LES RELATIONS DE LA SENSATION ET DE L’ÉNERGIE MUSCULAIRE

20. La motricité et les rapports d’excitants. — Lorsque l’on excite le muscle électriquement, il y a non seulement fusion plus ou moins parfaite des secousses suivant le nombre des chocs d’induction dans l’unité de temps, il y a encore accroissement de l’intensité de la contraction et par conséquent du travail musculaire, sensiblement proportionnel au nombre des vibrations. On a pour le rapport des deux travaux “5, *5'

■S fx + KN ë7- H-KN' ’

N, N' étant les nombres de vibrations, f jl, le tonus musculaire. Des expériences inédites (') nous autorisent à affirmer que les rapports des nombres de vibrations musculaires influeront sur la sensibilité de la même manière que des rapports de vibrations quelconques transmises par les nerfs spéciaux et qu’ils seront eux aussi, en vertu des variations de dimension des cellules psychiques (§ 13), réduits à des quintes ramenées à l’octave, les nombres de quintes, suivant leur caractère rythmique ou non, influant sur la reconstitution des réserves, sur la dépense, sur la sensibilité et la motricité.

(') Voir la note VII.

En étudiant, dans une publication de J. Delbœuf (*), les débuts de séries de nombres de kilogrammes obtenus successivement au dynanomètre par des efforts maxima, on entrevoit, avant l’influence de la fatigue, une loi d’entraînement musculaire. Portons sur une première ligne la série des nombres de kilogrammes ; sur une deuxième, les quotients successifs de ces nombres par le premier nombre obtenu, quotients réduits à la première octave, c’est-à-dire multipliés ou divisés par 2 autant de fois qu’il est nécessaire pour que le nombre soit < 2 et > 1. Portons sur une troisième et sur une quatrième lignes celles des douze premières puissances entières

positives et négatives de -, également réduites à la première

octave, qui sont les plus approchées de ces quotients; nous remarquons ceci : chaque fois que l’exposant de ces puissances, consigné sur la quatrième ligne, est de la tonne 2n , ou 2n + 1 (premier), ou 2n multiplié par un ou plusieurs nombres de la forme 2n + 1 (premier), l’effort maximum suivant est, à quatre exceptions près, plus grand que l’effort maximum précédent.

Il était tout indiqué de chercher à vérifier, par une méthode rigoureuse, celte relation.

J’ai fait construire à cette fin des haltères que j’ai appelés

(') Éléments de psycho-physique générale et spéciale. Paris, 1883, p. 93.

l’expérience

dynamogènes, pesant 5 kgs ( fig . 36), et auxquels un dispositif simple permet d’ajouter successivement les vingt-quatre poids supplémentaires suivants :

kg-

kg.

kg-

Fig. 36. — Haltère dynamogène.

On a ainsi, pour les sommes de chacun de ces poids et du poids de l’haltère, des nombres dont les rapports avec le poids de l’haltère correspondent aux douzes premières puissances entières positives et négatives de 3/2 réduites dans la première octave, dans l’ordre suivant des exposants :

Dans ce tableau, les six poids de rapports non rythmiques ont été marqués par un astérisque. Si l’on ajoute entre eux les poids de rapports rythmiques immédiatement inférieurs à chaque poids de rapport non rythmique et que l’on appelle T0 ce total; si l’on ajoute entre eux les poids de rapports non rythmiques et que l’on appelle T1 ce total ; si l’on ajoute entre eux les poids de rapports rythmiques immédiatement supérieurs aux poids de rapports non rythmiques et que l’on appelle T2 ce total : on trouve sensiblement

Soient E0, E'0 les efforts maxima de pression des muscles fléchisseurs de la main droite enregistrés au dynamomètre de Régnier avant et après la succession de poids de rapports rytli-

miques T0; la fraction d - f0 = — — — - est un indicateur de

fatigue ou, si elle est négative, un indicateur d’entraînement.

De même, la fraction ± /j = — l— -1 mesure la fatigue ou

l’entraînement produit par la succession Tj de poids de rap-

ports non rythmiques ; la fraction ± L = 12 mesure la

fatigue ou l’entrainement produit par la succession T., de poids de rapports rythmiques. Si les successions de poids de rapports rythmiques n’avaient aucune influence, on aurait, en adoptant l’hypothèse la plus simple de toutes, la proportionnalité.

Si, au contraire, les successions de poids de rapports rythmiques ont pour effet de diminuer la fatigue ou d’augmenter l'entraînement relativement aux successions de poids de rapports non rythmiques; 1° ou bien f0 et /2 seront tous deux

l’expérience

négatifs ou nuis, ou f2 sera seul négatif ou nul, /j étant positif, ou encore f0 et fl2 seront tous deux négatifs, ou f,2 sera seul négatif, /j étant nul; 2° ou bien, suivant les cas d’une perte de force ou d’entraînement après chaque succession, on aura :

Ces relations se vérifieront chez les sujets normaux; au contraire, chez les sujets fatigués, donc incapables d’atteindre leur maximum normal, en vertu des renversements, 1° : ou bien /, sera négatif, /0 et f2 étant positifs ou nuis, ou f2 étant seul positif ou nul, ou encore /j sera nul, f0 et f2 étant positifs ou f.2 étant seul positif ; 2° ou bien encore on aura :

L’expérience a démontré clairement l’importance des rapports rythmiques. Je citerai seulement quelques nombres choisis sur deux cents expériences environ, dans lesquelles les sujets se sont attachés à exécuter T0 , T, , T2 , en des temps égaux frappés par un métronome, la manipulation de chaque poids durant environ trois secondes. Je n’ai rencontré de renversements que sur le quart environ des sujets, et, neuf fois sur dix, ces sujets accusaient une sensation de fatigue. Je n ai rencontré que dans deux cas une proportionnalité entre les f et les T. Dans le tableau ci-dessous, les premières lignes des nombres f0 , /j , f.2 , s’appliquent aux sujets normaux, les quatre dernières de la seconde colonne des f aux sujets fatigués:

fi |

En résumé, avant l’apparition de la fatigue et jusqu’à une certaine limite dépendant de l’état de chaque sujet, limite que l’exercice a pour effet de reculer, des travaux exécutés avec une succession de poids gradués suivant des rapports, rythmiques déterminent par rapport aux mêmes travaux. exécutés avec toute autre succession de poids dans le même temps une moindre fatigue et parfois un entraînement notable (*).

La motricité est augmentée par les sensations de caractère rythmique : la sensibilité est diminuée dans ces conditions;, nous expliquerons ce résultat (§ 23).

21. Dynamogénie et inhibition. — Ce qui caractérise une fonction physiologique, c’est l’énergie mécanique à laquelle elle est équivalente dans l'unité de temps : une

fonction, c’est une puissance

On appelle dynamogènes les excitations qui accroissent une fonction ; inliibitoires, les excitations qui ont l’effet

0 Comptes rendus, 22 juin 1891.

l'expérience

inverse. Ce sont les frères Weber qui, les premiers, ont constaté par l’expérimentation et publié ( Annali universali di medicina, vol. CXVI, p. 227, novembre 1845) un fait d’inhibition. Irritant sur une grenouille, à l’aide d’une forte machine galvanique, la moelle allongée ou les bouts des nerfs vagues coupés à leur origine, ils virent le cœur tout à coup privé de mouvement. Depuis cette époque, un grand nombre de découvertes, dues en partie à Brown-Séquard, sont venues, se ranger dans ces deux catégories qui représentent évidemment les deux conceptions les plus générales de la mécaniquephysiologique. Nous n’avons pas d’autre question à nousposer que celle-ci : prévoir le sens et la quantité dont un ou plusieurs excitants successifs ou simultanés feront varier une fonction physiologique, mesurable, sinon actuellement mesurée, par sa puissance mécanique, en elle-même et dans ses rapports avec les autres fonctions.

Cette étude présente de très grandes difficultés pour des raisons multiples.

La première raison, c’est que l’irritation est la résultante de deux actions antagonistes. L’accroissement de puissance déterminé par une excitation peut provenir d’un accroissement du terme positif (actions motrices), d’une diminution du terme soustractif (actions trophiques), enfin d’une inégale diminution ou d’un inégal accroissement des deux termes. La même remarque s’applique à l’inhibition. Il est vraisemblable que, le plus souvent, l’excitation dynamogénie par accroissement du terme positif et inhibe par accroissement du terme soustractif. Un cœur inhibé donne, après l’excitation inhibitrice, un nombre de battements bien supérieur à celui du cœur dont les nerfs vagues n’ont pas été excités.

La seconde raison qui complique cette étude est le renversement, soit qu’il soit dû à la grandeur de l’excitation, soit qu’il soit déterminé par la variation de l’énergie intérieure du sujet ou de l’organe étudié. Mentionnons encore quelques-

résultats à côté de ceux que nous avons rappelés (§ 14). Dans la première catégorie rentrent, par exemple, les faits suivants : un courant très intense contracte moins le muscle qu’un courant de certaine intensité plus faible; une excitation forte, au lieu de raccourcir, allonge le muscle. Dans la deuxième catégorie, il faut cataloguer, sans doute, des faits comme les réactions rigoureusement inverses de l'encéphale et de la moelle épinière, le premier étant inhibé, la seconde dynamogéniée par une piqûre du bulbe, ou encore les réactions des nerfs et des muscles d’un des côtés du corps inverses par rapport à celles des nerfs et des muscles du côté opposé sous divers excitants, ou encore le fait qu’une hystérique s’endort par une excitation faible et se réveille par la même excitation, sur le même point, etc.

On doit donc s’attendre à des résultats assez contradictoires en apparence dans l’étude expérimentale des relations de la sensibilité et de la motricité; ces contradictions apparentes tiennent à la nature de ces fonctions.

22. Proportionnalité du courant électro-nerveux centrifuge à l’énergie excitatrice extérieure. — Nous avons vu (§ 8) que les fonctions

sont de même forme l'une que l’autre. W = f(t) est de même forme que S = f(t), d’après l’expérience ; comme I, l'énergie du courant électro-nerveux centrifuge, est proportionnel à t, W = <p(I) est de même forme que S =?(i) : I est donc proportionnel normalement à l’énergie excitatrice extérieure et W = <?(/) est de même forme que1 S = o(i). C’est ce que prouvent d’ailleurs, en particulier, les données, encore imprécises, que l’on possède sur le changement de signe de la variation des réflexes pupillaires quand l’intensité lumineuse augmente.

l’expérience

23. Relations de la sensibilité et de la motricité. — Si les paramètres des S et des W en fonction de z étaient identiques, il y aurait toujours proportionnalité entre les S et les W; la sensibilité et la moti icité seraient augmentées ou diminuées en même temps pour les mêmes excitations ou les mêmes variations de 1 excitation. Mais ce n est pas le cas. S = atteint îaiement dans la pratique son maximum. Le maximum atteint en fonction du temps lors des phénomènes de contiaste, est tiès petit d ailleurs en valeur absolue à cause de l’insensibilité inséparable des excitations multiples et prolongées. Au contraire W = ç (z), comme S = cp (7), atteint couramment le maximum, dans des réflexes intenses, pour des sensations moyennes. Il est donc certain que les S ont leur maximum notablement décalé par rapport aux efforts musculaires intenses pour un même z ou pour l’I qui lui est normalement proportionnel ; nous ne pouvons calculer ce maximum avec rigueur, les expériences étant trop dangereuses pour être poussées jusque-là; mais le décalage du maximum des S par rapport au maximum des W, pour un même z, ressort bien des mémorables expériences, par lesquelles Waller a précisé les relations entre la grandeur des excitations par courants d’induction et les intensités des variations négatives du nerf et du muscle excités, ces variations négatives étant mesurées par des déviations galvanométriques maxima.Nous pouvons déduire des expériences et des calculs exécutés jusqu’ici l’allure (fig. 37) des fonctions S = o (z), W = o (z) et de leurs deux premières

dérivées, les seules utilisables avec les quantités __

di ’ di

Pour la clarté et la généralité de la figuration, on a agrandi dans les courbes S = ? (z) l’échelle des z compris entre le 0 de l'excitation et le 0 de la conscience de certaines sensations (point d’inflexion de la courbe S = 9 (z)).

Le tableau suivant résume en neuf phases marquées par des points remarquables de l’une quelconque de ces courbes l’évolution de ces fonctions.

Fig. 37. — Allure des fonctions S = o (i), W = ? (i) et de leurs dérivées.