DE LÀ CONTRACTILITÉ ARTÉRIELLE
jar(]Si __ Cette influence secondaire de l’état sénile des vaisseaux sera plus longuement développée dans la partie de ce travail relative à la pathologie.
C. Les artères distribuent aux organes des quantités de sang différentes à différents moments. Ces variations dans la circulation périphérique tiennent à la contractilité des vaisseaux (1).
§ 39. — Il est aujourd’hui parfaitement démontré que
un instant pour que l’élasticité du tube ait le temps de chasser le liquide qu’il logeait par sa distension, le tube élastique aura évidemment fait écouler plus de liquide que le tube inerte. Cet excès d’écoulement produit par le tube élastique se répétera toutes les fois qu’on ouvrira le robinet. — Pour que la quantité de liquide qui se loge dans le tube élastique soit aussi grande que possible, il faut que lé temps de clôture du robinet soit assez long. — D’autre part, pour que le tube inerte verse le moins de liquide possible, il faut que le temps d’ouverture du robinet soit très court.
On peut donc conclure de là que pour rendre le plus inégale possible la quantité de liquide fournie par les deux tubes dans l’expérience précédente, il faut que le robinet soit ouvert très peu de temps et à de longs intervalles.
(!) La contractilité des vaisseaux artériels avait été entrevue par les médecins des derniers siècles, mais la plupart d’entre eux l’avaient mal comprise dans ses effets et n’en avaient pas démontré l’existence.
La première démonstration de cette propriété des vaisseaux est due à J. Hunter (*). L’illustre chirurgien anglais ne se borna pas à prouver que les artères sont contractiles, il mesura le degré de contractilité de ces vaisseaux dans les différents points de l’économie, et arriva, par l’experimentation directe, à prouver que toutes les artères ne possèdent pas cette propriété au même degré.
J. Hunter remarque d’abord que, si l’on prend une artère d’un animal que Ion vient de tuer par hémorrhagie brusque, cette artère est très contractée. Si on la coupe en tronçons, chacun de ceux-ci, s’il est distendu par une force quelconque, au lieu de revenir à son calibre primitif, reviendra à un calibre plus large, mais toujours le même pour des
chap^ "n ^un*er’ Traité du sang et de l’inflammation , trad. de Richelot,
tous les organes n’ont pas à leur intérieur une circulation d’une abondance définie et toujours la même. Une glande, lorsqu’elle fonctionne, est traversée par un courant sanguin beaucoup plus rapide que dans les moments où sa sécrétion est suspendue. Ce fait, déjà entrevu par les médecins du dernier siècle, a été interprété dans ces dernières années par Claude Bernard, qui a montré que l’activité de la glande s’accompagne d’un mouvement du sang beaucoup plus rapide tenant à l’augmentation du calibre, de ses artérioles et de ses capillaires (1). L’éminent professeur a déterminé de plus l’influence des nerfs sur la
tronçons de la même artère. L’auteur conclut qu’en dilatant le vaisseau, il avait détruit l’effet de la contractilité, et que celui-ci, en vertu de la seule propriété inhérente à son tissu même, l’élasticité, était revenu à ce qu’il appelle l'état moyen , dans lequel l’élasticité est au repos. Ayant dès lors entre les mains le moyen de mesurer les effets de la contractilité, Hunter établit des èxpériences comparatives dans lesquelles il vit que la contractilité, très faible dans les gros troncs artériels, croit à mesure qu'on observe un vaisseau plus éloigné du cœur.
La répartition inégale de la contractilité dans les différents points du système artériel s’accorde bien avec ce que nous savons du rôle de cet ordre de vaisseaux. En effet, les premières parties de l’arbre vasculaire n’avaient guère besoin que de l’élasticité, car leur rôle est de transformer le mouvement du sang et de régulariser son cours. Mais, à mesure qu’on se rapproche de la périphérie, un autre besoin se fait sentir : il faut que les artères règlent la quantité de sang qu’elles vont distribuer aux organes ; dès lors elles doivent être contractiles.
La découverte de J. Hunter a trouvé une vérification dans la structure même des vaisseaux. L’histologie nous apprend que l'élément contractile est très abondant dans les petits vaisseaux artériels et les capillaires les plus volumineux, tanSis 'qu’il diminue d'abondance dans les artères plus voisines du cœur ; dans ces derniers vaisseaux, c’est l’élément élastique qui prédomine.
(4) Une erreur longtemps accréditée parmi les physiologistes consistait à admettre que le resserrement des vaisseaux accélère le mouvement du sang à leur intérieur. Cette erreur, qui nous paraît avoir été
de la contractilité artérielle. 135
contraction et le relâchement de ces vaisseaux ; il a fait voir que les filets du grand sympathique produisent, quand on les excite, la contraction des capillaires, ralentissent la circulation de la glande et tarissent sa sécrétion ; tandis que des filets émanés des nerfs spinaux ont une action tout opposée : c’est-à-dire qu’ils produisent, quand on les excite, la dilatation des vaisseaux, qu’ils accélèrent la circulation de la glande et activent la sécrétion.
Ces changements de la circulation dans les glandes, sous l’influence d’une action nerveuse, nous donnent la clef de phénomènes connus depuis longtemps, mais qui
introduite par Thomson, a été répétée après lui par un grand nombre d’auteurs.
Il est donc important d’être bien fixé sur ce point :
Quel est l'effet de la dilatation ou du resserrement des vaisseaux sur la quantité du liquide qui les traverse?
Les lois physiques appliquées à la solution de ce problème de physiologie nous apprennent que le resserrement des vaisseaux, créant par les frottements un obstacle au cours du sang, le ralentira. Pour les tubes capillaires , la loi est ainsi formulée par Poiseuille : V écoulement est proportionnel à la quatrième puissance des diamètres des tubes traversés. On conçoit, d’après cela, que la dilatation des capillaires laissera le sang passer plus facilement dans les veines ; réciproquement, la contraction des capillaires créera un obstacle à ce passage, et le ralentira. Un grand nombre -de physiologistes admettent, au contraire, que la dilatation des capillaires retarde le cours du sang, et que leur contraction l’accélère.
Voici la cause qui a fait croire que la contraction des vaisseaux accélère la circulation. Si un tube offre des renflements et des resserrements , c’est dans les points resserrés que le liquide coule le plus vite. Ce fait est parfaitement vrai ; mais voyons ce qu’il signifie. Chaque segment du tube, lorsque l’écoulement est établi, doit laisser passer une quantité de liquide égale, quel que soit son diamètre ; il s’ensuit que les molécules liquides devront marcher plus vite là où elles ne peuvent passer que successivement, à cause de l’étroitesse du tube , tandis que dans les points plus larges, où plusieurs peuvent passer de front , elles auront moins de vitesse. Mais, en somme, la quantité de liquide qui s’écoule Par le tube est diminuée par ce rétrécissement. Il ne faut donc pas
n’avaient pas reçu d’explication : ainsi l’état congestif de la muqueuse de l’estomac pendant la digestion et la sécrétion du suc gastrique ; ainsi la dilatation des vaisseaux de la mamelle pendant la lactation, de la vulve pendant le rut chez les femelles de certains animaux. D’autres fois la circulation est modifiée dans sa rapidité et son abondance, sur une certaine étendue des téguments. Ainsi voyons-nous la face rougir ou pâlir subitement sous une influence nerveuse, une émotion, par exemple. Ailleurs une cause agissant directement sur les tissus change localement l’état circulatoire. L’influence du froid fait resserrer les vaisseaux, la chaleur les relâche. Certains agents chimiques ont des influences analogues : les uns font contracter les vaisseaux, les autres les font relâcher comme l’ont observé Thomson, Wilson, Hastings, Kaltenbrunner, etc., examinant dans le champ du microscope des membranes transparentes sur lesquelles ils faisaient agir des solutions de différentes substances. Dans ces expériences et dans bien d’autres encore, on put voir que la contractilité de l’élément musculaire des vaisseauS peut être mise en jeu : 1° par des influences nerveuses; 2° par des actions directement portées sur le tissu contractile.
confondre l’accélération du mouvement de chaque molécule en un point avec l’accélération de l’écoulement lui-même.
Sans doute, beaucoup de physiologistes ont dû faire cette distinction* mais la plupart ont considéré avec Thomson le resserrement des vaisseaux comme une cause de circulation plus active.
Hastings a considéré les vaisseaux dilatés comme faisant obstacle au cours du sang, et a . admis dans ces cas une force plus grande des artères pour vaincre cet obstacle. L’erreur passa bientôt dans la pathologie, et des cliniciens allèrent jusqu’à admettre que la dilatation de l'aorte fait obstacle au cours du sang qui sort du cœur. Terminons en concluant que la contractilité constitue la force par laquelle les vaisseaux peuvent régler la quantité de sang qui circule à leur intérieur.
de la contractilité artérielle. 137
Les tissus contractiles de la vie organique se comportent donc en définitive d’une manière analogue à ceux de la vie animale : ils obéissent tous deux, tantôt à une influence nerveuse, tantôt à une action qui agit directement sur eux.
De tous les faits que nous venons de passer en revue, il résulte que les voies par lesquelles le sang s’écoule des artères dans les veines sont susceptibles de grandes variations dans leurs diamètres, et en conséquence, que la facilité du passage du sang des artères dans les veines est susceptible elle-même d’un grand nombre de variations.
Si l’on veut bien comprendre comment les variations delà contractilité des artères agissent pour augmenter ou diminuer le calibre des vaisseaux, et par conséquent la rapidité du courant sanguin qui les traverse, il faut admettre avec J. Hunter (1) et Henle (2) que dans l’état normal de la circulation, les vaisseaux sont contractés avec une certaine énergie, ce qui leur assigne un calibre déterminé (un diamètre moyen) . — Si la contractilité diminue, les vaisseaux, cédant à la pression intérieure du sang; se laissent dilater à des degrés variables, suivant que leur force contractile est plus ou moins diminuée. — Dans les cas où leur force contractile sera tout à fait supprimée, les vaisseaux n’auront d’autre limite à leur distension que celle que leur assigne la force élastique de leurs parois. — Si la contraction des artérioles est au contraire plus grande qu’à l’état normal, leur calibre diminuera et deviendra inférieur au diamètre moyen, car la pression intérieure du sang ne suffira plus pour lutter contre la force de retrait du système vasculaire. Ces vaisseaux deve-
0) J. Hunter, Traité du sang et de V inflammation, trad. de Richelot, p. 1 98.
(2) Henle, Encycl. anat., Anat. gén ., t. II, p. 54.
riant plus étroits, se laisseront traverser plus difficilement par le courant qui va des artères aux veines.
De la tension artérielle.
§ 60. — Ce que nous avons dit du rôle de l’élasticité des artères montre que l’action impulsive du cœur se transforme dans ces vaisseaux en une autre force qui a pour caractère d’être plus constante, et qui a pour origine le retrait des artères distendues au moment de l’arrivée de chaque ondée nouvelle. Cette force a reçu le nom de tension artérielle. Il est important de bien se rendre compte de la manière dont elle se produit.
Supposons que le système artériel soit vide de sang et pour ainsi dire affaissé sur lui-même. Qu’à ce moment le cœur se mette à battre, de manière à envoyer dans les artères des ondées égales en volume, en force impulsive et revenant à intervalles réguliers. Les premières ondées qui pénétreront dans les artères commenceront à les remplir, mais les distendront peu, à cause de la grande capacité que ces vaisseaux offrent dans leur ensemble. Ce sang se logera donc à peu près tout entier dans le système artériel, et il ne s’en écoulera par les capillaires qu’une très petite quantité, parce que la force de retrait des artères sera encore très faible. Mais, à mesure que les artères se rempliront, leur force élastique ou la tendance qu’elles ont à revenir sur elles-mêmes ira en augmentant, Cette force, qui est la tension artérielle , poussera le liquide vers les capillaires avec plus d’énergie que tout à l’heure, et la quantité de sang qui s’écoulera deviendra de plus en plus grande. Par conséquent, la quantité qui restera dans le système artériel, après chaque systole du ventricule, diminuera de plus en plus. La tension artérielle ira donc
de la tension artérielle. 139
toujours en croissant jusqu’au moment où elle deviendra suffisante pour faire écouler entre deux systoles du cœur une quantité de sang égale à celle que lui envoie chacun de ces afflux. A ce moment, la tension aura atteint un degré auquel elle s’arrMera, ou plutôt autour duquel elle oscillera, s’élevant légèrement à chaque nouvelle ondée qui arrive, pour s’abaisser ensuite par le fait de l’écoulement à travers les capillaires, s’élèvera encore à la prochaine contraction du ventricule, s’abaîssera de nouveau, et ainsi de suite. Ce que nous gavons de l’influence que la contractilité des petits vaisseaux çty tm sur le passage plus ou moins facile du sang des artères dans les veines nous fait prévoir que, s©«s l’inflaence de cette propriété, la tension des artères variera feeauwp. — Si les petits vaisseaux se relâchent, le sang s’écoulant des artères plus facilement et plus vite, s’y accumulera en quantité moins grande; dès lors, la tension artérielle sera moindre. — Si les petits vaisseaux se contractent, le sang les traversera moins facilement et la tension artérielle s’élèvera.
La tension artérielle n’est, en définitive, que la force déployée par le cœur, force mise en réserve dans l’aorte et les grosses artères, puis régularisée par l’élasticité de ces vaisseaux. Mais comme cette force devient à son tour la cause prochaine du mouvement du sang dans tout l’arbre circulatoire, elle mérite d’attirer l’attention d’une façon toute particulière.
§ ül. — Haies, le premier, essaya de donner une mesure exacte de cette tension en mesurant la hauteur à laquelle le sang s’élevait dans un tube adapté à une artère. Le physiologiste anglais vit que, dans cette expérience, la colonne de sang s’élevait à huit ou neuf pieds environ, et que, par conséquent, la force avec laquelle le sang tend
à s’échapper des artères, fait équilibre à la pression d’une colonne de sang de huit ou neuf pieds.
Cette manière d’évaluer la pression du sang à l’intérieur (tes vaisseaux est identique avec celle qu’on emploie journellement en physique pour mesurer la pression des liquides dans les conduits qui les distribuent, ou bien la tension des gaz ou des vapeurs renfermés dans des réservoirs. Les appareils dont on se sert s’appellent manomètres ; ils ne sont autres que des tubes recôurb'ès en U et contenant un liquide. La pression, étant appliquée sur l’une des branches de ce tube, produit dans l’autre branche une élévation du niveau du liquide qui exprime exactement l’intensité de la force qu’il s’agissait d’évaluer.
L’emploi du manomètre en physiologie est aujourd’hui très répandu. C’est à Poiseuille qu’on doit les premiers travaux faits au moyen du manomètre à mercure. Ce physiologiste voulait rendre plus facile la mensuration de la tension artérielle en substituant au long tube que Haies avait employé un tube beaucoup plus court, puisqu’il renfermait, au lieu de sang, un liquide d’une très grande densité. L’instrument de Poiseuille était un tube en U dont une des branches était introduite dans le bout central d’une artère coupée transversalement. La pression du sang s’exercait donc alors sur la surface du mercure et le forçait à s’élever dans l’autre branche jusqu’à une certaine hauteur qui mesurait l’intensité de la pression.
Le manomètre a subi des modifications nombreuses entre les mains des physiologistes; nous ne ferons que citer rapidement chacune d’elles. — Magendie employa un instrument, Y hémomètre, composé d’un tlacon plein de mercure, du fond duquel se détache un tybe ascendant. On met l’ouverture supérieure de ce flacon en communication avec
l’artère dont on veut mesurer la tension. La pression sanguine, agissant à la surface du mercure contenu dans ce flacon, le fait monter dans le tube vertical. La hauteur à laquelle s’élève le mercure exprime la pression du sang dans le vaisseau exploré. — CL Bernard imagina, pour comparer la pression du sang dans deux artères différentes de mettre chacun de ces vaisseaux en communication avec l’une des branches d’un tube en U contenant du mercure. De cette façon, le mercure était poussé de la pression la plus forte vers la pression la plus faible, et la différence des niveaux exprimait la différence de la pression du sang dans les deux artères. Cet appareil a reçu de son auteur le nom de manomètre différentiel. — Enfin, Ludwig transforma le manomètre en un instrument enregistreur à indications continues. Pour cela, le physiologiste allemand se servit d’un manomètre de Poiseuille de fort calibre, et plaça sur la colonne de mercure qui est à l’air libre un flotteur muni d’une tige. L’extrémité de cette tige était armée d’un pinceau qui écrivait sur un cylindre tournant (nommé kymographion ) les différentes oscillations du mercure. C’est le premier appareil enregistreur qui ait été employé dans les expériences physiologiques (1).
§ Ù2. — Si nous avons passé rapidement sur la description de ces manomètres, c’est que tous présentent un grand inconvénient qui doit les faire bannir aujourd’hui de l’instrumentation des physiologistes. Tous, en effet, introduisent une cause d’erreur dans l’évaluation des pressions variables. Cela tient à ce que, dans chacune de ses oscillations, la colonne d’un manomètre dépasse, par l’ef-
f'I) Voyez, pour la description plus complète de ces différents instruments, le Traité de physiologie de Longet, t. Ier, p. 822 et suiv.
Iâ2
fet de la vitesse acquise, le point auquel elle devrait s’arrêter pour exprimer, soit le maximum, soit le minimum de cette pression (1).
§ Zi3. — On peut toutefois faire du manomètre un instrument exact ; il suffit, pour cela, de ne pas l’appliquer à la mensuration d’une force dont les variations soient trop brusques. Dès que la colonne de mercure ne présente plus que des mouvements lents ou peu étendus, elle perd en même temps cette vitesse acquise qui faussait ses indications. On a vu (§ 30) comment le manomètre nous a servi à mesurer la pression qui existe dans les différentes cavités du cœur au moment de leur contraction ou pendant leur relâchement. Nous avons apporté au manomètre une modification qui permet de l’employer à la mesure exacte de la 'pression moyenne du sang dans les artères.
(4) L’emploi des manomètres a rendu de grands services à la physiologie en faisant connaître d’une manière approximative quelle est la pression du sang dans les vaisseaux. Il a renversé des erreurs accréditées relativement à la force du cœur, que Borelli et les iatromécaniciens avaient cru, d’après de simples conjectures, pouvoir élever au chiffre étonnant de 4 80 000 livres. On sait aujourd’hui que la pression du sang dans les artères fait équilibre tout au plus à une colonne de mercure de 4 2 à 4 5 centimètres.
Mais, si le manomètre a rendu des services, il a aussi présenté des inconvénients. En effet, les manomètres, excellents quand il s’agit de déterminer des forces constantes, une tension uniforme, par exemple, donnent au contraire des résultats très faux lorsqu’on veut les employer à la mesure d’une force variable. On peut dire que toutes les fois que la colonne du manomètre oscille, les mouvements de cette colonne ne correspondent pas exactement aux variations de la force qu’on cherche à mesurer. Cela tient à ce que le mercure, par sa densité extrême, est sujet à prendre des vitesses acquises qui lui font dépasser le point auquel il devrait s’arrêter.
En veut-on la preuve expérimentale? Qu’on prenne un tube en ü ren*.
La figure 1 6 représente le manomètre que nous avons nommé compensateur, avec lequel on peut obtenir la tension moyenne d’une artère quelconque. Par sa disposition générale, l’instrument ressemble à Vhémomèlre de Magendie. C’est, en effet, un flacon plein de mercure et dont le goulot est mis en communication avec une artère au moyen d’un tube terminé par un bec métallique. Ce tube, ainsi que la partie supérieure du flacon, est rempli d’une solution alcaline pour empêcher la coagulation du sang qui pénétrera dans l’instrument. Enfin , un écrou de fer creusé à son intérieur et plongeant dans le mercure du flacon reçoit deux tubulures ascendantes articulées à leurs bases par des manchons de caoutchouc, et derrière lesquelles est une échelle graduée. Jusqu’ici tout est semblable à l’hémomètre de Magendie, sauf
fermant du mercure ; si les deux branches sont tenues bien verticalement, le mercure aura le même niveau dans l’une et dans l’autre. — Qu’on incline le tube de manière que le mercure tende à sortir par une des branches, puis qu’on applique le doigt sur cette branche de façon à la fermer complètement, et qu’on replace le tube en position verticale. A ce moment, l’une des branches sera pleine de mercure, l'autre n’en contiendra que très peu, c’est-à-dire que l’équilibre des deux colonnes sera empêché par l’application du doigt qui rie permet pas à la pression de l'air d’agir sur l’une des colonnes. — Au moment où l’on enlèvera le doigt, les deux colonnes devraient se remettre en équilibre et reprendre le même niveau. Mais il n’en sera pas ainsi, le mercure oscillera d’une branche à l’autre un grand nombre de fois, et ne s’arrêtera dans la position d'équilibre qu’au bout d’un certain temps. Toutes ces oscillations sont des effets de la vitesse acquise que prennent les colonnes de mercure lorsqu’elles viennent d’exécuter un mouvement. Les mêmes oscillations tendent à se produire dans les manomètres mis en communication avec une artère. A chaque fois que le mercure s’élève, il est projeté au-dessus du point qui indiquerait le degré réel de la pression ; inversement, quand le mercure redescend, il tombe au-dessous du minimum réel. Ces erreurs appartiennent à tous les appareils manométriques qui exécutent des oscillations.
i[\[i PHYSIOLOGIE.
qu’il y a deux colonnes au lieu d’une seule. L’une des colonnes (celle qui dans la figure est à droite) est d’un calibre uniforme dans toute son étendue ; le mercure s’y élève et y oscille comme dans l’ hémomètre ordinaire. — Mais l’autre colonne (Celle de gauche ) présente une disposition particulière qui supprime chez elle les oscillations. Cette colonne est formée par un tube large, de façon qu’il contienne beaucoup de mercure, et présentant à sa partie inférieure, tout près du manchon . de caoutchouc , un étranglement dont le calibre est tout à fait capillaire. Il résulte de là que le mercure traverse difficilement la partie rétrécie, et que la quantité de ce métal qui entre dans le tube du manomètre à chaque instant ne produit, dans le niveau de cet instrument, que des variations insignifiantes. Lorsqu’on adapte le bec du manomètre compensateur au bout central d’une artère coupée, on voit les deux colonnes se comporter très différemment, La co-
DE LA TENSION ARTÉRIELLE. ]/j5
loniie de droite s’élève tout de suite très haut et exécute des oscillations plus ou moins grandes : c’est une colonne d’hëmoinètre ordinaire. La colonne de thmW’ s’élève lentement et par saccades insensibles, jusqu’en un point où elle s’arrête presque immobile; ce point indique la pression moyenne du sang dans l’artère explorée, c’est-àdire la tension moyenne de cette artère.
Dans un autre travail (1), nous avons longuement développé la théorie de notre manomètre. Cet instrument nous a servi à mesurer l’intensité de la tension moyenne pour les différents points d’un tube élastique à travers lequel un liquide circule par suite d’afflux intermittents. Ces expériences avaient pour but de vérifier les assertions émises par Poiseuille, qui disait avoir constaté que, pour toutes les artères, la pression moyenne du sang est la même, quelle que soit la distance qui sépare ces vaisseaux du cœur. — Une pareille assertion nous paraissait en opposition avec les données de la physique. On sait en effet que, lorsqu’un liquide s’écoule à travers un tube sous l’influence d’une certaine pression, cette pression diminue graduellement dans toute la longueur du tube, à mesure qu’on s’éloigne de l’orifice par lequel le liquide pénètre. De plus, les résultats obtenus par Poiseuille étaient contredits par des expériences faites en Allemagne par Spengler (-2).
En appliquant trois manomètres compensateurs sur le trajet d’un tube dans lequel un écoulement se fait par afflux intermittents, on voit :
U Que la tension moyenne va en diminuant de l’orifice
(!) Annales des sciences naturelles , 4e série, Zool,, t. VIII, p. 349 et suivantes.
(2) Arch. de Muller, 1844, p. 55.
d’entrée à l’orifice de sortie. — Par conséquent, que dans la circulation artérielle, la tension moyenne devra aller en décroissant du cœur aux capillaires.
2° Que si l'on établit à l’orifice d’écoulement une résistance quelconque qui gêne l’issue du liquide, la décroissance de la tension moyenne d’un bout à l’autre du tube sera moindre que dans le cas précédent ; mais cette décroissance existera toujours, à moins que l’écoulement du liquide ne soit tout à fait supprimé. — En appliquant ces données à la circulation artérielle, on comprend comment la résistance que les vaisseaux capillaires présentent audevant du sang des artères agit pour diminuer la décroissance de la tension artérielle du cœur aux capillaires. Mais ces résistances ne sauraient niveler la tension dans tout le système artériel, puisqu’elles ne s’opposent pas d’une manière absolue à l’écoulemeut du sang, mais qu’elles ne font que le ralentir (1).
(I) Pour compléter ce qui est relatif à l’emploi des manomètres, nous dirons que la moyenne de tension accusée par les manomètres oscillants est toujours entachée d’erreurs. En effet, ces appareils ne tiennent pas compte de la durée de chacune des pressions ( maximum et minimum) qui existent à l’intérieur du vaisseau.
' Il suit de là que, même si l’on suppose les indications de ces deux pressions extrêmes parfaitement exactes (ce qui n’est pas), la moyenne numérique qu’on obtiendra en prenant la demi-somme de3 deux colonnes de mercure, maximum et minimum, ne sera qu’un chiffre insignifiant. — La connaissance de la pression moyenne du sang dans les artères, pour avoir quelque utilité, doit nous apprendre avec quelle force moyenne le sang est poussé du côté des capillaires. Ce problème d’hydrodynamique ne peut être résolu que si l’on tient compte, non-seulement des divers degrés de la pression sanguine, mais aussi de la durée d’application de chacun de ces degrés.
Supposons, pour fixer les idées, que la pression du sang dans un Vaisseau passe alternativement par deux intensités qui correspondraient, 1 une à 1 00 degrés, l autre à 50 degrés (évaluées au manomètre). Deux
Il suit de là que la décroissance de la tension moyenne dans les vaisseaux est d’autant plus grande que la vitesse du
çhoses peuvent arriver : ou bien la force égale à 4 00 degrés et la force égale à 50 degrés dureront toutes deux le même temps: alors la force moyenne sera exactement 75 degrés; ou bien, au contraire, la force 100 degrés sera appliquée pendant un certain temps (soit une seconde), et la force 50 degrés pendant un temps différent (soit deux secondes) : alors la moyenne numérique, qui était exacte tout à l'heure, cessera de l’être, car elle représentera une quantité trop forte.
Ce qu’il importe de connaître, ce n’est donc pas seulement la moyenne numérique ou l’intervalle qui existe entre les maxima et les minima de pression, mais c’est la moyenne dynamique de laquelle seule on pourra déduire l’effet que cette pression variable produira au point de vue du mouvement du sang. On va voir comment le manomètre compensateur donne cette moyenne avec une grande précision.
Expérience (fig. 47). — Pour simplifier les données du problème, réduisons le manomètre à un tube vertical TT qui communique par un tube capillaire horizontal FF avec un entonnoir rempli d’eau .
L’entonnoir R est mis en rapport avec le manomètre au moyen d’un long conduit flexible qui permet de le placer alternativement à différents niveaux, en A et en B, par exemple.
— Comme c’est un même liquide qui se trouve dans le réservoir R et dans le manomètre TT, si l’on plaçait le réservoir en A, le liquide du manomètre s’élèverait en a sur sa même ligne horizontale. Réciproquement, en plaçant lé réservoir en B, on ferait venir le niveau du manomètre en b.
On pourra donc, en faisant passer le réservoir alternativement par les positions À et B, faire agir sur le manomètre des pressions variables et donner à chacune d’elles la durée qu’on voudra, suivant qu’on iaissera le réservoir pendant plus ou moins longtemps à chacune de ses statiohs A et B. Pour simplifier encore la démonstration, nous pren-
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sang est plus grande elle-même. Nous avons constaté que
drons le point B, minimum de la pression appliquée au manomètre, comme égal à zéro.
Premier cas. — Lorsque lu pression agit e.t cesse alternativement pendant des temps égaux , le manomètre compensateur a pour niveau la moitié de l’intervalle qui sépare les niveaux maxima et minima. (La moyenne dynamique est donc alors égale à la moyenne numérique.)
Supposons que, par suite des résistances que le liquide éprouve dans le capillaire FF, il faille un temps considérable (soit une minute) pour que les niveaux étant en B b, c’est-à-dire à zéro, l’élévation du réservoir en A porte le niveau du tube en a. Supposons aussi que le réservoir R reste alternativement une seconde en A et une seconde en B, voici ce qui se passera :
Dans la première seconde, le réservoir quitte le niveau B pour se porter en A, le liquide du tube s’élève de b en 61 sous l’influence de la pression de la colonne AB; car, puisqu’il faut une minute à ce niveau pour aller de b en a, il ne parcourra pendant une seconde qu’une partie de sa course bb1.
Deuxième seconde. Le réservoir redescend en B ; alors la colonne bbl tend à faire revenir le liquide vers le réservoir, mais cela en vertu d’une force bien inférieure à celle que la colonne AB avait tout à l’heure pour effectuer l’ascension dans le tube ; aussi le niveau redescend ra-t-il seulement en b2.
Troisième seconde. Le réservoir est de nouveau en A, et élèverait le niveau du manomètre au-dessus de 62, d’une quantité égale à bb\ si le poids de la colonne bb2 ne diminuait celui de AB, de telle sorte que la pression du réservoir n’est plus que la différence entre les niveaux A et b2- aussi la seconde ascension du manomètre sera-t-elle moindre que la première, et le niveau viendra en b3.
Quatrième seconde. Le réservoir est revenu en B ; la colonne bb3 agit pour produire le reflux, et étant plus grande que bb1, produira un reflux plus grand que bb 2 ; ce reflux sera b3b4.
Cinquième seconde. Le réservoir repasse en A, et élève le niveau du manomètre avec une force diminuée de bb4 > bb2 ; donc l’ascension du manomètre sera moindre que b2b3, ce sera b'b3.
Pour les secondes successives, on verra donc les ascensions aller en diminuant et les descentes en augmentant, offrant entre elles des différences de plus en plus petites, jusqu’à ce que l’oscillation soit régulière (ses maxima et minima étant fixes).
A ce moment, l’oscillatiop sera une petite fraction de ce qu elle eût
celte moyenne se comporte absolument suivant les mêmes
été sans les frottements en F ; en outre, sa moyenne sera aussi celle entre les points a et b.
En effet, lorsque les oscillations seront régulières, et que l’ascension et la descente du niveau du tube seront égales, il faudra nécessairement que les forces appliquées du côté du tube et du côté du réservoir soient égales ; elles le seront quand le niveau du tube sera au milieu de ab. Soit M ce milieu. Quand la colonne AB agira pour l’ascension, elle n’aura comme force que la- différence de hauteur des niveaux, et comme 6M = 1/2 AB, sa force d’action, pour faire monter le liquide dans le tube, sera égale à celle que 6M lui-même aura dans le second instant pour produire la descente, quand le réservoir sera en B.
Deuxième cas. — Avec l’instrument précédemment décrit, les hauteurs manométriques seront proportionnelles au temps pendant lequel la pression agira. C’est-à-dire que la hauteur à laquelle le manomètre restera avec de petites oscillations régulières sera à la hauteur qu’il aurait, dans le cas d’équilibre, sous la pression continue, comme les temps d’application de la force sont à la durée totale de l’expérience.
Cela revient à démontrer que, si la pression agit pendant deux secondes et cesse pendant une seconde, la hauteur manométrique sera les deux tiers de la hauteur maximum , et que, dans ce cas, la moyenne dynamique ne correspondra plus à la moyenne numérique.
En effet, quand la colonne sera arrivée au point où les oscillations seront régulières (où les ascensions et les descentes seront égales), il faudra que la force qui produit l’ascension soit deux fois moindre que celle qui produit la descente. A cette condition seulement, l’inégalité de force compensera celle de durée. Mais la force qui produit l’ascension n’est autre chose, avons-nous dit, que l’excès de la hauteur du réservoir sur la hauteur manométrique. Soit donc N (même figure) le niveau du manomètre; d’après le théorème précédent la force ascensionnelle sera égale à aN, et 5N sera la hauteur manométrique, ou force qui produit la descente. Ces deux forces, au point de vue de leurs effets, seront dans le rapport de 4 à 2; mais comme l’effet produit par la pression d’une colonne liquide est proportionnel à la hauteur de cette colonne (*), on aura pour les mesures de aN et de 6N la proportion suivante : aN : hN :: 4 : 2.
Ce qu’il fallait démontrer.
O Dans le cas d’écoulement par les tubes capillaires, le produit de l’écoulement est proportionnel à la charge (loi de Poiseuille).
lois qui président à la variation de la pression constante dans des conduits où existe un écoulement continu (1), Ces lois ont été établies par Bernouilli.
Si l’on applique aux différentes artères d’un animal le manomètre compensateur, on peut facilement constater que la pression moyenne de ces vaisseaux est différente, et qu’elle est à son maximum dans les artères les plus rapprochées du cœur.
En résumé :
1° La tension moyenne dans les artères va toujours en décroissant à mesure qu’on observe un vaisseau plus éloigné du cœur.
2° La décroissance de la tension moyenne dans les artères est d’autant moins rapide que les vaisseaux capillaires, plus contractés, font plus d’obstacle à l’issue du sang artériel. — On peut donc prévoir déjà que la tension et la vitesse du sang dans les artères seront dans un rapport inverse.
3° Il est impossible d’assigner à la tension moyenne d’une artère une valeur absolue, car cette tension varie d’un instant à l’autre avec la rapidité de la circulation périphérique.
Chauveau eut l’idée d’adapter à notre manomètre compensateur un cylindre semblable à celui du hymogra- ■phion dé Ludwig. Cette disposition lui a permis d’enregistrer les moyennes de tension que présentent différentes artères inégalement éloignées du cœur. Notre savant ami a pu vérifier ainsi l’exactitude de nos propres expériences.
Enfin, Setzchenow (2) imagina de placer sur la co-
(1) Ann. des sciences nat. [loc. cit.).
(2) Voy. Canslatl’s Jahesbericlit, 4 861, p, 4 26.
lonne d'un manomètre un robinet, au moyen duquel il rend plus ou moins facile le passage du mercure. Avec cet instrument, l’auteur a pu, comme nous, obtenir la tension moyenne d’une artère quelconque. Ce manomètre est en- effet fondé sur le même principe que le nôtre.