PLAN DU MEMOIRE

I. — J'indiquerai clans un premier chapitre les résultats de l'exploration des changements de volume et des débits du cœur sur le cœur isolé de la tortue, soumis à une circulation artificielle : cette étude préliminaire montrera qu'on est en droit de conclure de diminution de volume du cœur pendant la systole au débit ventriculaire.

II. — Un second chapitre comprendra l'exposé des procédés opératoires et de la disposition des appareils pour l'étude des changements de volume du cœur, chez les animaux, à l'aide de l'exploration intra-péricardique.

III et IV. — Des expériences sur les troubles apportés à la fonction cardiaque par des influences mécaniques et nerveuses agissant directement ou par voie réflexe sur le cœur seront relatées dans les IIP et IVe chapitres.

V. — L'étude des variations de la pression de l'air dans la trachée, sous l'influence des changements du volume du cœur, fera l'objet du chapitre V.

VI. — Dans le VI0 chapitre, j'indiquerai les résultats des observations sur les changements de volume du cœur chez l'homme, soit à l'aide de l'exploration trachéale, soit au moyen de la cardiographie ordinaire (1).

(I) J'ai été particulièrement aidé dans mes expériences par mon ami F. Lalesque, externe des Hôpitaux et élève du Laboratoire. Je suis heureux dd lui adresser ici tous mes remerciements.

Changements de volume et débits du cœur isolé, soumis à une circulation artificielle.

Cette étude préliminaire est destinée à établir expérimentalement le principe de toutes les recherches qui seront exposées dans la suite de mon travail : « on peut conclure de la « diminution de volume du cœur pendant sa systole au débit « ventriculaire ; on peut conclure de l'augmentation diasto- « lique de volume au degré de réplétion. »

Dans les expériences sur le cœur de tortue isolé, la démonstration directe est facile parce qu'on peut mesurer et comparer les débits et les réplétions ; mais chez les animaux vivants, le débit du cœur ne peut être directement déterminé, non plus que sa réplétion. Il était donc important de bien établir, clés le début, le rapport indiqué plus haut, et c'est à cette démonstration que tendent les expériences indiquées dans le présent chapitre.

Dans ces premières recherches, j'ai uniquement employé le cœur de la tortue terrestre.

M. Marey avait déjà étudié les changements de volume du cœur isolé, à l'aide du procédé suivant (1) :

Le cœur préalablement enlevé avec les gros vaisseaux afférents, était mis en rapport avec un réservoir de sang défibriné dont il recevait, sous une pression qu'on faisait varier, l'afflux sanguin par une oreillette liée sur une canule de verre. L'une des artères aortes était liée sur une autre canule, et déversait, par un tube aboutissant à un ajutage de calibre variable, le sang qu'expulsait le ventricule.

(1) V. Marey, De la pulsation du cœur, Comptes Rendus des travaux du laboratoire, lr0 année, 1875.

Ainsi préparé , le cœur était suspendu clans une petite éprouvette dont le bouchon laissait passer les canules afférente et efférente ; en outre, un tube à air établissait la communication entre la cavité de l'éprouvette et celle d'un tambour à levier inscripteur. A chaque diastole, le cœur relâché, recevant le sang du réservoir, se dilatait, augmentait de volume, et l'air ainsi comprimé mettait en mouvement la plume du tambour inscripteur : une courbe ascendante correspondait à la réplétion diastolique.

Pendant la systole, le cœur évacuant son contenu, diminuait de volume, et déterminait autour de lui, ainsi que dans le tambour inscripteur, une aspiration d'air qui se traduisait sur le tracé par une courbe descendante (évacuation).

J'ai employé le même procédé dans quelques expériences ; mais, le plus souvent, au lieu de laisser le cœur suspendu par sa base au bouchon de l'éprouvette remplie d'air, je l'ai plongé dans un liquide indifférent, à une température déterminée, dans l'huile, comme l'avait fait Mosso dans ses expériences sur le rein.

Pour obtenir les indications des changements du volume du cœur, la cavité de l'éprouvette a été mise par son extrémité inférieure en communication avec une ampoule de verre • arrivant à la hauteur du bouchon.

Le niveau de l'huile était le même dans ces deux vases communiquants, pendant l'immobilité du cœur. Au moment de la diastole, ce niveau s'élevait dans l'ampoule et produisait une compression d'air au-dessus de lui. On transmettait ainsi le mouvement à un large tambour à levier inscripteur n'offrant pas de résistance élastique dont on dut tenir compte, et on obtenait une courbe ascendante dont les ordonnées étaient proportionnelles aux valeurs successives de l'augmentation graduelle du volume du cœur, depuis le début jusqu'à la fin de sa réplétion.

Le niveau de l'huile s'abaissant dans l'ampoule quand la systole du cœur succédait à la diastole, la raréfaction d'air qui en résultait déterminait le rappel de la plume inscrivante, et une courbe descendante était tracée ; cette courbe s'abaissait d'autant plus rapidement que l'évacuation s'opérait plus vite, et elle atteignait un niveau d'autant plus inférieur

192 FRANÇOIS-FRANCH.

que l'évacuation était plus complète : j'avais ainsi un premier moyen déjuger de la valeur plus ou moins grande du débit ventriculaire.

sy y

Fig. 95. — Appareil a déplacement pour l'étude des changements de volume du cœur isolé :

V, tube d'afflux ; — A , tube d'écoulement artériel.

Fig. 96. — Courbes obtenues avec l'appareil à déplace ment:D, augmentation de volume pendant la diastole; S, diminution de volume pendant la systole.

Mais cette valeur du débit devait être directement déterminée; il fallait, de plus, comparer entre elles les ondées successives envoyées par le ventricule, et ne point se contenter d'une courbe générale représentant la valeur totale d'un grand nombre d'ondées ventriculaires. Pour obtenir ces indications rhythméesavec les systoles, j'ai choisi un dispositif fort simple que chacun peut construire aisément.

Le tube par lequel le sang sort du cœur est muni à son extrémité libre d'une canule d'un diamètre restant fixe à tous les instants de l'expérience. Ce tuyau d'écoulement amène le sang dans l'une des branches d'un large tube en U ; l'autre branche, clans laquelle le niveau du sang s'élève à mesure que s'opère le déversement dans la première, est munie à son extrémité supérieure d'un bouchon traversé par un tube de verre qui est mis en communication avec un large tambour à levier inscripteur. L'inscription des élévations successives de niveau qui correspondent aux écoulements rhythmés produits par

les systoles, est recueillie à côté de celle des changements de volume du cœur (1).

En outre de cette double inscriplion des volumes et des dé-

Fig. 97. — Appareil à circulation artificielle pour le cœur de tortue isolé. Le sang défibnné arrive au cœur, sous pression constante, par un tube de caoutchouc interrompu sur son trajet par un serpentin métallique qui permet le chauffage du sang veineux. Le eœur chasse le sang dans le tube D qui porte à son origine un explorateur de la pression artérielle P. Les changements de volume du cœur sont exprimés par les déplacements du niveau de l'huile en V, et s'inscrivent à côté des variations de la pression et des courbes des débits successifs.

(1) L'élévation du niveau dans la branche du tube en U opposée à celle où se fait le déversement, serait toujours correspondante à l'élévation du niveau dans celte dernière branche si l'air n'était pas comprime par l'ascension de la colonne liquide. On pouvait parer à ce léger inconvénient en égalisant à peu

LAB. MAREV. III. 13

bits, j'ai recueilli les tracés simultanés des variations de la pression artérielle en plaçant sur le trajet clu. tube afférent, et près du cœur, un sphygmoscope très-sensible.

L'appareil complet est représenté dans la ligure de la page précédente.

On voit dans le tableau d'ensemble présenté figure 98 les rapports qu'affectent entre elles les courbes simultanément recueillies des changements de volume du cœur V, clu débit D et de l'augmentation de pression P, correspondant à la systole S.

La comparaison des quantités de sang débitées par le cœur, et des quantités de liquide rappelées dans l'appareil à déplacement au moment des systoles, établit ce principe, théoriquement évident, que nous sommes autorisés à juger des débits par les diminutions systoliques du volume du cœur (1).

j.'ig. 98# — courbes fournies par l'appareil précédent. Pendant l'augmentation diastolique du volume du cœur V D le débit est nul D, la pression artérielle tombe.

Pendant la diminution systolique du volume du cœur S, l'ondée ventriculaire fait monter la courbe des débits (flèche de la ligne D) et la courbe des pressions (flèche de la ligne P).

près les pressions de l'air dans les deux branches par la clôture de celle où se fait le déversement, mais on courait le risque de créer dans cette dernière une pression d'air graduellement croissante qui aurait constitué, à un moment donné, un obstacle sérieux à l'écoulement du sang artériel. (1) Dans l'expérience qui a fourni le triple tracé de la fig. 98. les ordonnées

C'est sur cette donnée, que j'ai tenu à établir expérimentalement, que nous ferons reposer, dans la suite de ce travail, l'évaluation des débits successifs du cœur dans une série de systoles.

Réciproquement nous pourrons conclure des augmentations diastoliques de volume aux réplétions du cœur.

Il sera facile, en tenant compte de ces deux notions préalables, de préciser mieux que nous n'avons pu le faire jusqu'ici les troubles de la fonction cardiaque chez les animaux et chez l'homme.

négatives de la courbe de diminution systolique du volume du cœur auraient été égales aux ordonnées positives de la courbe du débit, si une certaine quantité du sang lancé par le ventricule n'avait pas été employée à la dilatation de l'ampoule du sphygmoscope. C'est en effet ce que montre l'expérience faite sans interposer de sphygmoscope entre le cœur et l'orifice d'écoulement.

Changements de volume et débits du cœur chez l'animal vivant, étudiés à l'aide de l'exploration intra-péricardique.

Nous avons vu dans le chapitre Ier les changements de volume du cœur de la Tortue s'opérer clans un vase clos ne communiquant avec l'extérieur que par le tube de transmission du tambour à levier inscripteur.

Il est facile d'utiliser chez les animaux, chez le chien particulièrement, la cavité du péricarde, complètement close de toutes parts, comme appareil à changements de volume : il suffit pour cela de fixer a la partie inférieure du péricarde un tube de verre que l'on fait communiquer avec un tambour à levier inscripteur. Les variations de la pression de l'air dans la cavité du péricarde, produites par les gonflements diastoliques et les resserrements systoliques du cœur, se transmettent à l'appareil inscripteur et fournissent les courbes que nous présenterons tout à l'heure.

Mais, de même que nous avons exploré les changements de volume du cœur de la Tortue en plongeant l'organe dans un liquide indiffèrent (l'huile de lin, par exemple), de même nous pouvons évaluer les variations du volume du cœur du chien en transformant son péricarde en appareil à déplacement.

Quoique l'étude des changements de volume du cœur immergé au sein d'un liquide soit avantageuse en quelques points, par exqmple pour démontrer directement la variation du ni-

veau du liquide et pour évaluer par la quantité déplacée les quantités de sang reçues et expulsées, j'ai reconnu à ce procédé certains inconvénients pratiques qui me l'ont fait repousser comme procédé habituel (1).

C'esL donc presque exclusivement l'exploration des variations de la pression de l'air dans le péricarde qui nous a permis d'étudier les variations du volume du cœur sur l'animal vivant.

PROCEDE OPERATOIRE.

L'animal, le chien, dans presque toutes nos expériences, est profondément curarisé ou a subi la section sous-bulbaire delà moelle. Il est soumis à la respiration artificielle. L'ouverture du thorax s'opère sans hémorrhagie avec le thermo-cautère Paquelin, en sectionnant les arcs costo-cartilagineux de chaque côté, au niveau des articulations chondro-costales. Si quelque vaisseau artériel un peu important était lésé, la ligature des deux mammaires, faite en conduisant une aiguille courbe sur le doigt, suffit presque toujours à arrêter l'écoulement du sang. La section des muscles intercostaux avec. le thermo-cautère, et des extrémités supérieures des muscles droits de l'abdomen, supprime l'écoulement du sang, soit par les intercostales, soit par les branches anastomotiques des mammaires internes avec les épigastriques et lombaires. Quand le plastron est enlevé, le péricarde apparaît, appliqué sur le cœur dans toute son étendue, sauf à sa partie inférieure où il se jette sur le centre du diaphragme. II existe, un peu au-dessus de cette insertion diaphragmatique, un intervalle de deux ou trois centimètres dans lequel la paroi du péricarde n'est pas en contact avec la pointe du cœur, même dans les grandes diastoles. C'est à ce niveau qu'on doit saisir la paroi antérieure du péricarde et y pratiquer une petite boutonnière par laquelle on insinue l'extrémité légèrement évasée d'un tube de verre. On a soin que ce tube soit taillé en biseau mousse, ou présente une échancrure de façon, à ce que la paroi ventriculaire ne puisse jamais venir s'appliquer sur l'orifice et l'obstruer pendant une

(1) L'injection d'huile dans la cavité du péricarde ne trouble pas le rhythme du cœur à la condition que ce liquide soit à une température voisine de celle du cœur, et que le tube vertical dans lequel s'opèrent les changements de niveau, ne s'élève pas à une trop grande hauteur. Si l'on faisait supporter au cœur la pression d'une colonne d'huile ayant plus de quelques centimètres, on modifierait la circulation intra-cardiaque en créant une contre-pression extérieure qui gênerait l'afflux du sang veineux dans les oreillettes : j'insiste, dans le mémoire IV, sur ces effets des contre-pressions exercées dans le péricarde, et je justifie par des preuves expérimentales la réserve que je ns fais qu'indiquer ici.

diastole un peu profonde. Le tube étant placé clans la boutonnière du péricarde el débordant très-peu en dedans, on jette un fil sur le rebord de l'orifice du péricarde qu'on a légèrement remonté le long du tube ; celte première ligature est consolidée par une seconde qui embrasse l'extrémité inférieure du sac péricardique et se réfléchit autour de l'étranglement que présente le tube explorateur.

Après s'être assuré que la clôture est bien hermétique, on place la canule d'un manomètre à transmission dans l'artère fémorale pour inscrire les variations delà pression artérielle en même temps que les changements de volume du cœur.

Mais il est très-important de recueillir en même temps que ces deux graphiques ceux des pulsations du cœur. A cet effet, on peut glisser au-dessous du cœur un explorateur en forme de cuvette fermée par une membrane de caoutchouc que fait un peu saillir un faible ressort-boudin placé à l'intérieur. La cavité de cet explorateur communique avec un troisième tambour à levier inscripteur au moyen d'un petit tube métallique recourbé à angle droit, et servant en même temps à maintenir fixé le petit appareil entre la face postérieure du cœur et la face antérieure de la colonne vertébrale. Le cœur, par son poids, tend à occuper la partie postérieure du péricarde, ranimai étant couché sur le dos; par conséquent, l'explorateur, placé entre cette paroi postérieure du sac péricardique et la face antérieure de la colonne vertébrale, se trouve constamment en contact avec la région ventriculaire.

Mais un grand perfectionnement consiste à recueillir simultanément, à l'aide de deux explorateurs indépendants, les pulsations du ventricule droit et celles du ventricule gauche. Non-seulement on peut s'assurer ainsi du synchronisme constant des deux ventricules même dans les plus grands troubles du rhythme qu'on peut provoquer, mais il est facile de suivre les modifications que pi'ésente la circulation dans l'un et l'autre ventricules et de les comparer entre elles. Cette dissociation est d'autant plus nécessaire que l'exploration des pressions de L'aie dans la cavité du péricarde ne nous renseigne que sur les changements du volume total du cœur, sans que nous puissions" distinguer ce qui revient au cœur droit de ce qui revient au cœur gauche.

La figure suivante (lig. 99) montre le triple tracé recueilli clans les conditions que je viens d'indiquer.

A titre de renseignement complémentaire, je donne ensuite (tîg. 100) un double tracé des changements de volume du cœur et des variations de la pression fémorale.

Le fait immédiatement important à signaler c'est Y alternance qui existe entre les courbes des pulsations et celles des changements de volume. Quand les ventricules, on devenant durs

et globuleux pendant leur systole, donnent la courbe ascendante qui caractérise la pulsation, ils évacuent leur contenu

Fig. 100."— Superposition des courbes correspondant aux changements de volume du cœur (ligne V), aux pulsations du ventricule droit V D et du ventricule gauche VG. — On voit chaque systole S, accusée sur les lignes des pulsations PD — PC par une ascension delà courbe (durcissement systolique), se traduire sur la ligne des changements de volume VC par un abaissement du tracé (évacuation dans les artères). — La réplétion diastolique D correspond à une forte élévation de la courbe des volumes qui commence au début même du relâchement ventriculaire.

dans les artères et cette diminution de leur volume s'accuse par l'abaissement des courbes sur la ligne des volumes.

Kig. 10t. — Changements de volume du cœur (ligne Vol) et variations de la pression

fémorale fP F).

Chaque pulsation artérielle correspond à la diminution systolique du volume du cœur sur le début de laquelle elle retarde un peu. Ici la superposition laisse à désirer ei les courbes de pression doivent être légèrement reportées vers la droite.

D'après les résultats que nous ont fournis les évaluations du débit sur le cœnr isolé, nous savons que ces débits sont

proportionnels aux diminutions systoliques du voluneducœur. Sans chercher à préciser les quantités de sang lancées à chaque systole, nous pouvons donc établir une comparaison entre les débits successifs des ventricules en comparant les hauteurs des ordonnées qui correspondent aux diminutions de volume du cœur dans une série de svstoles.

Fig. 102. — Schéma de l'opposition des courbes des pulsations du cœur (ligne supérieure) et des courbes des changements de volume (ligne inférieure). D, période de réplétion diastolique (augmentation de volume). S, durcissement systolique (diminution de volume).

Nous pouvons donc poser ici cette règle générale, dont il y aura souvent à faire l'application dans les expériences qui vont suivre :

Dans une série de systoles, les quantités de sang envoyées dans les artères ne sont pas toujours semblables ; V amplitude des courbes des diminutions systoliques du volume du cœur variant dans la série, nous pouvons en déduire des variations dans le débit et comparer ces variations entre elles.

Expériences sur les modifications apportées an débit du cceur par des influences mécaniques et nerveuses.

Influences mécaniques agissant sur le débit des ventricules : § 1, par obstacle à l'écoulement du sang artériel; g 2, par obstacle ci l'afflux du sang veineux.