U PHYSIQUE MEDICALE

thermomètres construits avec des liquides, et, parmi ces derniers, au thermomètre à mercure, dont la marche est parfaitement régulière dans les limites de température que comporte ce genre d'observations; c'est donc le seul dont nous ayons à nous occuper dans ce travail.

Les divers thermomètres , fondés sur la dilatation du mercure, ne diffèrent en réalité que par le mode de graduation de l'échelle qui sert h mesurer la dilatation apparente du liquide contenu dans l'enveloppe de verre; nous passerons successivement en revue ceux qui ont été et ceux qui sont encore employés : il est nécessaire de les comparer pour se faire une idée juste de la valeur relative de leurs indications.

§ I. — Thermomètre centigrade.

Dans le thermomètre centigrade, le point fixe in férieur ou zéro correspond à la température de la glace fondante; le point fixe supérieur marqué 100" correspond à la température de l'ean distillée bouillante sous la pression norinale de '76 centimètres de mercure (fig. 1). L'intervalle qui sépare les deux points fixes est divisé en 1 00 parties égales, et chacune de ces parties est appelée degré; la division delà tige en parties égales aux précédentes est ensuite continuée au-dessus et au-dessous des points hxes. La tem- Fig. 1. pérature, marquée par l'instrument, est traduite parle nombre de degrés dont la colonne de mercure s'est

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élevée au-dessus ou abaissée au-dessous du point (ixe inférieur ou zéro de l'échelle. Dans le thermomètre centigrade, le decjré, ou unité de température, est donc la centième partie de la dilatation apparente qu'éprouve le mercure de l'instrument quand il passe de la température de la glace fondante à celle de l'eau dis- (ai n

tillée bouillante sous la pression normale de 76 centimètres de mercure.

§ H. — Thermomètre Réaumur.

Dans le thermomètre Réaumur, les points fixes correspondent aussi à la température de la glace fondante et à celle de l'eau distillée bouillante sous la pression normale de 76 centimètres de mercure (fig. 2); le point fixe inférieur est également 'marqué 0", mais le supérieur est marqué 80" : l'intervalle entre les deux points fixes est donc divisé en 80 parties égales, tandis qu'il l'est en 100 dans le thermomètre centigrade. Il en résulte que le deg^^é Réaumur est plus grand que le degré centigrade. Dès lors, une même température mesurée successivement ou simultanément avec un thermomètre Réaumur et avec un thermomètre centi-

grade sera traduite par un nombre de degrés petit dans \e. premier cas que dans le second. Il est donc important de savoir ramener les indications de l'un de ces

instruments à celles que l'autre aurait tournies dans les mêmes circonstances.

Pour cela, il suffit de se rappeler qu'une mme quantité^ l'intervalle qui sépare la température de la glace fondante de celle de l'eau bouillante, comprend 80 degrés Réaumur et 100 degrés centigrades. Une température quelconque, mesurée avec un thermomètre Réaumur et avec un thermomètre centigrade, sera donc traduite par des nombres de degrés qui seront dans le rapport de 80 à 100, ou plus simplement de à 5. Ainsi, par exemple :

l"" Le thermomètre Réaumur a marqué 32% on veut connaître x le nombre de degrés qu'aurait marqué un thermomètre centigrade, dans les mêmes circonstances. Nous aurons, pour déterminer x, la proportion suivante :

32 : X :: 80 : loo , ou 32 : :: 4 : 5; d'où = 32 X = 40" centigrades.

Ainsi, en multipliant par 5/^ l'indication fournie par un thermomètre Réaumur, on obtient le nombre de degrés qu'aurait marqué un thermomètre centigrade, dans les mêmes circonstances.

T Le thermomètre centigrade a marqué 45% on veut connaître x le nom.bre de degrés qu'aurait marqué un thermomètre Réaumur, dans les mêmes circonstances. Nous aurons, pour déterminer x, la proportion suivante :

45 : 0? :: loo : so, ou 45 : a; :: 5 : 4 ; d'où X = 45 X ^/ti ~ Réaumur.

Ainsi, en prenant les 4/5^^' de l'indication fournie par un thermomètre centigrade, on obtient le. nombre de

ÏHERMOMÉTRTE. 7

degrés qu'aurait marqué un thermomètre Réaumur, dans les mêmes circonstances.

§ III. — Thermomètre Fahrenheit.

Cet instrument, adopté en Angleterre et en Allemagne, a servi à faire de nombreuses observations de température animale, il est fort important de le comparer à notre thermomètre centigrade (fig. 3). Dans le thermomè tre Faln-enheit, le point fixe inférieur ou zéro ne correspond pas à la température de la glace fondante, mais à celle d'un mélange réfrigérant composé de proportions déterminées de sel marin et de neige ; le point fixe supérieur, marqué 21 2^ cor- f respond à la (empérature de l'eau distillée bouillante sous la pression normale de 76 centimètres de mer- | cure. L'échelle Fahrenheit diffère ^ donc considérablement de celles des deux autres thermomètres déjà étudiés. Faisons d'abord remarquer que le 32^ degré de l'échelle Fahrenheit correspond exactement à la température de la glace fondante; de sorte que, entre le zéro du thermomètre centigrade et la température de l'eau bouillante, il y a 212 — 32, ou 180 degrés Fah-

renheit.Al résulte de là qu'un intervalle quelconque (le température, exprimé en degrés Fahrenheit et en degrés centigrades, sera toujours représenté par des nombres dont le rapport sera le même que celui de 180 à 100, ou plus simplement de 9 à 5. Cela posé, il devient très Facile de convertir une indication du thermomètre Fahrenheit en l'indication correspondante du thermomètre centigrade.

Premier cas. — La température mesurée est supérieure à 32" du thermomètre Fahrenheit.

Le thermomètre Fahrenheit a marqué 10^", on veut connaître x le nombre de degrés qu'aurait marqué un thermomètre centigrade, dans les mêmes circonstances.

Du nombre lO/i^ on commence par retrancher 32", le reste 72" indique de combien de degrés Fahrenheit la température mesurée est supérieure à celle de la glace fondante ou au zch^o centigrade. Il suffit maintenant de chercher combien 72" Fahrenheit valent de degrés centésimaux. Pour cela, nous avons la proportion suivante :

9:5 :: 72 : = le nombre de degrés centésimaux; d'où X = 12 X ^/o = ^O'' du thermomètre centigrade.

Ainsi la température évaluée à lOZ-i" Fahrenheit, ou supérieure de 72*^ Fahrenheit à celle delà glace fondante, correspond à /lO" au-dessus du zéro du thermomèti'e centigrade.

Deuxième cas. — La température mesurée est inférieure à 32" du thermomètre Fahrenheit.

Le thermomètre Fahrenheit a marqué iU"", on veut

TIIERMOMÉTKIK. . 9

connaître x le nombre de degrés qu'aurait marqué un thermomètre centigrade, dans les mêmes circonstances.

Cette température est évidemment inférieure à celle de la glace fondante. Si de 32" on retranche le reste 18'' indique de combien de degrés Fahrenheit la température mesurée est inférieure au zéro centigrade. 11 suffit maintenant de chercher combien 18"' Fahrenheit valent de degrés centésimaux. Pour cela nous avons la proportion suivante :

9 : o :: 18 : 6c = le nombre de degrés centésimaux; d'où a? = 18 X ^/o = — 10** du thermomètre centigrade.

Ainsi la température évaluée ik" Fahrenheit, ou infé-rieure de 18° Fahrenheit à celle de la glace fondante, correspond à 10" au-dessous du zéro du thermomètre centigrade.

Quel que soit le thermomètre employé dans les recherches de physiologie, l'instrument doit satisfaire à' deux conditions importantes: d'une part, il doit se mettre rapidement en équilibre de température avec la partie explorée, et, d'autre part, le degré doit avoir assez d'étendue sur la tige, pour qu'à l'œil nu il soit toujours facile d'apprécier directement au moins un dixième de sa valeur.

Pour remplir la première condition, il suffit d'employer un thermomètre dont le réservoir soit très petit. Plus, en effet, la capacité du réservoir sera faible, moins sera considérable la masse de mercure à échauffer ou à re l'roidir, et plus vite l'équihbre s'établira entre l'appareil

indicateur et la partie explorée. Les thermomètres à petit réservoir ont encore un autre avantage. L'instrument emprunte toujours aux corps avec lesquels il est en contact, ou leur cède une certaine quantité de clialeur pour se mettre en équilibre de température avec eux. Pour que l'indication thermométrique tmale soit bien la traduction fidèle de la température du corps au moment de l'observation, il faut de toute nécessité que la quantité de chaleur ainsi empruntée ou cédée par l'instrument soit néghgeable par rapport à celle que possède le corps lui-même, et ne puisse pas sensiblement changer sa température. Sous peine de s'exposer à des erreurs d'observation très graves, il est donc indispensable de proportionner les dimensions des réservoirs des thermomètres au volume des animaux ou des portions d'animaux soumis à l'exploration.

Mais, si le calibre intérieur de la tige restait le même, évidemment l'étendue du degré diminuerait à mesure que la capacité du réservoir serait réduite à de plus faibles dimensions. En effet, le coefficient de dilatation apparente du mercure dans le verre, mesuré au thermômètre centigrade, étant del/6A80, dans un instrument quelconque de ce genre le degré représentera toujours un cylindre de capacité égale à la 6/i80' partie du volume du métal contenu dans le réservoir et de même section transversale que le calibre intérieur de la tige. Ainsi, avec une tige de calibre invariable, la longueur du degré est directem.ent proportionnelle à la capacité du réservoir. Il résulte aussi, des considérations précédentes, que, pour un réservoir de capacité donnée, la longueur du degré est en raison

TUERMOMÉTRIE. 11

inverse de la section du calibre intérieur de la tige ou du carré du rayon du cercle qu'elle représente. On peut donc, en associant une tige extrêmement capillaire à un réservoir de petites dimensions, avoir un thermomètre très sensible; c'est-à-dire qui se mette très rapidement en équilibre et dont les degrés aient assez d'étendue pour être divisés sur la tige même en au moins dix parties égales. On s'arrange de manière à donner au degré cinq millimètres et même z/^î centimètre de longueur ; et, comme à l'œil nu on distingue très facilement des traits qui sont à un demi-millimètre de distance, il s'ensuit que la graduation de l'instrument peut donner directement la dixième ou la vingtième partie d'un degré centésimal.

S IV. — Thermomètre à échelle fractionnée.

Pour ne pas donner à ces instruments très sensibles des dimensions en longueur qui les rendraient trop incommodes, on les construit de njanière que la tige ne contienne qu'une j)ortion très restreinte de 1 échelle thermométrique (fig. k). Supposons qu'il s'agisse de mesurer la température des animaux supérieurs , mammifères et oiseaux , dans l'état physiologique. On sait à l'avance que la température de ces animaux est toujours supérieure h 35% et n'atteint jamais /iS".. Après avoir choisi un tube suffisamment

Fig. 4.

capillaire et lui avoir soudé un réservoir de dimensions

12 PHYSIQUE MÉDICAL lil.

convenables , on introduit la quantité de mercure nécessaire pour que le '65" degré corresponde à la partie inférieure, et le /i5^ à la partie supérieure de la tige de l'instrument. On procède ensuite à la graduation en plaçant le thermomètre ainsi préparé à côté d'uu thermomètre étalon, dans un bain dont la température est successivement élevée et maintenue constante à tous les degrés compris entre les deux extrêmes choisis. Dans les tubes très capillaires, le calibre intérieur peut être considéré comme exactement cylhidrique; lorsque les degrés sont marqués sur la tige, il suffit donc de diviser par des traits successifs l'intervalle correspondant à chacun d'eux, en 10 ou 20 parties égales, pour que l'instrument donne directement, à I/IO*' ou 1/20' de degré près, toutes les températures comprises entre les limites adoptées. La graduation de ces thermomètres à échelle partielle est une opération très délicate, les constructeurs très habiles savent seuls en surmonter les difficultés. D'ailleurs, avec un thermomètre tel que cehii dont nous venons de parler, il serait impossible de suivre toutes les variations de température qu'éprouvent les animaux inférieurs; il est nécessaire, pour des recherches de ce genre, d'avoir une collection d'instruments dont la tige comprenne, dans sa graduation, des portions différentes de l'échelle thermométrique.

§ V. — Thermomètre métastatique.

M- Walferdin a imaginé un thermomètre à mercure, extrêmement higénieux, qui permet d'apprécier le^ tem-

THERMOMÈTRIE. 13

pératures avec une très grande précision, et qui, à lui tout seul (fig. 5), quoique ayant une tige de très faible longueur, peut remplacer tous les thermomèti:es à échelle fractionnée dont nous venons de parler.

Dans cet instrument, à échelle complètement arbitraire, la tige est divisée en parties d'égale capacité. Le réservoir est très petit, et le calibre intérieur du tube est tellement capiUaire, qu'une variation de température de 3" à l\ suffit pour faire parcourir à la colonne mercurielle toute l'étendue de la tige. A la partie supérieure de l'instrument est une ampoule B ; le tube capillaire porte un étranglement au point C, tout près de l'ampoule. 11 y a, dans l'instrument, assez de mercure pour remplir le réservoir, le tube capillaire et une partie de l'ampoule, même à la température la plus basse qu'on se propose d'apprécier.

Supposons qu'il s'agisse de mesurer les ditférences qui existent entre les températures des diverses parties d'un même animal. On sait, d'ailleurs, à l'avance que ces températures ne s'abaissent pas au-dessous de 37« et ne s'élèvent pas au-dessus de 39^ On chauffe le réservoir au-dessus de /lO" , le niveau du mercure s'élève dans l'ampoule B ; puis on place l'instrument dans un bain de liquide à 60" : ^ par l'effet du refroidissement, une partie du mercure de Tampoule redescend dans la tige et dans le ré-

Fig. 5.

lU PHYSIQUE MÉDICALE.

servoir. Quand l'équilibre est bien établi et que la température est fixe à kO% on retire le thermomètre du bain en lui imprimant une secousse brusque; la colonne mercurielle se brise en C au ^ ^, niveau de l'étranglement (fig. 6) ; le mercure ! situé au-dessous se sépare complètement du I métal placé au-dessus, et celui-ci reste immo- 1- bile dans sa position et ne peut plus se réunir au reste du mercure, tant que l'instrument i est maintenu à des températures inférieures

I à ^0". Le thermomètre est alors préparé par

I : l'observation ; les indications seront fournies I par la dilatation du mercure qui occupait le ré-

I servoir et le tube capillaire jusqu'en G, au mo-

I ; ment où la séparation a été opérée.

• L'instrument est ensuite employé comme un

• thermomètre ordinaire, et l'on a soin, à chaque observation, de noter celle des divisions marquées sur la tige qui correspond à la position d'équilibre du sommet de la colonne mercurielle. Pour transformer les indications ainsi obtenues en degrés centigrades, on commence par chercher, à l'aide d'un bain d'eau convenablement échauffée et d'un thermomètre étalon, à quelle division de l'échelle du thermomètre métastatique cor respond la température 38', puis on laisse l'eau se refroidir (Vun degrp ei Von note de combien de divisions s'abaisse la colonne mercurielle. Connaissant ainsi le nombre de divisions qui représente la valeur d'an degré ce7itig7^ade et la position sur la tige du 38" degré de tem-

THERMOMÉTRIE. 15

pérature, une proportion suffit pour obtenir, en degrés centésimaux, la valeur réelle de chacune des indications de l'instrument. Il est évident, d'ailleurs, qu'une opération semblable peut être effectuée pour tous les degrés de l'échelle thermométrique, et que, par conséquent, un sent thermomètre mét asiatique peut remplacer avec avantage tous les thermomètres à échelle fractionnée.

Pour donner une idée de l'excessive sensibilité ([u'un tel instrument peut atteindre, nous dirons que M. Walferdin a employé des thermomètres métastatiques pour lesquels le clecjré centésimal avait un décimètre de longueur. Une division en millimètres donnait donc directement un centième de degré, et la division en demimillimètres, qui se lit sans peine à l'œil nu, donnait un demi-centième de degré; avec une faible loupe il est très facile d'apprécier un dixième de millimètre et l'instrument pouvait indiquer un millifmie de degré. Sans aspirer à atteindre une aussi grande précision dans les mesures de température en physiologie, on pourra, à volonté et en choisissant convenablement son instrument, obtenir directement à l'œil na un vingtième, un qmirantième , un centième de degré ; il suffira pour cela que la tige soit divisée en demi milli?nèt7^es, et qm le tube soit assez capillaire pour que le degré occupe une longueur de ?m, deux ou cinq centimètres.

Dans les recherches thermométriques, il est nécessaire de disposer l'histrument de manière que les parties explorées enveloppent exactement son réservoir et même sa tige jusque dans le voisinage du point où doit monter la colonn'e mercurielle; le thermomètre doit, d'ailleurs,

être rigoureusement maintenu en place, jusqu'à ce que l'équilibre soit établi et que la lecture de l'indication soit achevée. Sur des animaux d'un certain volume, en choisissant un thermomètre de dimension convenable, on peut l'introduire dans quelque cavité naturelle, ou le loger dans une incision faite aux téguments, ou encore le placer dans le pli d'une articulation ; on satisfait alors à toutes les conditions d'une bonne observation, et l'on obtient d'excellents résultats. Avec des thermomètres h réservoir de très petite capacité, il est possible de mesurer les températures de parties de l'économie très limitées, et même celle de l'intérieur d'une veine et d'une artère, sans arrêter le cours du sang. Il est des parties profondément situées qu'on ne peut attehidre sans de grandes mutilations préalables; dans ce cas il faut opérer très vite et employer des instruments très sensibles qui se mettent très rapidement en équilibre, car leur température s'abaisse rapidement sous la triple influence du contact de l'air, de l'évaporation et de l'affaiblissement progressif ou même de la mort de l'animal. Quanta la température du cœur, on peut toujours et l'on doit l'explorer sur l'animal vivant, sans ouvrir la cavité thoracique en poussant successivement un même thermomètre très sensible dans les cavités gauches et droites de cet organe, à travers les gros vaisseaux du cou.

Au contact du corps des animaux, le réservoir du thermomètre est habituellement mouillé; il faut, avec grand soin, le mettre à l'abii des courants d'air; sans cette précaution, les liquides chauds, accumulés à sa surface, le refroidiraient par leur évaporation, et maintiendraient

THERMOMÉTIUK. > 17

riiistrument à une température notablement inférieure à celle (le la partie explorée. Nous insistons sur ces détails, parce que trop souvent ils ont été négligés par des physiologistes inexpérimentés, qui ont ainsi introduit dans la science des résultats de nulle valeur. Du reste, nous ne vouions pas ici passer en revue toutes les précautions à prendre pour obtenir de bonnes indications thermométriques. Nous aurons très souvent occasion de revenir sur ce sujet, et ces réflexions trouveront naturellement leur place dans cette partie de notre travail où nous analyserons les recherches entreprises pour déterminer la température des animaux et des végétaux. Alors aussi Qous dirons dans quels cas le thermomètre à mercure doit être complètement abandonné et remplacé par les aiguilles thermo-électriques.

A cause de la température très élevée à laquelle ont été soumis les réservoirs des thermomètres pour être soufflés en sphère ou en cylindre, il se passe dans la matière qui les compose des changements moléculaires très lents. Ce travail intime dure quelquefois des années entières; il modifie le coefficient de dilatation du verre postérieurement à la graduation du thermomètre, et détermhie une détérioration de l'instrument bien connue des physiciens, signalée depuis longtemps, et qui consiste en un déplacement du zéro de l'échelle. Il est donc nécessaire de vérifier de temps en temps les thermomètres à échelle fixe employés dans les recherches de physiologie. Comme généralement ces instruments n'ont que quelques degrés de course, et que leur échelle ne contient pas les points fixes, la vérification se fait en les comparant à de

bons thermomètres étalons.. Quant aux thermomètres métastatiques de M. Waltèrdm, l'échelle étant complètement arbitraire et la valeur du degré centésimal étant directement déterminée dans chaque série d'observations, nous n'avons pas besoin de dire qu'ils ne sont pas exposés à ce genre de détérioration.

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