ACTION DES MÉDICAMENTS SUR LES FIBRES DES MUSCLES LISSES

Les muscles involontaires, à l’exception de ceux du cœur, diffèrent des muscles volontaires, non seulement par leur structure anatomique

(1) Cité par Seegen. Wien Ahacl. Ber. LXIII, Abt IL

(2) Roy. Soc. Proc., XXXV, p. 344.

mais encore par leur activité fonctionnelle. Au lieu de se contracter et de se relâcher rapidement, leur contraction et leur relâchement sont lents. Nous avons vu que bien que les muscles volontaires présentent occasionnellement des contractions rythmiques spontanées, cependant elles n’ont lieu que dans des circonstances exceptionnelles et rares. Les muscles involontaires présentent une tendance bien plus grande aux contractions rythmiques, bien qu’on n’ait pas encore résolu la question de savoir si l’intervention d’une excitation quelconque, si légère qu’on la veuille supposer, n’est pas nécessaire pour déterminer le rythme, même dans les muscles lisses ou involontaires. Nous avons déjà noté que le tissu contractile de la méduse est agité de contractions rythmiques aussi longtemps que la chaîne des ganglions lui est adhérente. Quand cette chaîne de ganglions est détachée, les contractions rythmiques cessent pour reparaître même malgré l’absence des ganglions, si on porte directement sur le tissu contractile lui-même un courant constant, ce qui montre que les conditions, requises pour l’établissement du rythme, sont fonctions du tissu contractile lui-même, et que ce rythme doitêtre indépendant des ganglions avec lesquels le tissu est en rapport. Tel semble être le cas pour la fibre du muscle involontaire en général.

Le ventricule du cœur de la grenouille, qui contient des ganglions nerveux moteurs, continue à battre régulièrement pendant un certain temps, après l’arrachement du cœur hors du thorax, mais qu’on vienne à priver le viscère isolé des ganglions nerveux situés près de la cloison auriculo-ventriculaire, et ces contractions rythmiques cesseront instantanément, tout comme cessent les contractions de la méduse, qu’on sépare complètement de sa chaîne de ganglions marginaux. Mais si on porte sur ce cœur, frappé d’immobilité, l’excitation d’un courant constant en faisant traverser l’organe par un fil, le long duquel chemine un courant galvanique, ou si on fait parcourir ses cavités par un courant de sérum sanguin, on verra renaître les battements rythmiques, la distension mécanique des cavités paraissant posséder la même action excitante sur le cœur que l’addition de très peu d’acide à l’eau où nage la cloche de la méduse qu’on a privée de son système nerveux.

Effet des excitations. — La distension mécanique paraît constituer pour les fibres des muscles involontaires le plus énergique des stimulants capables de provoquer leurs contractions péristaltiques.

Luchsinger a observé distinctement des pulsations dans les veines

de l’aile de la chauve-souris, vingt heures après la mort de l’animal, chez lequel on avait entretenu la circulation artificielle pendant tout ce laps de temps. Ce fait paraît prouver que la propriété d’exécuter des contractions péristaltiques appartient en propre à la fibre musculaire des veines, tout comme elle appartient à la fibre du cœur de la grenouille privée de ses sources d’innervation ainsi qu’à la cloche contractile de la' méduse. Mais pour la veine comme pour le cœur et pour la cloche, l’intervention d’un excitant extérieur est nécessaire pour mettre cette propriété en jeu et déterminer les contractions. Quand la pression, qui maintenait intégralement la circulation artificielle, tombait à zéro, les battements s’arrêtaient, mais si la pression ne s’élevait que jusqu’à 40 ou 50 centimètres d’eau, c’est-à-dire juste assez pour distendre légèrement les parois vasculaires, les contractions rythmiques de la veine reparaissaient. Cependant il est possible que la fibre musculaire lisse vivante et saine, en possession de son maximum d’excitabilité, puisse se passer d’un stimulant extérieur ou supplémentaire pour se contracter rythmiquement. C’est ainsi que Engelmann a montré que l’uretère, que n’innerve aucun nerf, se contracte avec régularité dans les premiers moments où on le tire hors de l’abdomen, et cela sans le secours d’aucune distension ni d’aucune excitation mécanique (1). Mais si on a longtemps entretenu la respiration artificielle et si les forces de l’animal en expérience sont épuisées, et que, par suite, l’irritabilité physiologique de l’uretère soit amoindrie, alors l’influence de la moindre, distension mécanique de l’uretère sur l’augmentation de ses contractions rythmiques devient manifeste.

Les muscles lisses, isolés de l’organisme auquel ils appartiennent, se relâchent sous l’influence du froid.

La chaleur les fait se contracter (2). Cependant l’influence du froid et de la chaleur ne paraît pas être constante et ils semblent exercer sur les muscles non striés de la grenouille un effet tout opposé. Il est probable que la différence des effets qu’on observe dépend surtout de la quantité de chaleur employée et de ses rapports avec les conditions où se trouvent les tissus au moment de l’application; car l’excitation mécanique produit aussi un effet variable suivant l’intensité du stimulus et tandis qu’une excitation légère des fibres des muscles lisses comme ceux des petits vaisseaux sanguins détermine la dilatation du vais-

(1) Pflüger’s Archiv. 1869. Bd. II, p. 251.

(2) Luchsinger et Sokoloff. Pflüger’s Archiv. Bd. 26, p. 465.

seau, au contraire, une excitation forte en produit le rétrécissement (1).

L’influence des divers médicaments sur les fibres des muscles involontaires, influence qui se traduit par la contraction des vaisseaux sanguins, sera étudiée quand nous traiterons de la circulation.

De la différence des rapports du tissu contractile avec les nerfs selon la variété de la fibre musculaire. — Dans les muscles lisses il n’existe pas de plaques terminales, mais les terminaisons nerveuses forment autour des fibres musculaires un plexus qui les enlace.

Les nerfs moteurs des muscles lisses paraissent affectés par l’atropine et ses analogues de la même façon que le sont les nerfs moteurs des muscles volontaires par le curare.

Ce fait paraît établir un certain rapport entre le groupe atropine et le groupe curare. Mais il suffit de petites doses d’atropine pour paralyser les nerfs moteurs des muscles lisses, tandis que de fortes doses de curare sont nécessaires pour produire le même résultat. Le contraire a lieu pour les muscles volontaires. On attribue ces effets à une action paralysante définie, spécialement exercée sur les nerfs. Toutefois cette hypothèse n’est pas sans provoquer quelques difficultés, et il en est peut-être une autre plus juste qui consisterait à admettre un trouble apporté par ces poisons dans les rapports entre les extrémités nerveuses et les fibres musculaires que ces extrémités excitent.

Avec l’idée d’une action élective et spéciale exercée par ces poisons, il est difficile d’expliquer d’une façon quelque peu satisfaisante les résultats obtenus par Szpilman et Luchsinger (2), qui ont trouvé que l’atropine ne produit la paralysie des fibres motrices des nerfs vagues se distribuant à l’œsophage, que dans les parties de Lœsophage où il n’y a que des fibres musculaires involontaires. Par exemple, l’œsophage de la grenouille et le jabot des oiseaux ne sont formés que de fibres involontaires, et l’atropine paralyse complètement l’action des nerfs sur ces muscles lisses; au contraire, l’œsopbage du chien et du lapin comprend dans sa structure des fibres musculaires striées et l’atropine reste sans effet paralysant sur les fibres motrices qu’y envoient les nerfs vagues. L’œsophage du chat contient des fibres striées dans les 3/4 supérieurs, et des fibres lisses dans son 1/4 inférieur. L’atropine paralyse les fibres motrices des pneumogastriques qui se rendent au 1/4 inférieur de l’œsophage et reste sans effet sur celles des 3/4 supérieurs (3).

(1) Sigismond Meyer. Hermann’s Handbucli cl. Phys. Vol. S. Theil II, p. 47C.

(2) Szpilman et Luciisingeu. Archiv de Pflüger. Bd. 26, p. 469.

(3) Szpilman et Luciisinger. Ibid. Vol. 26, p. 429.

De la propagation de l’onde de contraction musculaire. — Bien que la fibre lisse se compose de cellules courtes et non de grandes cellules allongées comme les muscles striés ou volontaires, cependant l’onde de contraction peut se propager d’un point quelconque d’un faisceau de tissu musculaire lisse vers les deux extrémités de cette bande, en procédant de part et d’autre du point où on porte l’excitation, tout comme dans les muscles volontaires ou dans le tissu contractile de la méduse. Cette onde progresse plus lentement dans les muscles lisses que dans les muscles striés. La vitesse de sa transmission dans le muscle involontaire du cœur, bien qu’inférieure ù celle qu’elle atteint dans les muscles striés ordinaires, est cependant supérieure à celle qu’elle a dans les muscles lisses, de sorte que sous ce rapport, le muscle du cœur jouit de propriétés intermédiaires entre celles des muscles striés et celles des muscles lisses (1).

La transmission des ondes de contraction dans les muscles involontaires est soumise aux mêmes influences que dans les muscles striés; elle est ralentie par la fatigue du muscle et par le froid. La chaleur l’active.

La fatigue et le froid affaiblissent et allongent le rythme des contractions péristaltiques. La chaleur exerce une influence opposée. Comme nous l’avons vu pour le tissu de la méduse, le passage d’une onde de contraction peut aussi être contrarié ou arrêté par la section ou la compression (2), de sorte qu’au lieu d’être traversée par les ondes de contraction, la bande interrompue dans sa continuité par ces moyens peut n’être parcourue que par une seule ou quelquefois par aucune de ces ondes. Le nombre des passages dépend de la gravité de l’obstacle interposé. Si la constriction est forte et si en même temps on dessèche l’espèce de pont laissé à la progression de l’onde, l’obstacle devient infranchissable. Si on amollit le tissu, la transmission devient possible. Les variations dans l’intensité de l’excitation ne facilitent pas le passage de l’onde de contraction à travers l’obstacle, de sorte qu’il semble que la lésion produite par la section jointe au rétrécissement de la voie de propagation, retarde le rétablissement de la conductibilité normale du tissu.

Dans des expériences entreprises sur le cœur de la tortue, Gaskel a constaté que l’excitation du pneumogastrique annule l’obstacle,

(1) Herman's Handbuch d. Phys. Bd. 1, p. 56.

(â) Engelmann. Pflüger's Archiv. 1875. Kd. 11 , p. 465 et Gaskel .Journal of Phys. Vol. 5. p. 307.

active la restauration du tissu et permet le passage à chaque onde de contraction.

L’effet produit par cette excitation sur le muscle, paraît donc être de nature trophique.

Un courant interrompu faible, appliqué directement sur le muscle exerce la même action que l’excitation du vague, c’est-à-dire qu’il augmente la conductibilité du muscle. Quelquefois cependant, l’effet consécutif à ces manœuvres se montre tout opposé et la conductibilité du muscle pour l’onde contractile diminue au lieu d’augmenter.

On peut imprimer un rythme artificiel aux contractions péristaltiques d’une bande de libres musculaires provenant du cœur de la tortue, en la faisant traverser par un courant constant faible et en lui donnant des secousses à l’aide des décharges d’un courant d’induction à une de ses extrémités, les décharges se répétant toutes les cinq secondes environ. Au bout d’un certain temps, si on interrompt les décharges, le muscle continue à se contracter rythmiquement avec la même vitesse. Ces contractions spontanées, d’abord faibles, deviennent ultérieurement plus fortes, et peuvent se continuer pendant un grand nombre d’heures.

La muscarine diminue à la fois la conductibilité et la contractilité du muscle lisse. Elle met obstacle à la progression d’une onde de contraction, celte onde fût-elle déterminée par un choc d’induction; de sorte que, tandis que la partie du muscle comprise entre les deux électrodes se contracte énergiquement à chaque excitation, au delà du point d’application de la muscarine, il ne se contracte qu’après le second choc. Un courant constant faible traversant alors ce muscle peut diminuer sa conductibilité et réduire encore la force des contractions, et non seulement bloquer le passage de la plupart des ondes de contraction parties du point excité, mais encore empêcher la contraction de la partie soumise à l’excitation.

L’atropine a une action opposée et paraît augmenter la conductibilité des muscles involontaires, de sorte que lorsqu’on la porte directement sur une bande de tissu cardiaque, dont la conductibilité a au préalable été diminuée par la muscarine, cette contractilité augmente de suite, et chaque onde de contraction franchit la bande dans toute sa longueur après chaque excitation. Cependant les doses massives paraissent exercer une action dépressive sur le muscle.

CONSIDÉRATIONS HYPOTHÉTIQUES SUR L’ACTION DES MÉDICAMENTS SUR LES MUSCLES.

Les modifications que les médicaments apportent dans le fonctionnement de l’organisme ou dans celui de ses parties constituantes, sont si variées qu’il est difficile de les expliquer, en prenant pour base les notions que nous possédons en physiologie. Les progrès de la pharmacologie nous fournissent bien, il est vrai, un certain nombre de notions supplémentaires relatives aux fonctions des organes et des tissus, notions qui finiront un jour par nous permettre de pénétrer mieux les obscurités de la physiologie; aujourd’hui cependant, nous ne pouvons qu’émettre des hypothèses et même dans une certain nombre de cas, à peine pouvons-nous entrevoir la raison des faits. Néanmoins ces explications hypothétiques nous offrent l’avantage non seulement de susciter de nouvelles expériences, mais encore de nous fournir une ligne de conduite à travers le dédale de l’expérimentation dont les résultats viendront nous montrer la fausseté ou la légitimité de nos hypothèses.

D’autre part, l’inconvénient des explications hypothétiques est de les faire prendre pour des faits et de servir par suite de base à des spéculations erronnées et finalement d’égarer le chercheur, loin du vrai chemin.

Tout en retenant le danger des spéculations scientifiques, il peut être néanmoins utile de s’efforcer d’entrevoir le mode d’action des médicaments sur les muscles et ce faisant de chercher un guide pour les recherches ultérieures.

Ce qui frappe d’abord dans le muscle, c’est la fonction motrice qu’il exerce en se contractant, et la nature de cette contraction doit d’abord fixer notre attention.

Dans la nature, l’observation montre que presque tout ce qui est mouvement se résout en une série de vibrations, et la question se pose de savoir si le mouvement d’un muscle ne peut s’expliquer ainsi.

Quand un muscle reçoit une excitation, il se contracte, puis se relâche en décrivant sur le cylindre enregistreur une courbe en forme de vague. Souvent cette première courbe est suivie d’une seconde et quelquefois d’une troisième, lesquelles ne sont qu’un effet de l’élasticité du muscle.

Quelquefois on peut noter qu’une seule onde de contraction paraît réellement consister en deux contractions ou plus surajoutées, empiétant l’une sur l’autre, et quelquefois on peut voir deux courbes distinctes pour une seule excitation.

Quand un muscle est en état de contracture tétanique, il semble à la vue dans un état de repos complet, et cependant, nous savons que dans cet état de repos apparent, le muscle est en vibration, soumis à des alternatives de contraction et d’élongation. Ces vibrations peuvent se succéder avec une rapidité telle que le muscle semble immobile à l’œil de l’observateur, tandis que le tracé sur le cylindre enregistreur révèle une série de contractions distinctes les unes des autres. Si les vibrations sont encore plus rapides, le sondes peuvent disparaître et on voit le muscle décrire une ligne droite. Mais même quand un muscle est dans le relâchement, ses parties peuvent individuellement être en étal de vibration presque aussi continue que dans la contraction tétanique. C’est ce qu’on peut constater en examinant les fibres musculaires sous le microscope. Ce phénomène décrit par Porret, est connu sous son nom. En faisant traverser une coupe mince de tissu musculaire par un courant constant, on voit une contraction se produire dès la formation du courant. A l’œil nu ce muscle semble être parfaitement au repos, mais sous le microscope ses parties se montrent agitées d’un mouvement ondulatoire, comparable aux ondulations d’un champ de blé ou au mouvement des cils vibrati les des ciliaires. En même temps, il survient dans la molécule du muscle un mouvement de transfert extemporané en vertu duquel l’extrémité en rapport avec le pôle positif s’amincit, tandis que l’extrémité en rapport avec le pôle négatif augmente d’épaisseur. Si on vient à renverser brusquement le sens du courant, une contraction soudaine survient dans le musclequi semble revenir ensuite à son état de repos apparent; mais l’observation microscopique permet de constater l’existence des mêmes vibrations ciliaires qu’avant la commutation, seulement le sens de ces ondulations est changé.

On peut se demander si la contraction d’un muscle au moment de l’ouverture et de la fermeture d’un courant n’est pas unie à une modification intervenant dans les contractions rythmiques de ses parties constituantes.

La question se pose aussi de savoir si ces vibrations ne sont pas, jusqu’à un certain point, en rapport avec le poids spécifique des molécules musculaires. C’est ce qui semblerait d’après la relation curieuse existant entre l’effet des alcalis, des alcalino-terreux et de certains métaux sur les muscles. C’est ainsi que Cash et moi avons constaté que le potassium et le calcium neutralisent mutuellement leur action sur le muscle, et si l’hypothèse émise est conforme à la vérité, on doit s’attendre à voir un métal ayant le même poids moléculaire qu’un

mélange de calcium et de potassium n’exercer aucune action sur le muscle. Tel semble être le cas. Anderson Stewart, dans ses recherches faites au laboratoire du professeur Schmiedeberg, a trouvé que le nickel et le cobalt ne possédaient aucune action sur les muscles, et White a constaté de son côté l’action nulle ou peu marquée de l’étain. En comparant alors les poids atomiques du potassium (39), du calcium (40), du nickel (59), du cobalt (59) et de l’étain (118), on a le rapport suivant :

K4 (78) + Ca (40) = Nia (118) ou C02 (118) ou Sn (118).

Le sodium, à haute dose, allonge la courbe et augmente la contracture quand on l’applique directement sur un muscle normal. Il ajoute encore à la courbe, déjà longue, déterminée par le calcium et le strontium. Le rubidium, à haute dose, produit une courbe longue avec une contracture énorme, presque semblable à celle du baryum. Il semblerait que le rubidium et le baryum dussent augmenter réciproquement leur action, comme le fait le sodium à l’égard du calcium et du strontium. C’est le contraire qui arrive, et la courbe anormale, déterminée par le rubidium, revient à la normale sous l’inlluence du baryum. Si la dose de baryum employée est plus forte qu’il ne le faut pour contrebalancer l’effet du rubidium, le baryum après avoir raccourci la courbe déterminée par le rubidium, et l’avoir ramenée à la normale, l’allonge secondairement, imprimant ainsi à la courbe son action propre et sa forme caractéristique. Le calcium et le strontium qui augmentent aussi la courbe, bien que d’une façon moindre que le baryum, n’ont pas d’effets antagonistes analogues; au contraire, les effets s’ajoutent plutôt, mais le calcium, vis-à-vis du baryum, ramène la courbe à la forme normale, avant d’imprimer au tracé les modifications qui lui appartiennent.

Au premier abord ces résultats semblent échapper à toute règle quelconque, mais il existe cependant un rapport curieux entre le poids atomique de ces substances. C’est ainsi que nous voyons le rubidium, à forte dose, posséder le même effet que le baryum dans l’allongement de la courbe musculaire, mais que nous voyons le baryum, de son côté, détruire l’effet du rubidium avant d’exercer son action propre. En comparant le poids atomique de ces éléments, on trouve que 8 atomes de rubidium ont à peu près le même poids que 5 atomes de baryum, et en soustrayant l’un de l’autre, il ne reste rien.

Ba = 137 x 5 = 685 Rb = 85,4 x 8 = 683,2.

Le potassium est, nous le savons, un principe constituant important des muscles, et il ne semble pas impossible que la réduction que le calcium opère dans la courbe du baryum soit le résultat de son union avec ce corps, aboutissant à la formation d’une substance dont le poids moléculaire est un multiple de celui du potassium :

Ba — 137 x 2 = 274 — Ca 40 = 234 K — 39 x 6 = 234

Les modifications fonctionnelles qui surviennent dans les muscles volontaires, sous l’influence de substances comme le calcium ou le baryum, paraissent les rapprocher dans une certaine mesure des muscles lisses ou involontaires. La contraction des muscles striés est principalement caractérisée par sa rapidité, et la soudaineté du relâchement immédiat. Au contraire les muscles involontaires se contractent et se relâchent avec lenteur. Le muscle empoisonné par le baryum ou le calcium se rapproche du muscle lisse au moins parla lenteur de son relâchement.

La propriété de revenir sur lui-même que possède le tissu contractile est bien propre à suggérer l’idée de vibrations rythmiques d’intensité graduellement croissantes, se produisant dans la profondeur intime du tissu avant même la production d’aucun mouvement visible.

Un pendule très légèrement frappé à intervalles déterminés, oscillera dans un arc de cercle de plus en plus grand. Touché sur un de ses côtés tandis qu’il oscille, il s’arrêtera ou s’accélérera selon le moment auquel le contact aura lieu.

Peut-être quelque rythme invisible existant dans le muscle, est-il la cause des variations étranges d’excitabilité observées dans les muscles frappés de mort et dans les muscles empoisonnés par le plomb. Tels, deux pendules reliés l’un â l’autre oscilleront avec harmonie si le nombre de leurs oscillations est le même, mais si on vient à charger l’un de façon à modifier le nombre de ses oscillations, l’harmonie sera rompue et les deux pendules finiront par s’arrêter mutuellement.

Peut-être les effets du poison en paralysant les nerfs, sont-ils dus à quelque modification introduite dans l’harmonie d’une sorte de rythme préétabli entre les mouvements du fluide nerveux dans les nerfs et le rythme du muscle, bien plutôt qu’à une propriété spécifique désorganisatrice propre à ces poisons et portant son action sur les terminaisons du nerf lui-même.

Les effets opposés que Gaskel a vu produire par un faible courant

induit, parcourant le nerf vague, sur les propriétés conductrices du muscle cardiaque, tantôt augmentant, tantôt diminuant celles-ci, peuvent être dus à l’interférence ou à la coïncidence d’un rythme quelconque ayant le muscle pour théâtre.

Nous traiterons du reste cette question plus à fond, au chapitre de l’Inhibition.

Jusqu’ici, il est impossible de dire la vraie nature de la cause des contractions rythmiques des muscles volontaires, et on doit se souvenir que les considérations exposées ici, sont purement hypothétiques. Leur seul avantage est de montrer la voie dans laquelle on trouvera peut-être l’explication de l’action des médicaments sur les muscles.