœur était placé dans un fla- £^on plein d'air et mis en communication avec un tambour à levier. De cette façon, les changements de volume dû cœur s'inscrivaient, ce qui correspondait à l'inscription du volume de chaque ondée ventriculaire. La figure 89 représente, sous les mêmes numéros d'ordre que dans la figure 88, la courbe du travail ou débit du cœur. Chaque expérience dure 5 minutes 1/2.

Expérience /. — Cœujp récemment détaché de Tanimal ; la ; courbe inférieure (fig. 88) montre que les systoles sont relative- : ment peu fréquentes, mais très-étendues ; elles présentent peu

d'irrégularités. Dans la figure 89, le travail est représenté V par la courbe n° I, c'est la plus rapidement ascendante de

toutes celles que renferme ce tableau; elle correspond à un

débit de 180 centimètres cubes en 2 minutes 40 secondes;

enfin, c'est une ligne droite, ce qui exprime l'uniformité du

travail du cœur.

; Expérience II. — Courbes des systoles plus fréquentes et moins amples. En p, on a élevé le niveau du réservoir du sang qui fournit à la circulation artificielle ; il s'en est suivi une élévation du niveau des courbes systoliques. Du côté des courbes du travail, celle qui porte le n"* II présente, en y, une inflexion légère qui exprime une légère augmentation du travail sous l'influence d'une charge sanguine un peu plus forte.

; Expérience Ut. — Analogue à la précédente : on laisse le niveau baisser dans le vase de sang qui fournit à la circulaiioit; il ea résulte un abaissement graduel des courbe» sysio- '^qùes. Du côté du débit, la couri:)e III annonce une décrotssariée graduelle.

LA MÉTHODE GRÀ'PHIQUe. 171*

-/-|i^; ^=î-Jl s^ngtt d^tni'^cositr tiont~te sérum a été empoisonné par Témétique (0,10 centigrammes pour un litre de sérum). On voit une modification singulière du rhylhme, et sur la courbe n** IV du travail, une diminution graduelle.

Eùcpérience V. — Cœur de tortue chauffé, derniers instants de l'expérience ; les systoles deviennent de moins en moinâ volumineuses, La courbe du travail annonce un débit trèsiaible et décroissant.

IL Courbes de la miclion.

Une importante application de Tinscription d'un débit peut être faite en médecine ; elle est relative au diagnostic de certaines affections des voies urinaires. L'observation directe ïnontre que, dans certains cas d'atonie des parois vésicales, ^rers I9 fin de la iniction, l'urine est expulsée avec une grande faiblesse. La mesure graphique du débit de la mic*^ lion fournira des renseignements bien plus précieux que l'observation seule. -Il n'est pas douteux que cette méthode n'apporte de nouveaux éléments de diagnostic, en montrant, par une courbe fidèle, si la lenteur de l'émission se produit au début ou à la fin de la miction, ou si elle porte sur toute sa durée. La figure 90 montre plusieurs exemples de ce genre de courbes recueillis sur des sujets différents.

IIL Courbe iTun écoulement continu obtenu d'après

des mensurations discontinues.

Si l'écoulement du liquide est très-peu abondant et ne se fait que goutte à goutte, comme cela arrive pour la plupart des sécrétions^ les variations de cet écoulement seraient trop faibles pour produire une action sensible sur le flotteur ou feur l'éprouvette ; le mode d'inscription devra donc être différent. C'est au moyen du compte-gouttes à signal que celte inscription devra se produire.

On a vu (1) que chaque goutte qui se détache d'un ajutage d'écoulement tombe sur une palette et y produit un choc ca- |)able de provoquer un signal Iransniîs par Taîr à un appâ-

(i) I*r vol., p. 159.

M) TïPÉ! ili>«" ^' c*«fl>es de 11 luicliOD. - Vilout des dCl.ils mccesiirs, ioiiip(i!& ir r«ilttnDéB 00 pir «ml'^ifes cube» - Ttmyt pir i/l uijagie de l'ïlisois».

reil inscripteur. Dans la disposition que nous avons indiquée et figurée, on comparait deux écoulements simultanés; d'ajprès le rapprochement dès éighaux que chacun produisait* selori la fréquence des gouttes tombées. Ce mode d'estimation, deiâ débits, quoique bien supérieur à ce que ferait constater Pbbservation comparative dès deux écoulements, n'est pas encore suffisamment précis. Il est assez difficile, en effet, de comi parer la fréquence des gouttes tombées en un temps donné;,

cela nécessite une numération lente et fastidieuse. Aussi, est-

il préférable de transformer le compte-gouttes à signal en tiri appareil qui trace la courbe de la fréquence -des goiitteè tombées.

- Nous avons indiqué déjà des solutions analogues,' il suffit de se reporter aux procédés d'inscription des espaces parcourus à chaque instant d'après le comptage des. tours de toûes (1); et l'on trouvera une disposition d'appareil qui se prête également bien à tracer la courbe de fréquence d'une série dé signaux provoqués par un phénomène quelconque, la chute de gouttes liquides par exemple. Le jeu de l'échappement suppose la dépense d'une certaine force motrice, 'c'est^'-l'élecfricité • qu'on . recourra pour le produire ; chaque goutte qui tombé ^''aura donc qu'à provoquer la rupture d'un circuit dé pile charge d'actionner, à l'aide d'un électro-aimant, l'échappement du rouage. './.''./

Quant à la chute de la goutte, on pourra toujqurs^luî donner la force nécessaire pour rompre le courant, en là faisant tomber de plus ou moins haut, • c'est-à-dire, sans changer^ la position de l'ajutage d'écoulement, en abaissant plus ou moins lé niveau où se trouve la palette sur laquelle chaque goutte vient tomber. * '. ■ \ '/ ^

Enfin, dans certains cas où l'écoulement est un peu plus abondant, mais où il doit être inscrit pendant un temps trésprolongé; il est avantageux de se servir d'un appareil que les météorologistes ont employé à la mesure des quantités de pluie tombées; Je veux' parler d'un double auget à' bascule dont chaque moitié se présente tour à tour devant l'orifice. d'écoulement, et se déverse quand elle est remplie. Chaque osciHàtion dudit appareil exprime l'écoulement d'une certaine quantité

(I) Voyez p. 136.

i74 , MARltY,

de liquide, celle qui est jiécessaire à provoquer le mouvemenj de bascule et que Texpérience a déterminée préalablemeiit) Or, chaque oscillation provoque, en rompant un circuit électrique, Téchappement d'une dent du rouage écrivant: Il va de soi que, suivant l'importance du débit qu'on veuj étudier, on doit employer des godets basculants de capacités plus ou moins grandes.

Les divers appareils dont on vient de voir la description fournissent le moyen d'inscrire les débits de liquide, quelle que soit leur ténuité ou leur abondance, c'est-à-dire dans tous les cas qui peuvent se présenter. .

B. Courbes des vitesses d'écoulement. — Il faut s'arrêter un instant sur un mode d'inscription de certains phénomènes qui semble très-différent au premier abord, et qui pourtant est en réalité du même ordre, je veux parler de te courbe des vitesses,

La courbe des espaces parcourus s'inscrit avec un appareil à échappements intarmittents ; celle des quantités de liquide versées s'inscrit avec le même appareil. Un transport plus rapide d'un véhicule, un écoulement plus rapide d'un liquide çécrété, s'accompagneront tous deux du même effet : l'accélération de la marche du style inscripteur, et s'exprimeront tous^ deux, dans le tracé, par l'ascension plus rapide de la courbe du phénomène. Ceci posé, voyons quel parti on peut tirer de ces sortes de courbes ; ce que nous dirons de l'une d'elles s'appliquera également bien à l'autre.

Les courbes des volumes versés à chaque instant fournissent des renseignements complets sur la manière dont l'écoulement s'est produit :

4° Elles donnent la mesure de la quantité versée à tout instant, depuis le commencement de l'expérience, d'après la hauteur que la courbe a atteinte à telle ou telle division du temps. Du moment où l'on connaît la quantité de liquide qui correspond à chaque degré de l'axe des ordonnées : goutte, centimètre cube ou litre, il suffit de compter les degrés parcourus dans le sens vertical pour avoir la mesure du liquide? versé. '. !

â*" Elfes fournissent, par une construction géométrique, très-

LA METHODE GHAPHIQUE. i7^

•^E^imple^ rindicatioa de la vitesse moyenne de l^éooulement qui a eu lieu. En effet, si on joint par une droite l'origine et la fin de la courbe tracée, Tintersection de cette ligne avec celle qui correspond à Tunité de temps exprimera la vitesse cherchée, car elle fournira le rapport du volume écoulé à Tunité du temps. On voit, au premier coup d'œil, que plus cette droite qui joint Torigine à la fin de la courbe s'approchera de la verticalité, plus elle exprimera un écoulement rapide.

3* Enfin, la courbe des volumes écoulés fera connaître, à chaque instant, la vitesse d'écoulement, d'après l'inclinaison qu'elle présente au point observé. Pour chaque point, en effet, comme pour la courbe des vitesses moyennes, la vitesse exprimée sera d'autant plus grande que la ligne tracée s'approchera davantage de la verticalité. On comparera avec précision la vitesse de l'écoulement en deux points quelconques do la courbe, en menant des tangentes à cette courbe en ces deux points et en mesurant l'angle que ces tangentes font avec l'axe des abscisses.

C'est d'après ce principe que les géomètres construisent la courbe des vitesses d'un mouvement, d'après la courbe des espaces parcourus. On construira de la même façon la courbe des vitesses d'un écoulement d'après celle des volumes versés. Soit la courbe A, figure 91, exprimant tous les volumes de liquide écoulés dans une expérience; la courbe B, située au bas de la même page, exprimera les phases de la vitesse de cet écoulement. Pour la construire à la façon des géomètres, à chaque division de temps qu'on a choisie d'avance,c'est-à-dire à l'intersection de cette courbe avec les lignes verticales 0, 1, 2, 3, etc., on mène la tangente à la courbe et l'on mesure l'angle que cette ligne forme avec l'horizon, d'après la tangente trigonométrique de cet angle. Cette valeur est portée comme ordonnée au point correspondant de la courbe des vitesses.

Dans la construction de la figure B, on a procédé d'une manière plus simple : considérant comme une droite chaque élément de la courbe des débits, on se dispense de mener la tangente à la courbe, et pour estimer l'angle que chaque élément de celle-ci forme avec l'horizon, on prend le côté vertical du petit triangle 1,2,3, etc. , dont l'hypothénuse e^t formée

IfARET.

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Fig. 91. — A, courbe totalisatrice des quantités de liquide versées à chaque instant. —

B, courbe des vitesses du même écoulement.

LA lIBTHODtC 6KAPU1QUI>:. i1%

par un élément de la courbe. Ce côté vertical du !•' triangle on le porte au point 1 de la courbe des vitedsies; celui du S* triangle se porte au point â.

En opérant de la même façon pour les points suivants, oii obtient la courbe B, qui diffère totalement d* aspect avec la figuré A, mais qui contient les mêmes éléments sous une autre forme. On trouve^ en effet, dans cette courbe :

1* La vitesse à chaque instant d'après la hauteur de l*ort/iwnce correspondante. (1 ) ;

2** La vitesse comparative à 2 instants, d'après la hauteur comparée des 2 ordonnées correspondantes.

3** Là quantité de liquide versée se déduira de la surface comprise entre la courbe des vitesses et 1* abscisse, surface roBr feurée au moyen du planimètre de Amsler (2);

4** Enfin, la vitessse moyenne s'obtiendrait arithmétiquement en divisant Taire de la courbe par la longueur de Tabs-^ cisse, c'est-à-dire par le temps total de l'écoulement observé.

Ainsi, la courbe des vitesses et la courbe des volumes fournissent les mêmes renseignements sous deux formes différentes. Or, ces deux expressions du même phénomène ne sont pas également favorables dans tous les cas. La courbe des volumes versés, comme toutes les autres courbes totalisatriceg, s*engendre par la progression indéfinie du style écrivant suivant une ligne perpendiculaire au sens de la translation du papier.

Il suit de là qu'une expérience de longue durée suppose l'emploi d'un papier à très-grande surface, nécessite en outre la construction d'un cylindre de dimensions énormes en longueur et en diamètre, tandis que la courbe des vitesses, ayant toujours peu de hauteur, pourrait s'écrire sur un cylindre gros

(1) La valeur absolue de cette vitesse dépend de l'échelle à laquelle la couibe à été construite.

^) À défaut du planimètre pour mesurer la surface comprise entre Taxe deâ abcisses et la courbe des vitesses, on peut recourir à une méthode dont l'ori-^ gine remonte à Galilée suivant les uns, à Arçhimède suivant les autres. On recueille la courbe sur un papier bien homogène comme épaisseur et aussi lourd que possible; au besoin, on double ce papier d'une feuille de plomb pour le rendra plus pesant. Puis, on découpe la courbe de façon à détacher exclusivement la portion de papier dont on veut connaître la surface» Cette poftion^ pnlapêse avec précision et on divise le poids obtenu par. celui d'un monceau du même papier ayant en surface 1 centimètre carrée l\ est clair que le q^otient ob^ tenu exprime le nombre de centimètres carrés -contenus dans l'aire de la courbe*

LAB. MAREY* il

et court, et mieux encore sur une de ces bandes sans fin que î'on emploie dans le télégraphe Morse.

Plusieurs tentatives ont été faites pour fournir mécaniqjuet ment Tinscription des courbes de vitesse (1), Le principe le plus simple consiste à se servir des appareils à chariot que nous connaissons déjà, et à faire en sorte que le chariot soit ramené à zéro après chaque unité de temps. .1

Supposons qu'il s'agisse d'inscrire la courbe des fréquences (vitesse) des pulsations du cœur. Dan^ la disposition primlr \i\e de l'appareil à échappement, i[ faudrait que le chariot traceur effectuât un parcours considérable pour donner la courba totalisatrice des battements en une heure ou en un jour. Supposons au contraire que, de minute en minute, le chariot rétrograde, sa marche se traduira comme dans la figure 98 par une ascension oblique, sa rétrogradation ^u zéro par y ne chute verticale.

Fig. 9i: — Courbe des fréquences d*actes successifs, inscrite expérimentalement. '

Si on réunit entre eux le^ sommets des. angles supérieurs, on obtiendra la courbe des vitesses des battements du cœur. En effet, chaque point de cette- courbe sera d'autant plus élevé que, daiisla minute correspondante, le cœur aura effectue un plus grand nombre de battements. • -

'. (l):Pairini les appareils inscripteurs de la vitosse d*un -phénomène, fl en est deu3^ qui, ^ nva connaissance <lu. moins, fonctionnent- d'une manière satisfait sante.L'un, imaginé par Mi Marisel Deprèe, sert à inscrire la vitesse des fraind de chemins de fer; il eét encore Inédit. L'autre est de M. Antoine firéguet^ c^est un anénomotre inscripteup actionné par un -moulinet de RobinsoA et dont. le style <est rameh<é -à 'zéro, toutei les minutes. Cet instrument eât installé au. jardin d'acelimalalion du Bois de Boulogne. *

LA METHQPK.ÇBAPHIQUE.

' L'avantage que présente cette disposition n'échappera à personne ; en effet, pour obtenir ces tracés des vitesses, il n'y aura rien à changer à l'appareil primitif, si ce n'est le rappel du chariot au zéro, ce qui s'obtient avec facilité (1).

Dans l'ir^scription des vitesses d'un mouvement de translation, on pourra également recueillir, à son gré, la courbe des espaces pôrcdurus 'du ^celle des vite'ssés dé marché. Le premier mode d'inscription fournirait des courbes analogues à celles dont l'administration se sert pour le contrôle du service dès chemins de fer. Le secotid mode kurait l'avantage dé fournir, sur un papier sans fin, des tracés correspondant .à la vitesse obtenue sur .des parcours extrêmement étendus..

(1) On obtient ce rappel avec un désembrayage électro-magnétique qtii laiiiso rétrograder le 4îhariot sous l'action d'un contre-poids. '

180 MARBr.