DEUXIÈME PARTIE

Le cours du sang est tellement soumis à l'action du cœur, que de nouvelles recherches sur la force de cet organe nous ont paru dignes de tout l'intérêt des physiologistes. On dira que l'âge 3 le sexe , le tempérament, i ' idiosyncrasie , l'état de veille, de sommeil, d'exercice, de repos , de santé , de maladies, les passions , modifient plus ou moins la force du cœur. INous reconnaissons l'influence de ces agens modificateurs; mais leur existence proscrit-elle tout travail qui aurait pour but de déterminer les limites de cette force? Nous ne le pensons pas.

Et d'abord, sous quel rapport devons-nous considérer la force du cœur? La force statique nous a paru la moins spéculative et la plus susceptible d'applications physiologiqueSi

Dans cet état de choses, nous nous sommes demandé quelle est la force avec laquelle le cœur pousse le sang dans l'aorte; et cette force, pour l'obtenir, nous n'avions qu'à chercher la hauteur à laquelle montait dans un tube vertical appliqué à l'aorte, le sang ou tout autre liquide dont la densité nous serait connue. En multipliant cette hauteur par l'aire de l'aorte à sa naissance, nous avions le volume d'un liquide dont le poids nous donnait alors la force possible avec laquelle le sang se meut dans l'aorte, et par suite, l'action du cœur gauche dans la circulation artérielle.

Nous décrirons bientôt ce tube, tout spécial à nos recherches, et qui devait seul assurer l'exactitude de nos observations.

En adoptant les idées reçues sur la circulation artérielle, nous nous disions: Le cœur aortique lançant avec une certaine force, à chaque contraction, une ondée de sang dans le système artériel déjà plein, toute cette force n'est pas employée au même moment à la progression du sang dans les artères; car, à chaque systole du cœur les artères se dilatent, leurs courbures tendent à se redresser 4, et ces phénomènes ne s'opèrent qu'aux dépens de la force du cœur: or, ces causes d'affaiblissement, auxquelles plusieurs auteurs ont pensé devoir ajouter le frottement du sang contre les parois artérielles, sont d'autant plus prononcées qu'on s'éloigne davantage du cœur. D'après ces considérations, il paraissait donc évident que notre tube, appliqué en des points du système artériel différemment éloignés du cœur, devait donner des hauteurs d'autant moins grandes qu'on s'éloignerait plus de cet organe. Ainsi , pour avoir exactement la force du cœur, il nous fallait appliquer le

(1) Physiologie de IUcherand et autres modernes.

7o M. PQISEIILLE. — RECHERCHES

tube, non-seulement à l'aorte, mais encore précisément à sa sortie du cœur, c'està-dire à l'aorte ascendante. Mais, comme il était impossible de faire une semblable expérience sans que la mort de l'animal s'ensuivît, il nous restait à appliquer notre tube le plus près possible du cœur, sur la carotide primitive, par exemple, à lier les artères axillaires le plus près possible du tronc , la carotide du côté opposé , l'aorte abdominale au-dessus du tronc opistogastrique , et à observer la hauteur donnée par le tube; ensuite, ayant cherché l'accroissement de la hauteur due à la soustraction d'une portion d'artère dont la capacité nous était connue, on aurait pu obtenir, en mesurant les capacités des artères comprises entre le cœur et les ligatures, la différence-en plus dont il fallait, augmenter la hauteur observée dans le tube primitivement appliqué à la carotide, et par là, la hauteur obtenue aurait été celle donnée par le tube appliqué à l'aorte ascendante elle-même : telle était la marche que nous nous proposions de suivre. Mais, dès les premières expériences, voulant vérifier si les opinions, émises àpriori, étaient vraies, nous avons remarqué, à notre grand étonnement, que deux tubes étant appliqués simultanément à deux artères et à des distances différentes du cœur, donnaient des hauteurs qui étaient parfaitement égales , au lieu d'être différentes comme nous l'avions présumé : de là une grande simplification dans le travail , puisqu'en appliquant l'instrument sur une artère quelconque nous obtenions les résultats que nous aurions eus en le plaçant sur l'aorte ascendante.

Donnons la description de l'instrument que nous avons imaginé pour mesurer l'action du cœur; nous nous occuperons ensuite et des expériences qui constatent le fait que nous venons d'énoncer, et des conséquences que nous en avons déduites.

Soit un tube de verre (fig. 3), présentant une branche horizontale AB, une branche verticale descendante B C , et une troisième branche ascendante DE, courbé de manière à offrir en B un quart de cercle, et en CD un demi-cercle : supposons que l'on mette du mercure dans la partie GCDH; le tube étant dans une position verticale, les niveaux G et H du mercure seront à la même hauteur dans les deux branches. Si le sang s'introduit dans la partie AB G par l'orifice A , abouché à une artère, il pressera sur la surface G du mercure; le métal sera déprimé dans la branche BC de G en K, par exemple , lorsqu'il s'élèvera dans la branche DE en I. Il est évident, d'après les lois de l'hydrostatique , que la force totale avec laquelle le sang se meut dans l'artère, sera mesurée par le poids d'un cylindre de mercure , dont, la base est un cercle qui a pour diamètre celui de l'artère, et dont la hauteur est la différence 1K. des deux niveaux du mercure, déduction faite, bien entendu, de la hauteur de la petite colonne de mercure qui peut faire équilibre à la colonne sanguine BK.

Le sang doit donc s'introduire dans la partie ABG de notre tube : or, s'il se coagulait, on ne pourrait nullement observer la hauteur de la colonne de mercure, non

SUR LA FORCE DU COEUR AORT1QUE. 7i

plus que les modifications que cette colonne éprouve, ainsi que nous le verrons bientôt.

La première chose à faire avant d'aller plus loin, était donc de trouver un corps liquide qui, introduit dans la partie AEG, et recevant le sang au sortir de l'artère, pût transmettre sur la surface G du mercure la force dont est animé le sang dans l'artère, et cela en empêchant sa coagulation ou plutôt en conservant sa liquidité. Nous le répétons, toute observation faite avec ce tube sans la présence d'un tel corps était entachée d'inexactitude.

Or, nous savions que la potasse, la soude, empêchent la coagulation du san» en dissolvant le caillot fibrineux qui tend à se former; nous avons donc été conduits à faire des expériences sur cet objet; et nous avons vu qu'à la vérité une éprouvette d'un décimètre de longueur et d'un centimètre de diamètre dans laquelle on avait mis environ le quart de potasse liquide concentrée, et au milieu de laquelle on avait fait arriver un jet de sang donné par une artère; nous avons vu, disons-nous, qu'au bout de quatre ou cinq minutes le sang n'était point coagulé, mais était transformé en un liquide brun très épais, très visqueux, et très adhérent aux parois de l'éprouvette. La viscosité augmentait avec le temps, de telle sorte qu'au bout d'une heure environ, en renversant l'éprouvette, le sang présentait autant de solidité qu'il en avait offert au bout de deux minutes et demie, introduit dans une éprouvette qui ne contenait point de potasse liquide.

Cette viscosité croissante du sang mêlé à la potasse s'opposait donc au succès de l'expérience; en outre, si la colonne de mercure changeait à chaque instant de hauteur, une portion du mélange de potasse et de sang contenu dans la partie ABG entrait dans le torrent de la circulation, ce qui pouvait empoisonner l'animal, et cette considération seule nous empêcha de faire sur la soude les mêmes essais que sur la potasse.

Je cherchai à rendre le sang moins eoagulable en injectant quelques pintes d'eau dans les veines jugulaires, et le résultat ne fut autre que de retarder de trois minutes la coagulation: ce moyen n'atteignait donc pas plus le but que je me proposais.

Je pris alors du sous-carbonate de soude, et j'en remplis le quart de la capacité de l'éprouvette, dans laquelle je fis arriver un jet de sang artériel; le sang, au lieu de devenir brun comme dans le cas de la potasse liquide, conserva sa couleur écarlate ainsi que toute sa liquidité pendant deux heures entières, après lesquelles nous vidâmes l'éprouvette en la renversant. D'ailleurs le sous-carbonate de soude liquide, introduit dans la circulation, n'a pas le même inconvénient que la potasse et la soude. A tous ces titres le sous - carbonate de soude était donc le corps que nous cherchions.

Le tube chargé de mercure , ainsi que nous l'avons vu , je remplis de sous-car-

72 M. POISEUILLE. — RECHERCHES

bonate de soude dissout dans l'eau la partie ABC: (dans toutes mes expériences, le liquide était saturé de ce sel). Un tube de cuivre (fig. 4), par sa concavité CD, reçoit l'extrémité A de la branche horizontale du tube de verre , et y est fixé avec de la cire d'Espagne. Ce petit tube présente à son autre extrémité un pas de vis qui est apte à recevoir un second tube de cuivre (fig. 5), dont l'extrémité GHprésente une cavité en forme d'écrou; l'autre extrémité Kl, libre et destinée à s'introduire dans l'artère, porte un arrêt LM. Comme nous avions à expérimenter sur des artères de différens calibres, nous eûmes sept tubes semblables et qui ne différaient entre eux que par le diamètre de l'extrémité libre Kl, laquelle présentait dans les uns et les autres depuis un millimètre jusqu'à sept millimètres de diamètre.

Tel est notre instrument.

Pour le mettre en communication avec le sang on découvre l'artère , on passe au-dessous d'elle un fil ciré, on la comprime avec les doigts, on fait avec la lancette une incision longitudinale au-delà du point comprimé; les deux bords de cette incision, saisis chacun avec une pince, sont éloignés l'un de l'autre de manière à rendre l'ouverture à peu près circulaire; alors on introduit le tube dans l'artère, et au-dessus de l'arrêt on fait une ligature; immédiatement après on cesse de comprimer, et le sang, passant de l'artère dans le tube, se mêle au sous-carbonate de soude et transmet, par l'intermédiaire de ce corps, la force qui le pousse à la colonne de mercure GC; on est alors témoin des phénomènes que nous décrirons bientôt.

Ajoutons ici que la colonne de mercure variant par les diverses inclinaisons que peut prendre l'instrument , il est important de le tenir pendant tout le temps de l'observation dans une position verticale. C'est dans ce but que nous avons adapté à notre appareil un fil à plomb. A partir des points H et G niveau du mercure dans les deux branches, se trouvent deux échelles dont les divisions sont des millimètres; le zéro de chacune se trouve en H et G.

Maintenant soit adapté l'appareil à l'artère carotide d'un chien, la distance BG qui mesure la hauteur du sous-carbonate de soude au-dessus du niveau du mercure doit être déterminée. Supposons, pour plus de simplicité, que les parties GKC et H II du tube soient exactement de même' diamètre, en sorte qu'en observant sur une seule et même échelle LM la hauteur HI, à laquelle s'est élevé le mercure, on reconnaîtra qu'il s'est abaissé au-dessous du point G de la même quantité HI. Ainsi , pour avoir la hauteur du mercure due à la force du sang, nous n'aurons qu'à doubler la hauteur HI, et retrancher de ce résultat la pression du mélange de sang et de sous - carbonate de soude , due à la colonne BCK = BG-j-GK = BG fHI.

Soit donc BG = 25 millimètres, soit HI=io5 millimètres; supposons en outre, comme nous l'avons trouvé, qu'une colonne de mélange de sous-carbonate de soude

et de sang, de 10 millimétrés de hauteur, fasse équilibre aune hauteur d'un millimétré de mercure : nous aurons pour la pression demandée

25 + io5 100

io5 + io5 = 210 = 210 — j3 = 197 mill.

et pour une hauteur HT égale à 85 mill., par exemple, la pression que nous aurions

serait :

85+85 = 170 = 170 — 11 = i5q mill.

En cherchant la moyenne de ces deux pressions , nous aurions ;

■97 + 159^556 8 maL

Nous aurions pu arriver à l'expression de cette moyenne par la disposition suivante :

Point le plus haut Point le plus bas. 1er mélanpc de s.-carb. 2e mtlanpe de s. carb.

et de sang. et de sang.

10S + io5 85 + S5 25 + io5 25 + 85

Somme 38o mill. Somme 240 mill.

Pression moyenne 10 38o — 24 356 „ .„

3 = 1 = = 178 mill.

Si on avait à prendre une autre moyenne , non entre deux pressions , mais entre deux pressions moyennes elles-mêmes, et dont les hauteurs HI fussent les nombres io5,85; 110,82, on l'obtiendrait alors évidemment de la manière suivante :

Point le plu

.haut

Point le plus bas.

io5

764 mill.

4S2 Moyenne 10

. = 178,95 mill.

Pour obtenir une moyenne entre trois pressions moyennes, dont les hauteurs respectives seraient 1 o5, 85 ; j 10,82; 96,84, on aurait encore:

M. POISEUILLE. — RECHERCHES

Point le plu

! haut.

Point le pli

isbas.

io5 +

io5

remU

"mi

:lanpc.

Second mélange',

yS + 25 1

Moyenne •

io52,S

175,46 mill.

On voit finalement que la pression moyenne entre quatre pressions moyennes ellesmêmes s'obtiendrait en divisant la différence qui existe entre la somme des deux premières colonnes et le dixième de la somme des deux dernières qui correspondent aux mélanges, par 2 X4î et par 2 X 5, par 2 X 6, etc. , selon qu'il s'agit de la moyenne entre 5 ou 6, etc. , moyennes elles-mêmes.

On.nous pardonnera ces détails de calcul en faveur de la clarté qu'ils vont répandre sur ce qui va suivre.

L'instrument est appliqué, disions-nous, à l'artère carotide primitive d'un chien. Aussitôt que le sang de l'artère s'introduit dans la branche horizontale AB., il fait effort sur le mercure en se mêlant au sous-carbonate de soude ; et dans l'intervalle de moins d'une seconde , le mercure, en s'élevant dans la branche HE, atteint la hauteur de io5 millimètres, pour redescendre aussitôt après à 85 millimètres, remonter aussitôt pour redescendre encore. Il s'établit ainsi une suite d'oscillations en vertu desquelles le mercure monte et descend alternativement; et lorsque les mouvemens respiratoires ont lieu régulièrement, que l'animal ne fait aucun effort, les ascensions et descentes de la colonne de mercure semblent osciller de la même quantité audessus et au-dessous d'un même point du tube qui, dans le cas dont il s'agil , correspond à 95 millimètres. Lorsque les mouvemens respiratoires sont plus forts, l'élévation de la colonne et son abaissement s'éloignent alors beaucoup plus de ce point. C'est ainsi que le mercure s'élevait à 1 1 5 millimètres pour descendre immédiatement après à y5 millimètres. Cette sorte de régularité dans les ascensions et descentes de la colonne de mercure n'existent pas toujours, ainsi qu'on le voit lorsque, dans de violens efforts de l'animal , à de grandes inspirations succèdent des expirations saccadées, et vice versa; il y a alors pendant tout ce temps, dans la colonne de mercure, une sorte de tourmente qui porterait la plus grande indétermination dans l'évaluation de la hauteur cherchée , si on ne l'observait qu'à cette époque ; mais l'animal cessant d'être fortement ému , et les mouvemens respiratoires devenant ordinaires, la colonne offre la, régularité dont nous avons parlé précédemment. ,»

Nous devons faire observer que cette hauteur de 95 millimètres que nous venons

d'indiquer n'est pas toujours la même. C'est ainsi que, dans l'expérience que nous rapportons , nous avons remarqué quatre fois de suite alternativement les hauteurs 96 et 84 ; la colonne s'élevait et s'abaissait de la même quantité à partir du point marqué par 90 , plus bas que le précédent de 5 millimètres , de sorte que la force qui meut le sang dans les artères, et par suite celle du cœur, varierait d'un instant à l'autre pour revenir à son premier état, et ainsi de suite.

Après les nouvelles recherches de M. Magendie1, touchant l'influence des mouvemens respiratoires sur le cours du sang dans les artères, il est inutile de dire que l'abaissement du mercure correspond à l'inspiration , son élévation à l'expiration. Ce sera donc en prenant la moyenne entre le« deux colonnes de mercure qu'on obtiendra véritablement celle due à la force du cœur.

De ce qui précède nous concluons, que la hauteur du mercure dans le tube doit s'obtenir en prenant la moyenne de deux hauteurs consécutives; et si nous remarquons qu'indépendamment des modifications introduites dans la hauteur de la colonne par les mouvemens respiratoires, cette hauteur varie d'un instant à l'autre de quelques millimètres, nous verrons alors que pour avoir la hauteur correspondante à un certain nombre d'observations consécutives , il faudra déterminer la pression moyenne entre les pressions moyennes correspondantes aux hauteurs trouvées. Appliquons cette marche aux hauteurs que nous a données l'instrument dans notre expérience , et rappelons - nous ce que nous avons dit précédemment sur la manière simple d'obtenir la hauteur moyenne entre des hauteurs moyennes ellesmêmes.

Hauteur du mélange Hauteur du mélange

corresp. aux expirations. corresp. aux inspirations.

25 + lo5 25 + 85

25 + io5 25 + 85

Hauteur

dans l'expiration.

dans l'inspiration.

io5 + io5

Soimiir 2t,R,

Somme 1892

Pression moyenne égale a = — =174,07 mal.

Après avoir décrit l'instrument dans sa forme et dans l'application que nous voulions en faire , disons un mot , avant d'entrer dans l'exposition du fait énoncé page 1 1 , de tout le parti qu'en pourrait tirer la science.

(1) Journal de Physiologie, 1. 1. Voir sur le même sujet un Mémoire de AI. Bourdon, 1820.

6 M. POISEUILLE. — RECHERCHES

Déterminer avec la dernière évidence les modifications qu'introduisent les mouvemens respiratoires dans la circulation artérielle et même veineuse:

Déterminer les modifications de la force qui meut le sang dans les artères, soit à raison de IVe, soit qu'on rende artificiellement le sang plus aqueux, soit qu'on en diminue la masse, soit qu'à l'aide de ligatures on isole de l'action du cœur une portion de système artériel * , soit qu'on fasse entrer dans le torrent de la circulation des substances particulières, telles que le camphre, l'assa-fœtida, desalcoholiques, etc. , soit que par des moyens quelconques, on éveille chez un animal des émotions plus ou moins vives, etc.

Nous nous proposons, dans un mémoire subséquent, de résoudre quelques-unes de ces questions , qui intéressent au plus haut point la pathologie interne et externe ; et comme nos recherches seront essentiellement fondées sur les applications diverses de notre instrument, nous croyons devoir l'appeler kèmodynamomktre , dénomination en rapport avec ses usages.

Il nous reste maintenant à établir qu'une molécule de sang est mue avec une force é°-ale , quelle que soit la place qu'elle occupe dans le système artériel : la chose sera prouvée, quand on saura que deux hérnodynamomètres placés sur deux artères différemment éloignées du cœur présentent des pressions exactement les

mêmes.

i° Le sujet de cette expérience est un chien. On met à découvert les artères carotide primitive et humérale gauches, et on place, ainsi que nous l'avons dit, un hémodynamoraétre sur chacune de ces artères. Il faut avoir soin d'observer au même instant la colonne de mercure dans l'un et l'autre de ces instrumens ; cette circonstance est de la plus haute importance pour l'identité que nous voulons établir. Qu'il me soit permis ici d'adresser tous mes remercieinens à M. d'Espine, mon ami, dont le zèle assidu m'a puissamment secondé dans cette partie de mes expériences. Il est inutile d'ajouter que les branches horizontales des deux hémodynamomètres sont à égale distance de l'horizon.

La distance B G dans l'un et l'autre hémodynamoraétre était de 1 70 millimètres.

(1) Dans sept expériences nous avons lié l'aorte dans toutes, la pression indiquée par la hauteur abdominale au-dessus du tronc opistrogastrique; du mercure a presque doublé.