L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE ET LÀ MATIÈRE VIVANTE

lèrie d'expériences systématiques qui m'ont conduit à formuler les lois géDéniles que je vais rapidement exposer.

Tii montré qu'une excitation électrique est complètement définie lorsqu'on connaît la loi de variation de la tension électrique au point excité en fonction du temps^ c'est-à-dire la forme physique de Vonde {excitation. C'est cette courbe particulière à chaque excitation électrique que j'ai appelée la caractéristique de V excitation.

Par des dispositifs spéciaux que je ne peux décrire ici, je suis arrivé à tracer automatiquement cette courbe et à enregistrer au-dessous la contraction musculaire qui en résulte. La comparaison de ces deux courbes, tracées dans les conditions les plus variées, m'a amené à formuler la loi suivante : Vintensité de la réaction motrice ou sensitive ett proportionnelle à la variation du potentiel au point excité.

C'est ainsi que j'ai pu introduire en médecine la notion fondamentale de la forme des courants utilisés et montrer qu'une excitation électrique donne des résultats toujours les mêmes quand sa forme est la même, que cette excitation provienne d'une source électrique quelconque : machine statique, pile, bobine d'induction, etc.

Ainsi tombe cette notion erronée qu'il y a plusieurs espèces d'électricité, donnant des résultats physiologiques différents suivant la source ^ électrique employée. Le fait reste vrai, mais l'explication était fausse. Entre deux masses électriques égales, lancées à travers l'organisme l'une pir un élément de pile, l'autre par une bouteille de Leyde par exemple, il y a la même différence qu'entre une balle lancée à la main ou par un fusil Lebel. C'est la même balle, mais combien le choc produit est différent dans les deux cas ! Si l'on inscrit la trajectoire de la balle, on fera ce que j'ai fait en traçant la caractéristique d'excitation.

La forme d'un courant est définie par la variation, en fonction du temps, de la pression électrique (différence de potentiel) qui prO' duit ce courant. Quelques dessins éclairciront cette notion.

La planche ci-jointe (fig. 38) contient quatre figures donnant des caractéristiques différentes :

La première courbe, située à la partie supérieure, représente les variations du potentiel électrique lorsqu'on établit et qu'on supprime ensuite le courant d'une pile. Au moment de la fermeture en 0 le courant est nul ; sa pression monte graduellement de o en a (état variable de fermeture), reste constante de a enb (état permanent) et redescend graduellement à zéro de 6 en c (état variable de rupture). Si ce courant est appliqué au nerf ou au muscle, nous aurons une contraction due à l'état variable qui dure un temps oa\ un repos pendant le temps a'b\ une nouvelle contraction pour le temps b'c. Cette dernière contraction sera n^éine plus forte généralement parce que le temps de cette variation b'c ^t plus court que celui de la variation de fermeture oa\

Si nous rapprochons suffisamment les deux variations, nous pourrons ^opprimer l'état permanent et avoir une variation continue, comme dans

le cas de la troisième courbe oac qui donnera naissance à m excitation. La deuxième courbe représente une variation de oen à partir de a : un état permanent avec légères variations ondu c'est la courbe que donne une machine Gramme.

Enfin la quatrième courbe représente une variation rectiligne i se faisant alternativement dans le sens positif et dans le sens n

Fig. 88

est facile de comprendre qu'on peut avoir des courbes affe forme quelconque, et qu'on peut se donner d'avance, en erapi tains dispositifs mécaniques que j'ai fait connaître.

Mais on comprendra également qu'il y a grand avantage pour excitant physiologique une forme de courant telle que sot travers l'organisme ne détermine aucune destruction par i Pour cela, il suffit que l'excitation soit produite par deux coi tiques, mais de sens inverses, se succédant sans interruption à

L'ÉDŒRGIE ÉLECTRIQUE ET LA MATIÈRE YIVAME.

: c'est ce qui m'a amené à introduire en électrothérapie Tusage iifdes courants alternatifs sinusoïdaux^ pour Tétat variable. La d*un pareil courant est représentée par la figure 39 ci-dessous, varialion électrique part de zéro au poirrt A, croit graduellement le sens positifs jusqu'en E où elle atteint un maximum EP, revient le à zéro au point B, pour croître dans le sens négatifs jusqu'en E' tasser par zéro au point G. Une pareille courbe, régulière, continue rfaitement symétrique» constitue une sinusoïde. On voit que les ités d'électricité reniées par les «s AEB et BE G îgales, mais de ; différents, temps AG, emà tracer cette i courbe, s'apa période de la ïde; le temps 'une demi-pé

est la fré-

Fig. M.

s ce cas, l'onde électrique qui constitue la caractéristique d^exciest définie par deux facteurs : 1® la fréquence (ligne AB) ;

^donnée maxima (ligne EP), qui représente le facteur physiolo-

le plus important, c'est-à-dire la variation maxima du potentiel ou

m électrique.

quantités d'électricité traversant les tissus étant égales et de contraires, les effets secondaires dus au passage du courant se

nt éliminés et il reste seulement l'action excitante propre à Télec-

roit que la fréquence AB, c'est-à-dire, le nombre d'excitations par

le, est le double de la période AC.

s la pratique médicale, il est essentiel de pouvoir faire varier à

i la fréquence et l'ordonnée maxima EP, indépendamment l'une de

. J'ai réalisé différents appareils qui résolvent ce problème. Grâce élude, l'état variable peut donc se défmir et se mesurer avec la exactitude que l'état permanent. Le médecin pourra dire par

le : tel muscle se contracte sous l'inQucnce d'un courant sinu-

de fréquence 40 et de potentiel 3. Tout sera défini et n'importe

bservateur pourra répéter l'expérience.

lourant sinusoïdal alternatif jouit de propriétés très précieuses qui, que je les ai signalées, l'ont fait rapidement adopter par tous les

«thérapeutes (*).

f. : Soc. de biologie, 1882; Académie de$ iciences de Paris; Société française de 9; Arch. de .physiologie de Brown-Séquard ; Lumière électrique, etc. En ce qu

eb^ LES AGENTS PHTSIQIIES.

1® A basse fréquence et à bas potentiel^ son passage à tniTert Torganisme n'est pas senti, mais il augmente néanmoins considérablement ks échanges nutritifs ;

2^ A fréquence et à potentiel moyens, il fait contracter Tiolemniait tous les muscles, tant à fibres lisses qu'à fibres striées, et cda mm douleur.

En augmentant le potentiel, comme on le fait dans l'industrie, odi des courants qui semblent donner la mort, courants que les Américuns ont utilisés dans ce but pour l'exécution des criminels. JTai montré que dans ce cas la mort n'est le plus souvent qu^apparente, étant due i une simple inhibition de la respiration. J'ai ramené les animaux foudroyés à la vie en pratiquant la respiration artificielle. 11 en est de même pour l'homme, ainsi que l'ont montré les Américains eux-mêmes, qui ont pu ressusciter, à leur grand étonnement, plusieurs de leurs criminels électrocutés, en se conformant à mes indications.

3® Enfin à fréquence et à potentiel très élevés, les courants alternatifs sinusoïdaux donnent naissance à des phénomènes si inattendus e( si merveilleux que je crois devoir les signaler un peu plus longuement en raison même des espérances légitimes que la thérapeutique peut fonder sur leur emploi.

Nous avons vu qu'avec des ondes sinusoïdales très étalées, le nerf et le muscle ne sont pas excités; il n'y a, dans ce cas, ni douleur, ni contraction musculaire, et le passage du courant s'accuse néanmoins par des modifications profondes de la nutrition, se traduisant par une absorption plus grande d'oxygène et une production plus considérable d'acide carbonique. En changeant la forme de l'onde, chaque onde électrique produin une secousse musculaire. En augmentant leur nombre non seulement le nombre des secousses ira en augmentant, mais les diverses contractioDs iront en se fusionnant de plus en plus, jusqu'au moment où le muscle restera en contraction permanente. Le muscle est alors tétanisé, il dut pour cela de 20 à 50 excitations à la seconde pour les muscles de l'homme. Lorsque le muscle est tétanisé, si l'on augmente le nombre des ondes, on augmente également l'intensité des phénomènes d'excitation, mais cela n'a pas lieu indéfiniment comme on serait tenté de le croire. A partir d'un maximum qui a lieu entre 2500 et 5000 excitations par seconde, on voit, au contraire, les phénomènes d'excitation décroître avec le nombre des oscillations électriques d'une façon indéfinie. 11 eu résulte ce phénomène surprenant qu'avec des oscillations suffisamment

concerne les plus récentes publications de l'auteur, Voj. notamment : Relation entre la fonse de l'excitation électrique et la réaction néTromusculaire, au double point de me de la physiologie et de la thérapeutique (Arch. dephysiol., i" janvier 1SS9) ; Recherches d'éleclro(béra|>ie, la Voltaîsation sinusoïdale (Arch, de phyKxoL^ 1*' janvier 1892) ; Effets physiologiques de la ▼oltaîsation sinusoïdale [Arch. de physiol., avril 1893); Sur les effets physiologiques de Ictat variable en général et des courants alternatifs en particulier (Soc. franc, de pAya.,SO avril 1893). L'auto-conduction ou nouvelle méthode d'électrisation des êtres vivants; mesures des chanps magnétiques de grande fréquence [Complet rendue de tAcad, de$ «c., S juillet 1895}

LtNERGIE £LEGTRIQUE ET U MATIÈRE VIVANTE. 653

rapides on peut faire passer à travers I^organisme des courants qui ne sont nullement perçus, alors qu'ils seraient foudroyants si Ton abaissait a fréquence. J'avais pressenti ce résultat dès 1888, au cours de mes "echerches sur la bobine d'induction, mais je ne pus en donner une >reinière démonstration que dans mon cours du Collège de France 1889-1890), en employant l'alternateur que je vais décrire. Je vis alors clairement que l'excitation diminuait avec la fréquence, mais je ne pus supprimer complètement tout phénomène d'excitation avec l'alternateur m question. Je n'atteignis ce résultat qu'en décembre 1890, en substituant à ma machine, qui ne pouvait guère donner plus de 10000 excitalions par seconde, l'admirable appareil que le docteur Hertz venait de combiner et qui peut donner plusieurs billions d'excitations électriques dans une seconde. Je communiquai ce fait à la Société de biologie les 24 février et 25 avril 1891, antérieurement, par conséquent, à la première publication, faite par M. Tesla, le 23 mai 1891, à New- York.

Production des courants périodiques. — J'ai employé trois dispositifs différents pour produire des ondes périodiques : 1® la bobine d'induction dite bobine de Ruhmkorff ; 2^ un alternateur sans fer dont le dispositif principal a été indiqué par M. Gramme en 1870; 3® la décharge oscillante des condensateurs.

1^ Bobine. — De la bobine, je dirai peu de chose, sinon que c'est un instrument des plus infidèles avec lequel on peut à peine espérer atteindre 2000 excitations par seconde, qu'on emploie comme interrupteur soit le trcmbleur, soit un interrupteur automatique. Cela tient à la présence du fer doux du noyau qui, s'il se désaimante rapidement, demande, au contraire, un temps assez long pour s'aimanter ; ce temps d'aimantation limite rapidement le nombre des ondes qu'on peut obtenir; les ondes dues à l'aimantation sont, en outre, très différentes de celles ({ue produit la désaimantation. De plus, la forme de ces ondes est inconnue et change lorsqu'on veut augmenter leur nombre.

2* Alternateur. — 11 faut donc rejeter complètement tous les appareils dans lesquels les courants sont produits par les variations d'aimantation du fer. Ce résultat est obtenu avec l'appareil suivant : il se compose l'un inducteur et d'un induit. L'inducteur est formé d'une bobine cylindrique en fer, munie de deux grandes joues en fer, de 50 centimètres Je diamètre. Cette bobine peut tourner rapidement autour de son axe Dionté sur pointes. Autour de l'axe est roulé un fil de cuivre isolé qui, traversé par un courant constant, polarise une des joues nord et l'autre sud. A la face interne des joues, et près de leurs bords, sont implantées Dent chevilles en fer, qui se font vis-à-vis deux à deux, en laissant entre chaque couple nord-sud un petit espace libre de 1 centimètre environ, [hins cet espace libre, on maintient, au moyen d'un support fixe, une petite bobine circulaire sans fer, ayant la forme d'une galette, constituant le circuit induit. En mettant la grosse bobine en mouvement, chaque paire de pôles qui passe devant la bobine fixe y induit une double

654 LES AGËiNTS PHYSIQUES.

onde sinusoïdale dont on gradue l'énergie, pour une même Titesae le rotation, en modifiant l'intensité du courant qui crée le champ migùétique inducteur. Cet appareil permet de modifier, soit le nombre it périodes par seconde, soit la forme de Tonde. Il a le grand annUgc je fournir un nombre d'ondes variable sans en altérer la forme. 11 suffit,» elTet, tout en laissant la vitesse de rotation constante, d'enlever les chevilles polaires de deux en deux pour diminuer le nombre des courants engendrés pendant un tour complet de l'inducteur. Avec uneseok ' paire de chevilles polaires, on n'a qu'une période par tour; avec cent, on en a cent dans le même temps et les ondes produites ont la même forme, puisque les pôles qui passent devant la bobine fixe ont la même Tilev et la même aimantation. Avec cet appareil, j'ai pu aller jusqu'à lOOOO alternances à la seconde.

3® Décharge des condensateurs. — C'est le phénomène utilisé ptr le docteur Hertz pour produire des ondulations électriques extrémenieot rapides. Ce phénomène a été découvert par Feddersen et étudié, il y a près de quarante ans, par Helmoitz et sir W. Thomson, qui en ontdoimé la loi mathématique. Il consiste en ceci : Si l'on opère la décharge d'une bouteille de Leyde au moyen d'un conducteur, deux cas très diOereots peuvent se présenter suivant les valeurs relatives de la capacité C, da coefficient de seL -induction L et de la résistance R du système. Si l'on a

R>>t /-^, la décharge est continue; dans le cas contraire, elle est

oscillatoire. Dons le cas de la décharge oscillatoire, les oscillations s(mt isochrones et leur amplitude décroit suivant les termes d'une progression géométrique. Le mouvement d'un liquide dans des vases conmiunicants fait bien comprendre ce qui se passe avec la bouteille de Leyde. Suivant la résistance ofTerte au mouvement du liquide le niveau reprend sa position d'équilibre ou bien d'une manière lente et sans la dépasser, ou i la suite d'une série d'oscillations, à amplitude décroissante, qui absorbent toute l'énergie par suite des frottements. On peut mesurer la durée et le nombre des oscillations en examinant la décharge au moyen d'un miroir tournant. Lorsque la résistance est négligeable, la durée d'une oscillation est donnée par la formule de Thomson T = 2::y^£c^^ fonction de la capacité C et de la seL-induction L du système.

On peut, par conséquent, donner à T les valeurs les plus dilTérentes eo modifiant L et C. Le docteur Hertz a atte nt 1 billionièmc de seconde et M. Lodge a pu abaisser la période oscillatoire jusqu'à faire rendre i h bouteille de Leyde un son musical perceptible à l'oreille. Dans mes premières expériences je me suis servi du vibrateur de Hertz ; plus tard j'ai employé le dispositif plus puissant signalé par MM. Elihu-Thomson et Tesla. Enfin, dans mes recherches récentes, j'ai trouvé grand avantage à employer exclusivement l'appareil suivant, dont les expériences de M. Lodge, à propos des paratonnerres, m'ont doimé l'idée. Soit AA

LlflERGIE ËLECTHIQUE ET U HATIËHE VIVANTE. WS

I les armatures inlemea de deux bouteilles de Lejde montées en Ces annatures sont réunies à une source d'électricité à haut

1 (machine de Uoltz, bobine de Ruhmkorll ou transformateur).

latures externes BB' sont réunies entre elles par un solénoïde CG'

! d'un gros fil de cuivre faisant 1?> à 30 tours. Chaque fois qu'une

! part entre AA'. un courant oscillant extrêmement énergique prend

x dans le solénoïde, à un tel

le, en prenant comme pôles ses

lés C, C, on obtient un courant

il allumer au blanc une forte

1 incandescence L, tenue entre

ersonnes DD*. L'étincelle qu'on entre CC est beaucoup plus

que celle qui éclate entre AA'.

:0t à ce que, dans ce cas, la

e des armatures extérieures BB'

l'une manière soudaine, tandis

e des armatures intérieures AA'

larëe, la différence de potentiel

s boules allant en croissant jusque l'étincelle éclate. Dans ces

ns, la résistance du solénoïde CC rdle secondaire tandis que sa

iction devient prépondérante.

t rapprocher les effets produits

lécharges très brusques, de ceux

en mécanique par les forces in- '

es. Placez un bloc de coton-

HIT une plaque d'acier ; il brâle

at si on l'allume; il brise au

e la plaque si on le fait déto- '^'- ^^■

moyen du fulminate de mermème énergie pourtant a été mise en jeu dans les deux cas,

)s le second la pression développée par les gaz est tellement sou-

ue la résistance de l'a'rr devient comparable à celle de l'acier.

JîHérence qui existe dans l'appareil décrit ci-dessus entre la pres-

ctrique développée graduellement en AA', soudainement au

} en ce au moment où la bouteille se décharge. Si l'on veut

er ta tension du courant il suffit de plonger ^ns le solénoïde

ine comprenant un plus grand nombre de tours. Celte bobine est

nsun tube de verre plein d'huile qui l'isole complètement (Voy.

. On obtient ainsi facilement un torrent d'étincelles de 15 à

mètres de longueur.

les méthodes précédentes le corps humain est mis en communi-

natérielle avec la source électrique au moven de conducteu*^'»

6H LES AGENTS IVTSIQrES.

appropriés qui constituent les rhéopbores. Dans la nouvelle méthode qie j'ai décrite sous le nom d'autocondtiction, il n'eo est plus liiui : ÏHn en eipérience est complètement isolé de la source électrique. La e» rants qui circulent dans l'individu ne lui parviennent pas au nwjaJi

conducteurs; ils prennent naissance dans ses propres tissus, jouant le rôle de circuit induit fermé sur lui-même (').

Ces courants peuvent acquérir une puissance considérable, car ils nt produisent aucune douleur ni aucun phénuinèue conscient cbei l'iodiiidi

Fif.iS.

qui en est le siège. Ils agissent néanmoins énergiquement sur la vilalilé des tissus.

J'obtiens ce résultat en plongeant le sujet tout entier, ou une partit ficulemcnt de son corps, dans un champ magnétique oscillant, de très haute Tréquence.

Ce champ magnétique alternatif est produit de la façon suivante

(■j Vor. Swiùté du liioli^e, 4 fdiricr 1803.