XI. — Inscription des changements de pression

A. Mesure de la pression à l'intérieur des organes.

Introduction du manomètre en physiologie ; manomètre à mercure ; kymographion de Ludwig. — Le mercure ne traduit pas fidèlement les variations rapides de la pression ; mesure des moyennes ; manomètre compensateur. — Moyen d'inscrire avec le tambour à levier les indications du manomètre à mercure. — Manomètres élastiques, leur mbbilité ; sphygmoscope ; manomètre Bourdon appliqué par Fick ; manomètre métallique inscrivant par un tambour à levier. — ■ Comparaison expérimentale des différentes sortes de manomètres. — Graduation des manomètres inscripteurs ; importance de ne pas transmettre la pression au manomètre par l'intermédiaire d'une longue colonne de liquide.

Depuis que l'emploi du manomètre a été introduit en physiologie par Haies, cet instrument a subi des modifications nombreuses destinées à rendre son application plus facile et ses indications plus sûres. Haies adaptait aux ar-

Fig. 93. — Différents types de manomètres à mercure. — 1. Manomètre de Poiseuille. 2. Manomètre de Guettet. — 3. Manomètre compensateur.

téres d'un grand mammifère un simple tube de verre dans lequel le sang lui-même, s' élevant jusqu'à une hauteur d'environ G pieds anglais, marquait ainsi la pression à laquelle il est soumis dans les artères. A ce lubc inGommodeet fragile,

LAD. MAHKY. 18

Poiseuille substitua l'emploi du manomètre à mercure. Ce fut d'abord un tube de verre courbé en U (1, fig. 93) dont une des branches communiquait par un ajutage effilé avec le sang d'une artère. La dénivellation du mercure exprimait la valeur de la pression cherchée (1).

Le plus important perfectionnement qu'ait reçu le manomètre à mercure est celui par lequel Luclwig en fît un appareil inscripteur qu'il désigna sous le nom de kymographion. Ce fut , je crois , la première introduction d'un appareil inscripteur en physiologie. Aujourd'hui, l'usage de cet instrument est très-répandu; on n'étudie plus guère les pressions, dans l'organisme animal, sans inscrire les variations qu'elles présentent.

J'ai longuement discuté ailleurs (2) la valeur des indications que fournit en physiologie le manomètre à mercure et je crois avoir démontré que cet appareil n'est bon que pour donner la valeur d'une pression qui reste constante ou du moins qui ne varie qu'avec une extrême lenteur, mais que, pour la plupart des usages physiologiques, et particulièrement pour mesurer la pression du sang clans les artères, le manomètre à mercure ne vaut rien, car il déforme, par les oscillations propres de sa colonne, les indications qu'il devrait fournir.

La seule mesure exacte que puisse donner un manomètre à mercure, relativement à la pression du sang, c'est la mesure de la valeur moyenne de cette pression. J'ai appelé mano-

(1) Celle dénivellation résultant de l'élévation du niveau dans une branche et de l'abaissement dans l'autre, il s'ensuit qu'une échelle cenlimétrique d'après laquelle on lirait les changements de niveau d'une des branches n'exprimerait que la moitié de la pression qui agit sur l'instrument ; il faut donc c(oubler la valeur du mouvement produit dans la branche libre du manomètre de Poiseuille.

Les oscillations du mercure sont deux fois plus étendues si l'on emploie la disposition suivante adoptée par Guettet (2, fig. 93). D'un large flacon plein de mercure se détache une colonne manomélrique verticale. La pression agit sur la surface du mercure contenu dans le flacon et, grâce à la grande étendue de cette surfaee, le changement de niveau, à peine sensible dans le flacon, se produit presque tout entier dans la colonne manométrique. Les choses se passent, pour cet instrument, comme pour un baromètre muni d'un large réservoir.

(2) Physiologie médicale de la circulation du sang, p. 141.

mètre compensateur (3, fig. 93) l'instrument qui me sert à ce genre de mesures.

Un manomètre ordinaire, pareil à celui de Guettet, porte une colonne large d'environ 5 millimètres, séparée du flacon à mercure par un tube capillaire assez fin. Cette étroitesse empêche la colonne d'osciller sous l'influence des variations cardiaques de la pression du sang ; aussi voit-on le mercure rester sensiblement fixe à un niveau qui exprime la valeur moyenne de la pression dans les artères. On peut, avec avantage, remplacer le tube capillaire par un robinet situé à la base de la colonne manométrique ainsi que l'a fait Setschenow. Le manomètre peut ainsi éteindre, d'une manière plus ou moins complète, les saccades de la pression et arriver plus vite à son point d'équilibre.

Dans les cas où l'emploi du manomètre à mercure pourra être conservé, il est un mode d'inscription qui m'a semblé préférable à celui de Ludwig. On sait que le savant professeur de Leipzig se sert d'un flotteur qui accompagne les mouvements du mercure et qui porte à son extrémité une pointe écrivante. Or, l'emploi du flotteur exige qu'on inscrive les indications du manomètre sur un cylindre tournant dont l'axe soit vertical. C'est là une grande incommodité, surtout lorsqu'il faut inscrire en même temps un certain nombre de phénomènes. Au moyen d'un tambour à levier, on peut inscrire avec une facilité extrême les mouvements delà colonne de mercure. Voici comment on s'y prend :

On applique le tube de transmission par l'air en haut de la colonne manométrique, de sorte que le déplacement du mercure fait l'office d'un piston qui foulerait ou aspirerait de

fig, 94. — PF. Pression fémorale du lapin avec le inaiiometie a mercure (transmissic l'air), — HC. Courbes respiraioiresjet earcliaiiues.

l'air du tube manométrique jusque dans le tambour à levier.

La figure 94 montre un tracé obtenu dans ces conditions ; il est en tout semblable à celui que donnerait le flotteur de Ludwig, mais obtenu clans des conditions plus faciles.

Pour rendre plus sensibles les indications de l'instrument il faut adopter la forme de Yhémoméire de Guettet qui donne le maximum d'amplitude aux excursions de la colonne de mercure. En outre, il faut choisir un tube large pour servir de colonne manométrique, afin qu'un changement de niveau d'une certaine hauteur corresponde à un déplacement d'air suffisamment grand (1).

Enfin, pour réduire autant que possible l'espace nuisible plein d'air qui sert à la transmission, on peut remplir d'eau la cavité du tambour à levier qui inscrit les oscillations manométriques.

Ce ne sont là que des moyens de perfectionner l'application du manomètre à mercure ; on va voir quel genre d'appareil doit lui être substitué pour obtenir les tracés fidèles d'une pression qui présente de brusques changements.

Des manomètres élastiques. — Dès les premières expériences que je fis avec Ghauveau sur la circulation du sang, je fus frappé de l'infidélité du manomètre à mercure, infidélité qui se prouve d'une manière indiscutable par l'expérience suivante :

Élevons à un certain niveau la colonne d'un manomètre a mercure en soufflant dans l'appareil, puis, cessant de souffler, laissons la colonne retomber de son poids. Le mercure ne s'arrêtera pas, comme il devrait le faire, au zéro de la graduation, mais oscillera un certain nombre de fois avant de s'y arrêter. C'est en supprimant cette colonne pesante animée de vitesse qu'on supprimera cet effet nuisible. Or, on peut toujours remplacer la pression d'un poids par la tension d'un corps élastique, c'est ce principe qui a présidé à la construction de cer-

(1) Toutefois, il faut proportionner le volume du tube d'un manomètre à la taille de l'animal sur lequel on veut expérimenter. Pour une pression donnée, un manomètre loge dans son intérieur une quantité de sang proportionnelle à la section de sa colonne. De sorte que, prendre la pression artérielle d'un petit animal avec un manomètre de gros calibre, ce serait produire dans l'appareil une véritable hémorrhagie qui ferait tomber beaucoup la valeur de la pression à mesurer.

LA MKTHODE GRAPHIQUE.

tains manomètres : le manomètre élastique de Bourdon, le manomètre à air comprimé, etc.

Le premier manomètre élastique dont je me suis servi est l'appareil que j'ai désigné sous le nom de sphygmoscope et dans lequel on fait arriver la pression du sang à l'intérieur d'une poche élastique en caoutchouc dont les différents degrés de dilatation s'inscrivent au moyen du tamhour à levier.

Une construction spéciale n'est pas nécessaire pour avoir un bon sphygmoscope ; on trouve les éléments nécessaires dans tous les laboratoires. La figure 95 montre la façon d'assembler ces différentes pièces.

Fig. 0,'j. — Le sphygmoscope et les pièces qui le composent.

A gauche de la figure, on voit un tube de verre gros et court ferme à l'un de ses bouts par un bouchon de caoutchouc percé d'où sort un tube de verre.

Au milieu de la figure est la seconde pièce de l'appareil formée d'un bouchon de caoutchouc traversé, comme le précédent, par un tube de verre et coiffé d'un doigtierde caoutchouc.

En introduisant la deuxième pièce dans la première, on obtient le sphygmoscope complet, tel qu'il est représenté à droite de la figure.

Après avoir rempli d'une solution alcaline cl bien purgé d'air le doigtierde caoutchouc, on adaplc à une artère le tube qui se rend dans son intérieur, puis on met en communication avec un tambour à levier l'autre lube qui eonnnuniquo avec l'intérieur du manchon de verre.

La fonction du sphymoscope est très-simple ; chaque augmentation de pression subie par le sang qui pénètre à Tintérieur de l'ampoule élastique déplace, en gonflant cette ampoule, une partie de l'air contenu dans le manchon de verre qui l'enveloppe. Ce déplacement d'air agit sur le tambour à levier comme cela se passe dans un grand nombre d'appareils déjà décrits. Il se produit dans la petite ampoule exactement le même phénomène que dans l'expérience décrite chapitre premier où les changements du volume de la main et de l' avant-bras, sous l'influence des changements de la pression intérieure du sang, s'inscrivent avec tous leurs détails.

La figure 96 est un tracé des changements de la pression du sang dans les artères du cheval, recueillis avec le sphygmoscope.

Fiy. 'îMJ. — F Tracé de la pression de la faciale du cheval recueilli au sphygmbscopc , B. Tracé de la carotide du môme animal.

Le sphygmoscope est basé sur le même principe que les sondes exploratrices de la pression du sang clans les différentes cavités du cœur ; ces appareils, qui sont décrits sous le nom de sondes cardiaques dans les comptes rendus des expériences de cardiographie (1), sont de véritables sphygmo-

(1) Voyez Pliysiol. méd. de la circulation, p. (30 cl suiv., et Dictionnaire encyciopcdiijue des sciences méd., arl. Cakdiugraphie.

scopes qui, au lieu de présenter l'élasticité de leur membrane aune force expansive intérieure, reçoivent cette pression de dehors, puisqu'elles plongent clans le milieu comprimé.

On peut varier de maintes manières la forme de ces manomètres élastiques, soit qu'on aille chercher par un tube la pression dans le milieu qu'il s'agit d'étudier et qu'on envoie cette pression à l'intérieur de l'ampoule élastique, soit qu'on la fasse agir à la surface de cette ampoule, comme dans les expériences de la cardiographie.

Frappé également des inconvénients du manomètre à mercure, le professeur Fick introduisit, en physiologie, l'emploi d'un manomètre élastique construit avec le tube métallique de Bourdon. Sous le nom de federkymographian, cet auteur indique la disposition qu'il donne à l'appareil. Par suite des changements de pression qui existent à son intérieur, le tube métallique du manomètre change de courbure ; ces mouvements sont amplifiés et inscrits par un levier, suivant les procédés ordinaires. Fick reconnut que, clans son appareil, il existait encore des effets de l'inertie se traduisant par dès vibrations de la pointe écrivante ; pour . les combattre, il associa aux mouvements du levier inscripteur un petit piston qui oscille clans un cylindre plein d'huile, ce qui crée des" résistances aux mouvements trop rapides.

Quoique préférable au manomètre à mercure, le manomètre de Fick est d'un emploi peu commode, surtout quand on doit le faire écrire en même temps que d'autres instruments. Le sphygmoscope,. si facile à construire, me semble pouvoir le remplacer clans tous les cas. Toutefois, comme le sphygmoscope s'altère assez vite, comme, avec le temps, la force élastique de la membrane de caoutchouc qui le constitue peut changer, et que cet appareil est un peu difficile à graduer avec exactitude, j'ai adopté, clans ces derniers temps, une disposition nouvelle dont voici la description.

Manomètre métallique inscripteur. — (Fig. 97.) A l'intérieur d'un vase métallique plat est placée une capsule de baromètre anéroïde remplie de liquide et s'ouvrant à l'extérieur par 1111 tube qui traverse la paroi du vase enveloppant; ce tubese termine dans un flacon rempli deliqueiiralcaline, au goulol duquel se rend un ajutage a muni d'un robinet. Un tube vertical de

verre surmonte le vase qui enveloppe le manomètre, et par ce tube, on verse de l'eau jusqu'à ce qu'on ait rempli le vase et même la moitié du tube.

Fig. 97. — Manomètre métallique inscripteur.

Si l'on fait agir une pression positive ou négative à l'intérieur de la capsule, on voit s'agiter le niveau de l'eau dans le tube de verre; l'appareil fonctionne comme un grand sphygmoscope dont une membrane de métal remplacerait la membrane de caoutchouc (1).

Enfin, pour inscrire les mouvements du manomètre métallique, on introduit clans le tube vertical où l'eau fait ses oscillations, un bouchon de caoutchouc percé qui force l'air déplacé du grand tube à passer, par un tube plus petit 6, clans un tambour à levier inscripteur.

Les indications de cet instrument m'ont donné une satisfaction parfaite; c'est le dernier type de manomètre inscripteur auquel je me sois arrêté jusqu'ici (2).

Gomme exemples des tracés recueillis avec le manomètre

(1) L'eau qu'on verse dans le vase-enveloppe est destinée à accroître la sensibilité de l'instrument en comblant l'espace trop vaste que^l'air occuperait sans cela, ce qui éteindrait en partie le mouvement par suite de la compressibilité de l'air.

(2) A titre de perfectionnement, il est bon de remplir, avec des fragments d'épongé, la partie supérieure du vase-enveloppe qui contient de l'eau, et même d'en introduire dans la partie inférieure du gros tube de verre où monte le liquide. Cette précaution empêche que, dans les variations brusques de la

élastique inscripteur, on trouvera dans la figure 98 les courbes de la pression du sang dans l'artère carotide d'un lapin.

Je n'entreprendrai pas de discuter la valeur relative des différentes sortes de manomètres, en me basant sur la théorie des vibrations, sur les inconvénients d'employer dans les ap-

98. — P. C. Pression carotidienne du lapin recueillie avec le manomètre métallique (transmision par l'air). C. Pulsations du cœur. (V. Mémoire Vf.)

pareils inscripteurs des masses considérables susceptibles de se mouvoir avec vitesse. Ce point de vue a été discuté ailleurs ; je me bornerai ici à un contrôle expérimental des différentes sortes de manomètres. Pour cela il vaut mieux recourir à la méthode que Donders a employée avec beaucoup de succès dans le contrôle des appareils inscripteurs qui agissent sur le tambour à levier. Ce procédé consiste à faire agir sur chacun des appareils une pression connue d'avance, et à voir avec quelle fidélité chacun d'eux la traduit (1). De ces expériences il résulte que le sphygmoscope et le manomètre métallique

pression, les parois de l'anéroïde et le liquide qui les surmonte n'entrent en vibration, ce qui produirait, en petit, les inconvénients du manomètre à mercure et altérerait le tracé de la même façon.

| 1 ) Première expérience. On prend un réservoir plein d'air à la pression de 0,10 centimètres; on fait subitement arriver cette pression dans un manomètre à mercure et l'on devrait, théoriquement, obtenir le tracé A, figure 99; mais le mercure, ajoutant ses oscillations propres au mouvement que la pression lui

donnent de fidèles indications et que si Ton considère la facilité avec laquelle ces instruments se combinent avec d'autres pour les inscriptions simultanées, il semble qu'on doive leur donner la préférence.

Dans la figure 100, la ligne supérieure M et la seconde ligne Ssont obtenues toutes deux simultanément sur les schéma de la circulation. La ligne M est fournie par un manomètre à mercure, S par le sphygmoscope. En comparant ces deux tracés, le manomètre à mercure se montre paresseux; il absorbe le dicrotisme que le sphygmoscope écrit clairement; enfin il donne des tracés moins amples et plus arrondis.

Dans les tracés E et F on a comparé entre eux le manomètre métallique E et le manomètre de Fick. Ce dernier instrument se montre encore paresseux et ne donne que des pulsations éteintes. (Voir, pour d'autres détails sur les incon-

commande, fournit le tracé B;un sphygmoscope et un manomètre métallique inscripleur donnent tous deux sensiblement la même courbe C ; enfin un manomètre de Fick, le tracé D; or, il est bien clair que le maximum de pre.ssion qui ait pu se produire à l'intérieur du manomètre est égal à 10 centimètres, et que tout instrument qui a tracé une courbe dépassant ce niveau d'équilibre où il devrait s'arrêter, est un instrument défectueux et possède des oscillations propres.

Le manomètre à mercure, avec ses oscillations multiples si prononcées est. le plus défectueux, le manomètre de Fick semble donner un tracé plus fidèle que celui du sphygmoscope ou du manomètre métallique inscripteur, attendu que le tracé du manomètre de Fick ne présente pas d'élévation' au-dessus du niveau de la ligne. Mais cette absence de vitesse acquise est achetée dans cet appareil au prix d'une paresse qui se traduit par une inclinaison très-prononcée de la ligne ascensionnelle de la courbe. En'somme, c'est le sphygmoscope ou le manomètre métallique qui est le plus exact de tous.

Fjg. 99. Schéma des indications comparées fournies par les différents manomètres.

Deuxième expérience. Sur un schéma delà circulation, je choisis un tubeartère, le même pour tous les manomètres, et j'applique successivement ceux-ci a la mesure de la pression dans cet appareil; je constate que les tracés ne

vénients du manomètre de Fick, le mémoire VIII sur la pression et la vitesse du sang.)

Graduation des manomètres élastiques. — Tous les manomètres élastiques sont des instruments à échelles arbitraires qui ont besoin d'être gradués comparativement avec un étalon. Cet étalon est précisément le manomètre à mercure qui, lorsqu'il est soumis à des pressions constantes, est entièrement à l'abri des causes d'erreur précédemment signalées. Cette graduation pourrait être faite pour chaque instrument une fois' pour toutes, car l'élasticité du métal ne varie pas sensible-

sont pas identiques et que le manomètre à mercure fournit une courbe dans laquelle le nombre des ondulations tracées pourrait sauvent induire en erreur sur le nombre réel deg pulsations qui se sont produites, On peut en juger par la figure 100.

[Fig. 100.J— InscriiitionVimultnnée de la pression artérielle sur le schéma avec des instruments différents.!

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ment : mais le tambour à levier qu'on adapte au manomètre métallique n'a pas toujours la même sensibilité ; c'est là ce qui exige une graduation avant ou après chaque série d'expériences (l)lorsqu'onveut obtenir la valeurabsolue delà pression.

Conditions du transport de la pression au manomètre inscripteur. — Un des points les plus importants pour obtenir des mesures graphiques exactes de la pression d'un liquide c'est de transmettre eette pression au moyen de la colonne liquide la plus large et la plus courte possible. Sans cette précaution, si la pression varie brusquement, la colonne liquide intermédiaire à la source de pression et au manomètre est susceptible de prendre des mouvements oscillatoires qui peuvent déformer les tracés, tout autant que le font les oscillations propres du manomètre ta mercure. Un autre inconvénient de l'inertie d'une longue colonne liquide, c'est que, dans les variations rapides de pression, la courbe n'exécute qu'une partie de l'excursion qu'elle eût dû marquer. On verra plus loin les erreurs qu'a produites, en physiologie, la transmission de la pression du sang par un tube de trop grande longueur. Plus le tube de transmission s'allonge, plus se déforme la courbe tracée, à cause des oscillations propres à la colonne liquide qui sert à cette transmission (2).

Mais, dira-t-on, il est souvent indispensable d'écrire, l'une a côté de l'autre, les courbes de pression de deux artères qui sont très-éloignées l'une de l'autre sur l'animal; dès lors les tubes de transmission seront ordinairement inégaux.

On peut transmettre sans inconvénient à de grandes distances les indications d'un appareil au tambour cà levier qui

(1) On procède d'une manière très-simple : un tube branché apporte la pression d'un réservoir à air dans un manomètre à mercure par l'une de ses branches ; par l'autre, dans le manomètre métallique inscripteur dont il s'agit de graduer les indications. La pression étant à zéro, on fait tracer par le levier inscripteur une ligne sur le cylindre : ce sera le zéro de l'échelle. Puis, un aide insuffle de l'air dans le réservoir jusqu'à ce que le manomètre à mercure accuse un centimètre de pression ; on fait alors tracer le levier sur le cylindre, ce qui fournit le l*r degré de l'échelle manométrique ; on porte ensuite la pression à 2 centimètres de mercure et on s'y arrête de nouveau pour tracer le 2e degré, et ainsi de suite jusqu'à ce que l'échelle soit tracée dans une étendue suffisante pour l'usage auquel l'instrument est destiné. i2) Mémoire VIII, Pression et vitesse du sang:.

doit les inscrire, à la condition que cette transmission se fasse au moyen d'un tube à air clans lequel l'oscillation de la colonne fluide est négligeable (1). Il suffit donc, pour parer à tout inconvénient, de. placer le manomètre très-près du vaisseau où l'on va chercher la pression, afin de transmettre celle-ci par la plus courte colonne liquide possible; quant à l'oscillation de l'eau du manomètre, on en transmet les effets au tambour à levier au moyen d'un tube aussi long qu'il est besoin, cela ne saurait altérer sensiblement le tracé (2).

Ce qu'on vient de lire relativement à la pression du sang artériel s'applique également bien à celle du sang veineux. Le manomètre métallique inscripteur peut être construit avec des capsules plus ou moins sensibles et s'appliquer à la mesure de très-faibles pressions, positives ou négatives, telles qu'on en observe dans les cavités splanchiques, l'espace sous-arachnoïclien (3), la cavité des plèvres, etc.

(1) Dans certaines expériences très-délicates faites sur des transmissions de mouvements très-rapides, en myographie, par exemple, il faut tenir compte de l'existence de cette onde aérienne oscillante ; on l'empêche en insinuant dans le tube un petit tampon de coton peu serré.

(2) Ce principe a présidé à la construction des appareils cardiographiques. 11 eût été plus facile d'introduire dans les cavités du cœur des tubes qui eussent amené à l'intérieur d'un sphygmoscope le sang dont nous voulions étudier la pression ; mais il se fût trouvé alors, dans l'inertie de la colonne sanguine, des causes de déformation du tracé : diminution de l'amplitude de la courbe ou oscillations secondaires, suivant les cas. Il fallait surtout éviter ces inconvénients. C'est pour cela que les grands animaux permettent seuls de bonnes expériences de cardiographie; car seuls, ils se prêtent à l'exploration des pressions avec des ampoules manométriques directement immergées dans le liquide exploré, c'est-à-dire sans transmission de la pression par une colonne liquide.

(3) Voir le Mémoire de M. Salathé sur le mécanisme de la circulation dans la cavité céphalo-rachidienne.