CHAPITRE X

ÉCOULEMENT DES LIQUIDES DANS LES TUBES ÉLASTIQUES

88. Influence de l'élasticité des tuyaux de conduite sur l'écoulement des liquides.

— Les lois du mouvement ondulatoire des liquides ont une grande importance physiologique, car elles sont applicables au mouvement des liquides dans les tubes extensibles et élastiques. Jusqu'ici, nous n'avons considéré que le cas où l'écoulement s'effectue dans un système de tubes à parois rigides et inextensibles; on a vu qu'alors le mouvement du liquide consiste, en général, dans un mouvement de progression rectiligne. Il n'en est pas toujours de même, quand les tubes ont des parois extensibles, qui, en se dilatant, permettent aux mole» cules liquides de s'écarter de la ligne droite: en pareil cas, le liquide pont être animé à la fois d'un mouvement de progression et d'un mouvement ondulatoire.

On conçoit, d'ailleurs, facilement que, môme dans un tube élastique, des ondes ne puissent prendre naissance que si la charge ou force motrice agit d'une manière intermittente ; car , dans le cas où son action serait continue et constante, le tube élastique se dilaterait dans toute sa longueur jusqu'à ce que sa force d'élasticité fasse équilibre à la tension du liquide en mouvement, et, à partir de ce moment, l'écoulement s'effectuerait comme dans un tube rigide.

Nous allons immédiatement considérer le cas d'un système de tubes extensibles et élastiques ; nous supposerons que la force motrice agisse par saccades se reproduisant à intervalles réguliers, et que la quantité de liquide qui pénètre à chaque saccade dans le système soit égale à celle qui en sort, de sorte que la masse totale du liquide contenu dans l'ensemble des tubes ne varie pas. Ce sont là, en effet, les conditions cpie réalise l'appareil de la circulation sanguine dans l'organisme humain ; nous ferons toutefois remarquer qu'ici le problème est encore plus compliqué, par suite de la présence de deux systèmes semblables, celui de la grande et celui de la petite circulation , en communication l'un avec l'autre.

Cela posé, nous savons qu'un corps élastique réagit contre toute force qui en produit l'allongement; en vertu de cette réaction, égale et de sens contraire à la force dilatante, le corps tend à reprendre sa forme première, et il la reprend effectivement sitôt qu'il est soustrait à l'influence de la cause déformatrice. Si donc on pousse dans l'intérieur d'un tube élastique déjà plein une nouvelle quantité de liquide, la portion du tube où pénètre cette ondée liquide se dilale; mais, en même temps, elle exerce sur son contenu une pression en rapport avec la distension qu'elle subit; cette pression fait cheminer l'ondée liquide dans la portion suivante du tube, qui se distend à son tour, pendant que la portion précédemment dilatée revient à son volume primitif. La distension partielle des parois se.propage ainsi de proche en proche jusqu'à l'extrémité terminale du tube; arrivée en ce point, elle se réfléchiraitj si le tube était fermé, et le liquide serait renvoyé dans la direction d'où il vient : le tube serait alors parcouru dans toute sa longueur, alternativement dans un sens et dans l'autre^ par une onde qui irait en s' affaiblissant graduellement après chaque réflexion successive , jusqu'à ce que finalement l'équilibre se soit rétabli dans de nouvelles conditions de distension.

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Mais, en supposanl comme nous l'avons fait , qu'à chaque nouvel afflux de liquide il sorte du tuyau une quantité de liquide égale à colle qui y pénètçe, Le mouvement ondulatoire se terminera à la fin du tube, sans revenir sur ses pas; car, en ce point, la poussée de l'ondée liquide, au lieu de distendre les parois, chassera au dehors le trop-plein de cette portion du système. Par conséquent, dans le cas que nous considérons en ce moment, les ondes progressives son! seules enjeu, et, après le passage de chaque onde, le liquide rentre au repos, jusqu'à ce qu'un nouvel afflux de liquide détermine la formation d'une nouvelle onde.

89. Progression et mouvement ondulatoire des liquides dans les tubes élastiques.

— 11 est évident, g priori, que l'extensibilité des tubes doit avoir une influence sur la vitesse d'écoulement, influence qui se traduit par un ralentissement du courant. En effet', si le tube était rigide, inextensible, à l'instant même où une certaine quantité de liquide pénétrerait par l'une des extrémités du système, une quantité égale devrait s'échapper par l'autre extrémité, [car, les liquides étant à peu près incompressibles , la colonne liquide contenue dans le tube avancerait tout d'une pièce , comme un corps solide , puis s'arrêterait jusqu'à ce que l'arrivée d'une nouvelle ondée la fit avancer derechef, et ainsi de suite; dans ces conditions , l'écoulement serait saccadé , discontinu , et comme la vitesse serait très-grande , la résistance le serait aussi, et il faudrait une force considérable pour la vaincre.] Quand , au contraire, le tube est extensible, la quantité de liquide introduite n'est entièrement expulsée du système qu'à l'instant, où l'onde concomitante en a parcouru toute la longueur ; en même temps , cette masse additionnelle doit s'écouler plus lentement qu'elle n'a pénétré dans le système ; car, de même qu'il n'existe pas de corps absolument rigide et que, par conséquent , on ne peut jamais réaliser, d'une manière rigoureuse, un écoulement de liquide clans un tube à parois rigides, de même il n'y a pas de corps assez extensible pour n'opposer aucune résistance à la force qui le distend. Si donc une ondée liquide est poussée dans l'intérieur d'un tube élastique , nonseulement elle en dilate les parois au niveau de l'endroit où elle a pénétré, mais encore elle transmet une partie de son impulsion à toute la masse contenue dans le système et la fait avancer parallèlement à l'axe du tube. Au moment où l'afflux du liquide cesse, la première portion du tube a atteint son maximum de distension et commence déjà à revenir à son calibre primitif; la pression développée par le retrait des parois agit, à l'égard du reste du tube, comme le ferait l'arrivée de nouvelles quantités de liquide, en sorte que la progression du liquide se continûe sans interruption. La deuxième portion du tube se dilate à son tour, sous l'influence de l'ondée qui lui est envoyée parla première portion revenue à ses dimensions primitives; cette dilatation partielle se transmet de la même manière successivement à la troisième portion, à la quatrième et ainsi de suite. En somme., tant que durent ces alternances de renflement et de retrait qui se transportent de proche en proche d'un point à l'autre du tube, le liquide con-. tmue à successivement progresser.

Mais , à l'endroit même où s'opèrent, à un moment donné, successivemeid la dilatation cl le rétrécissement du tube, ce mouvement oscillatoire des parois élastiques se communique au contenu et imprime à chaque molécule liquide un

DE LA PESANTEUR

mouvement de va-et-vient semblable à celui dont nous.avons parlé dans l'élude du mouvement ondulatoire des liquides; car des ondes alternativemenl saillantes et rentrantes prennent naissance dans la paroi du tube et par suite dans son contenu, delà môme manière qu'elles se succèdent à la surface d'un liquide animé d'un mouvement ondulatoire.

Si l'extrémité terminale du tuyau était fermée, chaque molécule décrirait une courbe elliptique fermée, semblable à celle de la Fig. 68, C; mais, attendu que nous avons écarté cette supposition et qu'en conséquence tout le contenu du

tube est animé d'un mouvement pro- A 25 gressif, il y a coexistence de ce der-

r — — mer mouvement et du mouvement on-

c*-Jl> C s A A J dulatoire. La trajectoire décrite par

f une molécule quelconque présente une Fig. 73. - onde avec translation directe. forme analogue à celle de la Fig. 73 ,

A; à mesure qu'on s'éloigne de l'origine du tube, l'onde devient de plus en plus aplatie, la portion de la trajectoire qui revient en arrière diminue de plus en plus par rapport à celle qui se porte en avant; finalement l'onde disparait entièrement et les molécules liquides se meuvent en ligne droite.

Il est évident qu'à partir du moment où le mouvement ondulatoire prend fin et où le mouvement de progression persiste seul, la vitesse d'écoulement doit devenir uniforme, car elle ne varie que par suite de la concomitance du mouvement ondulatoire. Toutes les fois que dans un tube élastique il se produit des variations de vitesse du courant, les parois du tube sont nécessairement animées d'oscillations qui se communiquent au liquide : en supposant, par exemple , que la vitesse augmente en un point donné, la portion du tube située en aval , recevant une plus grande quantité de liquide , doit se distendre ; elle se rétrécira , au contraire, si la vitesse en amont a diminué.

90. Influence de l'élasticité des tuyaux de conduite sur la hauteur et la longueur de l'onde. — Plus les parois d'un tube élastique sont, extensibles, plus la hauteur de l'onde liquide qui le parcourt est considérable et plus aussi la longueur en est petite. Si , en effet , les parois cèdent facilement à la pi^ession du liquide, la portion du tube située près de l'orifice d'entrée se dilatera assez rapidement pour loger en entier l'ondée liquide qui y est poussée. Si , au contraire, les parois opposent une grande résistance à la distension, l'onde saillante qui prendra naissance aura une grande longueur, niais, en revanche, une faible hauteur.

En même temps, la vitesse de transmission du mouvement ondulatoire doit augmenter avec 'la rigidité du tube. À la limite, c'est-à-dire dans un tube dont la rigidité serait absolue, l'onde se propagerait avec une vitesse infinie, sa longueur serait infiniment grande, sa hauteur infiniment petite; en un mot, ■lé mouvement vibratoire n'existerait plus et ferait place à un mouvement unique de progression rectiligne.

La dilatation subie par un tube élastique dépend, non-seulement de l'extensibilité des parois, mais encore de là grandeur de la pression exercée par le liquide nouvellement introduit. Or la pression latérale à ^origine du tube est

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égale à la somme des résistances que le liquide a à vaincue dans tout, son parcours, et elle diminue d'un po'ml à L'autre, en raison de la résistance déjà détruite ; c'ésl ainsi, comme on l'a vu, que, dans un système ramifié, elle tombe notablement en aval des pointé de bifurcation: la pression diminuant, le mouvement ondulatoire doit s'affaiblir dans le môme rapport.

Du moment que la force motrice est intermittente, l'écoulement des liquides dans les tuyaux de conduite diffère donc, suivant que les parois du système sont élastiques ou rigides, toutes choses égales d'ailleurs. Avec des tubes rigides, le mouvement du liquide contenu dans tout le système suit exactement les mêmes phases que l'afflux qui a lieu d'une façon brusque et intermittente à l'orifice d'entrée , de sorte qu'à un instant donné il passe par toutes les sections du système des volumes égaux de liquide et que les variations de la vitesse de progression sont synchrones, de même sens et de même intensif é' dans l'étendue entière du système; à chaque nouvel afflux de liquide, la vitesse croit jusqu'à une certaine valeur maxima, puis diminue de nouveau pour redevenir nulle, et, à l'instant où la pression cesse de se faire sentir à l'origine du tube, le contenu du système tout entier rentre an^si au repos. Quand, au contraire, le tuyau est élastique, il n'y a que les molécules liquides situées tout près de l'orifice d'entrée qui prennent des vitesses en rapport, à chaque instant, avec l'impulsion correspondante de l'ondée liquide qui pénètre dans le système. Et ce ne sont pas les mêmes molécules qui parcourent successivement les diverses phases du mouvement; chaque molécule ne possède qu'au moment de son passage à travers l'orifice d'entrée la vitesse requise par l'état de la force motrice à l'instant considéré ; clans le reste du système, l'écoulement continue encore, sous l'influence de l'onde progressive, alors que déjà l'arrivée de nouvelles quantités de liquide n'a plus lieu. Il en résulte que le temps pendant lequel le liquide reste au repos dans l'intervalle de deux ondées successives diminue de plus en plus, à mesure qu'on s'éloigne de l'origine du tube; à une distance suffisante, pour que l'onde n'ait pas encore passé par le point considéré, quand se produit le choc déterminé par l'entrée d'une nouvelle ondée, le temps de repos devient nul , et le liquide s'écoule d'une manière continue; mais la vitesse de progression offre encore des oscillations périodiques qui finissent aussi par disparaître au niveau de l'endroit où a lieu l'extinction de la vague; à partir de ce point, l'écoulement devient uniforme.

En résumé, ce qui caractérise l'influence de l'élasticité des tuyaux de conduite sur l'écoulement des liquides , dans le cas où la force motrice est intermittente, c'est la transformation d'un mouvement de progression saccadé et discontinu en un mouvement continu et uniforme : celle transformation s'opère d'autant plus rapidement, que la résistance qui fait obstacle au mouvement éteint plus vite l'onde développée dans le tube élastique.

91. Application à la circulation du sang des lois de l'écoulement des liquides dans les tubes élastiques. — Les lois du mouvement des liquides dans les tubes élastiques sont directement applicables à la circulation du sang. Les vaisseaux sanguins forment, comme on l'a déjà dit, deux systèmes de tubes élastiques, celui de la grande circulation el celui de la petite, en communication l'un avec l'autre; à l'origine de chacun de ces systèmes, la contraction des ventricules

H)() DE LA PESANTEUR

détermine la formation d'une onde positive, tandis qu'à l'autre extrémité, La dilatation des oreillettes produit, une onde négative. Ces deux mouvements ondulatoires agissent dans le môme sens sur le courant sanguin, puisque Fonde positive fait avancer le liquide dans la direction suivant laquelLe elle se propage elle-même, tandis que l'onde négative marche en sens inverse du mouvemenl de progression qu'elle détermine.

L'onde positive est la plus forte des deux, parce qu'elle prend naissance dans les gros troncs artériels, où elle rencontre, dès le début, une pression plus élevée que celle à laquelle le sang est soumis dans les gros troncs veineux : aussi l'onde positive se propage-t-elle plus loin, et ne disparaît-elle qu'à l'entrée du système capillaire, tandis que l'onde négative se fait sentir seulement dans les portions du système veineux voisines du cœur.

L'onde positive conserve à peu près toute son énergie première jusque dans les artérioles; mais, arrivée à ce niveau, elle s'éteint presque soudainement par suite de la multiplicité des bifurcations, qui augmente rapidement la résistance

La circulation du sang dépend en partie des conditions dans lesquelles se propage l'onde, en partie du rhythme des contractions cardiaques. Pendant le temps de repos du cœur , la vitesse du courant doit être, nulle à l'origine du système artériel; à ce niveau, l'écoulement est donc intermittent ; mais les battements du cœur se succèdent à des intervalles assez rapprochés pour que, déjà dans les troncs qui émanent de l'aorte, le cours du sang ne s'arrête jamais tout à fait ; seulement, il n'y a pas encore une vitesse constante ; ce n'est qu'à partir des capillaires que l'écoulement devient régulier. Dans les gros troncs veineux, la vitesse présente de nouveau des rémissions périodiques produites par l'onde négative; cependant l'écoulement ne redevient plus intermittent, même au niveau du point où les veines caves et les veines pulmonaires débouchent dans les oreillettes.

[91a. Influence de l'élasticité des artères sur leur dépense. — On vient de voir le rôle important que joue l'élasticité des artères dans la circulation, rôle que M. Weber a comparé, avec beaucoup cle justesse, à celui de la chambre à air. d'une pompe à incendie.

C'est donc l'élasticité artérielle qui rend continu un écoulement déterminé par une force intermittente : l'élasticité emmagasine une partie cle la force développée par la systole du cœur, pour la restituer pendant là diastole ; mais elle n'ajoute rien à la force du cœur.

De là cette conclusion, en apparence logique, admise pendant longtemps, que la dépense est la même dans une artère et dans un tube non élastique, toutes choses égales d'ailleurs. En 1857, M. Marey est venu renverser cette opinion, en démontrant expérimentalement que, dans le cas à'ùffkix intermittent , l'élasticité des artères en augmente la dépense. L'appareil dont M. Marey a fait usage, consiste en un flacon de Mariotte, d'où part un tube qui se bifurque en deux; à l'une des bifurcations est adapté un tube de verre, à l'autre un tube de caoutchouc, identique au premier sous Ions les autres rapports, mais muni à son origine d'une soupape destinée à s'opposer au reflux; ces deux tubes seul terminés par des ajutages identiques. L'intermittence est obtenue par le jeu d'un robinet placé sur le tube commun. Lorsque l'écoulement se iail d'une

ÉCOULEMENT DIS LIQUIDES DANS LES TUBES ÉLASTIQUES, 107

manière continue) la dépense dos deux tubes est la mô , mais lorsqu'il est

intermittent, la dépense du tube élastique l'emporte sur celle du tube de verre.

M. Giraud-Teulon , rapportant cette remarquable expérience, en adonné une explication très-rationnelle, qui est la suivante : si le tube est élastique et extensible, chaque nouvel afflux de liquide le dilate; de là, ralentissement de la vitesse et par suite diminution de la résistance duc au irol.tera.entj La résistance étanl moindre, elle absorbera moins de force motrice, et par conséquent il restera une plus grande portion de cette dernière pour faire progresser le liquide. Si. au contraire, le tube est rigide, l'écoulement est intermittent- et brusque; aussi la force motrice a-t-elle à y vaincre une grande résistance.

En résumé, l'élasticité artérielle non-seulement rend continu l'écoulement du sang, mais encore, tout en n'ajoutant rien à la force du cœur, elle n'en augmente pas moins la dépense artérielle, par la raison qu'elle diminue la perte de force due au frottement. Il en résulte pour l'organe moteur une économie de force considérable. Aussi la perte de l'élasticité artérielle doit-elle avoir pour conséquence une augmentation de force du cœur, d'où son hypertrophie (Marey) ; l'on sait, en effet, depuis longtemps que l'ossification sénile des artères s'accompagne toujours d'une hypertrophie du ventricule gauche; mais l'explication de ce fait restait à trouver.]

92. De la pulsation artérielle, au point de vue physique. — L'onde positive qui parcourt le système artériel produit le phénomène de la pulsation. Les caractères physiques du pouls artériel constituent les données les plus importantes à connaître pour se renseigner sur l'état organique et fonctionnel de l'appareil de la circulation. Aussi convient-il d'entrer dans quelques détails au sujet des conditions physiques qui répondent aux diverses formes de la pulsation , et de décrire les principaux instruments employés dans l'exploration du pouls.

L'application de la main sur l'artère peut fournir quelques renseignements à cet égard, mais c'est un moyen grossier et tout à fait insuffisant. Cependant il permet de constater le degré de fréquence du pouls. Le nombre des pulsations artérielles dans un temps donné est évidemment toujours égal à celui des ondes produites à l'origine du système, c'est-à-dire au nombre des battements du cœur; toute altération dans le rhythme du pouls doit donc être rapportée à une irrégularité correspondante des battements cardiaques, soit que la pulsation varie quant à sa force, soit que l'intervalle compris entre deux pulsations consécutives ait, des durées inégales.

Mais les caractères distinctifs de chaque pulsation en particulier dépendent tantôt du mode suivant lequel l'onde prend naissance à l'origine du système artériel, tantôt de l'état des parois vaseulaires, Relativement à ce dernier point il faut distinguer l'état de réplétion plus ou moins grand des vaisseaux et le degré de tension des parois vaseulaires. A la vérité, plus une artère est remplie de sang , plus la tension de ses parois est considérable ; mais celte tension dépend aussi de la contractilité artérielle : quand les fibres musculaires lissés qui entrent dans la composition de la tunique moyenne des artères entrenl en contraction, elles rétrécissent la lumière du vaisseau et augmentent la tension; celle-ci diminue, au contraire, pendant le relâchement des fibres musculaires. En nous basant sur ces considérations, nous aurons à distinguer

DE LA PESANTE UH

le pouls plein oy vide, et Le punis dy,r pu mou. Le pouls esl dit plein, quand l'artère renferme une grande quantité de sang; il est dur, quand la tension du vaisseau est considérable.

Pour juger de l'état des parois artérielles, il n'est pas non plus sans importance de tenir compile de la netteté plus ou moins grande avec laquelle on perçoit la pulsation.

Le pouls faible reconnaît pour cause, soit une diminution d'énergie des contractions du cœur , soit l'interposition de parties molles entre l'artère et l'instrument qui en mesure le soulèvement, soit un resserrement considérable du calibre du vaisseau, soit enfin le défaut d'élasticité des parois artérielles-; clans ce dernier cas, la pulsation peut manquer presque entièrement; c'est ce qui arrive fréquemment chez les vieillards, dont les artères atteintes par l'ossification sénile présentent les propriétés des tubes rigides, ,

Les indications les plus importantes sont fournies par la forme même de la pulsation, c'est-à-dire parla rapidité avec laquelle la pulsation parcourt ses différentes phases. L'application simple du doigt sur l'artère est peu propre à nous renseigner sur ce point; il faut recourir à la représentation graphique.

Nous décrirons dans le paragraphe suivant les méthodes et les appareils employés pour obtenir le tracé géométrique du pouls; auparavant-, nous allons faire connaître les principales différences qu'on observe dans la forme de la pulsation prise avec un appareil approprié. [Chaque pulsation est représentée par une courbe sinueuse, dans laquelle on distingue trois parties fondamentales : Yascension, le sommet et la descente.']

Les différences qui peuvent se rencontrer clans la pulsation portent sur les points suivants :

1° Rapidité de l'ascension. Lorsque l'ascension de la pulsation est rapide , le pouls est dît vite; on oppose à cet état le pouls lent. Les Fig. 74, 75, 76 représentent des pouls vîtes, et la Fig. 77 un pouls lent.

Il importe de ne pas confondre la vitesse du pouls avec sa fréquence :

un pouls fréquent peut être lent, tout. aussi bien qu'un pouls rare peut, être vite ; ainsi le pouls de la Fig. 75 est à la fois rare et vite.

2" Rapidité de la descente. Parfois la pulsation descend très -vile, après avoir atteint son summum d'élévation ; la Fig. 7G eu donne un exemple. D'autres lois ,

Fig. 7-1. — Tracé de pouls fréquent et vito.

Fig. 75. — Tracé de pouls rave, vite et à descente lente.

Fig. 70. — Tracé de pouls dicrotc.

Fig. 77. — Tracé de pouls lent.

ÉCOULEMENT DES LIQUIDES DANS LES TUBES ÉLASTIQUES. 1 < >i »

elle se maintien! quelque temps à la même hauteur el redescend ensuite lentemenl , comme le montre la Fig, 7§.

3° Monocrotisme et diçrotisme de la pulsation. Le pouls est monoçrote, lorsque chaque pulsation ne se compose que d'une seule ligne d'ascension et d'une seule ligne de descente. On dit, au contraire, qu'il est dicrote ou rebondissant; quand un deuxième battement vient s'intercaler dans le cours de chaque, pulsation principale; il en résulte que la courbe de la pulsation n'esl pas régufière et qu'elle présente en un point de son tracé un crochet plus ou moins marqué.

La pulsation secondaire peut se montrer, soit pendant la période d'ascension , ce qui est rare, soit pendant la période de descente (Fig. 76). On voit des exemples de diçrotisme et même de polyerotisme des deux espèces dans la Fig. 7S, qui représente, non pas le tracé du pouls, mais celui des battements du coeur, pris à l'aide du cardiograplie (voy.§92»).

Indiquons maintenant les causes physiques de ces diilérentes formes

de POllls Lmillsa- — rTi'aci-: des battements du cœuv obtenu a l'aide du cardiographe

. de Jlaiey.

tion monte d autant plus vite que l'ondée sanguine qui produit le mouvement ondulatoire à l'entrée du système artériel est projetée avec plus de rapidité. Le pouls vite indique donc, en général , que la systole ventriculaire est rapide. Mais il peut aussi avoir une autre signification et indiquer que le sang rencontre moins de résistance que d'ordinaire à son entrée dans le système artériel ; c'est ainsi que cette forme de pouls se rencontre, à un degré particulièrement marqué, dans les cas d'insuffisance aortique.

La rapidité de la descente de la pulsation est, au contraire, entièrement sous la dépendance de l'état des parois artérielles; celles-ci, après chaque dilatation, reviennent d'autant plus rapidement sur elles-mêmes, qu'elles sont plus extensibles et plus parfaitement élastiques, parce qu'alors l'onde est plus liante et plus courte qu'elle ne l'est dans le cas où les parois vasculaires sont rigides. La pulsation redescend donc très-lentement quand les parois du vaisseau ont perdu de leur élasticité, comme cela s'observe dans l'ossification sénile des artères.

Le rebondissement du pouls, c'est-à-dire l'apparition d'une puisai ion secondaire avant, l'arrivée d'une nouvelle onde principale, s'observe notamment dans les cas où la pulsation descend rapidement et où, en même temps, les parois vasculaires possèdent, une force élastique peu considérable, mais une élasticité parfaite. Le pouls dicrote est surtout prononcé lorsque la tension des parois artérielles a considérablement diminué, circonstance qui se rencontre dans les maladies fébriles et plus particulièremenl dans la fièvre typhoïde; il manque, au contraire, toutes les l'ois que les artères sont rigides. L'apparition du diçrotisme esl favorisée par la présence d'obstacles au cours du sang placés en aval du point exploré; c'esl ce qu'on peul démontrer expérimentalemenl en produi-

DE LA PESANTE Un

sant une pulsation dans l'intérieur d'un tube élastique rempli de liquide; or voit alors Fondé primitive être suivie d'oscillations secondaires qui augmentent d'amplitude quand on accroît la résistance à l'orifice d'écoulement, en rétrécissant, par exemple, cet orifice. Cette influence de la résistance est confirmée par l'observation clinique, qui montre que le pouls dicrote est perçu avec d'autant plus de netteté qu'on explore un point plus rapproché des capillaires,

92;1. Sphygmographes. — [Les premiers instruments qui aient servi à déterminer, d'une manière scientifique, les caractères de la pulsation, sont les appareils déjà décrits sous le nom àliémomanomètres. Ils donnent, en effet, les variations de la tension sanguine , variations qui, on l'a vu, se traduisent poulies parois artérielles par le phénomène du pouls. Les appareils à indications continues, tels que le cymographe, sont spécialement propres à ce genre de recherches. Cependant les hémomanomètres, malgré l'avantage de donner des valeurs absolues, nécessitaient des vivisections préalables, qui en restreignaient l'application aux animaux seuls. Il est hors de doute que la sensation perçue par le doigt, lorsqu'on l'appuie sur une artère, ne pouvait servir de base à des observations rigoureuses. :

Toutefois la science dut se contenter pendant bien lontemps de ce moyen imparfait d'investigation; c'est dans ces derniers temps seulement , en 1855, que M. Vierordt a eu la première idée d'un instrument qui, retraçant la forme du pouls, puisse s'appliquer à l'homme.

L'apppareil de M. Vierordt, connu sous le nom de sphygmograplte, consiste en un levier métallique du troisième genre , dont le point d'application de la puissance est appuyé sur l'artère , à l'aide d'une petite tige terminée par, une plaque. A l'extrémité du levier est un pinceau, qui en trace les oscillations sur un cylindre vertical tournant. Mais, afin que le pinceau décrive une ligne droite, l'extrémité d'un deuxième levier plus court est reliée à celle du premier par un cadre métallique mobile autour des points d'attache, le tout constituant une sorte de parallélogramme de Watt. Ce système de leviers donne à l'appareil un poids considérable, auquel M. Vierordt fait équilibre à l'aide d'un contrepoids placé sur le prolongement du levier inférieur.

Le sphygmographe de Vierordt , malgré les services qu'il a rendus, est sujet à une cause d'erreur signalée par M. Marey : en raison de sa grande masse, l'appareil n'obéit pas instantanément à la force qui cherche à le mettre en mouvement; il est paresseux et n'éprouve que des oscillations lentes, dont la durée de l'élévation est sensiblement égale à celle de la descente.

M. Marey a remédié à ce défaut en remplaçant le système des deux leviers par un petit levier d'une légèreté extrême, partie en aluminium, partie enhois, et terminé par un bec de plume ; un ressort élastique déprime le vaisseau ;"les mouvements que ce ressort éprouve à chaque pulsation sont transmis au levier, très-près de son centre de rotation, par un talon vertical qui repose sur le ressort; cette disposition amplifie en même temps le mouvement. Le bec de plume décrit un arc de cercle; pour qu'il ne s'éloigne pas trop de la surface du cylindre enregistreur, celui-ci est disposé de telle sorte que le levier se meuve dans un plan tangent au cylindre, tandis que, dans l'appareil de Vierordt, le mouvement se fait dans un plan perpendiculaire. à la surface du cylindre.

ÉCOULEMENT DES LIQUIDES DANS LIES TUMES ÉLASTIQUES. 174

Dans cet appareil, la déformation delà courbe par l'inertie n'existe plus, et, comme résultai d'ailleurs prévu, où a la preuve que les deux moitiés de la pulsation ne sont pas égales.]

M. Marey, à l'aide de quelques modifications de détail, a pu adapter son Sphygmographe à l'exploration du pouls de Tarière radiale. 11 lui a suffi, à cel effet, de mouler l'appareil sur une gouttière métallique qui enveloppe l'avantbras et qu'on fixe à l'aide de courroies (Fig. 79). Une fente longitudinale pra-

Vîg. 79. — Spliygmograplie de Marey.

fciquée à la partie supérieure de cette gouttière laisse passer le ressort EK, (ixé par le bouton P et portant à son extrémité une plaque d'ivoire K (Fig. 80) , qui presse sur l'artère , grâce à la force élastique du ressort. Sur cette plaque vient reposer la pointe N d'une vis, qui , traversant une pièce BE articulée en E avec le ressort, met en rapport l'extrémité D' du talon qui termine cette

Fig. 80. — Détails du levier du sphygmograplie do Marey etjlu mécanisme de transmission des mouvements.

pièce avec le levier Ga, mobile autour du point C. De cette manière, les mouvements de la plaque d'ivoire sont transmis au levier de l'appareil. La vis TN a pour but de faire varier la distance de la plaque d'ivoire au point D' et de maintenir ainsi ce point en contact avec le levier, quelle que soit la situation plus ou moins profonde du ressort, et tout en conservant à la direction du levier une position moyenne. Pour que le levier ne quitte pas l'extrémité D' du talon, lors des soulèvements brusques, et pour que, d'autre part, sa descente ne soif pas entravée par les frottements, un petit ressort appuie sur la base du levier et tend constamment à le l'aire descendre.

B'nfin , le cylindre enregistreur est' remplacé par une plaque rectangulaire [M en aluminium, mue parallèlement à la longueur du levier, par un mouvement d'horlogerie qui fait partie de l'appareil; relie plaque glisse dans une rainure de M en L, el son excursion dure dix secondes. Un la recouvre d'une

DE LA PESANTEUR

bande, de papier glacé sur laquelle le bec a, qui termine le levier, Irace ses oscillations. Le mouvement d'horlogerie se remonte à l'aide du bouton F; on peut, à volonté, l'arrêter et le faire repartir.

[M. E. Mach a signalé dans le sphygmographe de Marey une petite cause d'erreur: la période de descente du levier ne reproduit pas fidèlement la période correspondante de la pulsation; elle en est indépendante jusqu'à un certain point, car elle est déterminée par l'action du petit ressort qui presse sur le levier. M. Mach a levé la difficulté en articulant le levier enregistreur avec la pièce qui porte la vis.

Cependant l'imperfection signalée par M. Mach n'est pas la seule que présente le sphygmographe de Marey : les indications de cet instrument dépendeni de la pression que le ressort exerce sur l'artère, pression qui varie nécessairement d'une expérience à l'autre, et dans des proportions inconnues.

M. Béhiér vient de faire disparaître cette cause d'erreur en ajoutant à l'instrument un dynamomètre, qui permet de mesurer la pression du ressort sur l'artère. La Fig. 81, 1 représente le sphygmographe de Béhier. On voit en C une vis de pression , munie de quatre ailettes; en tournant cette vis dans un sens * . o??o — -> convenable, on ap-

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plique le ressort sur l'artère, et la pression exercée par le ressort est mesurée par le nombre de divisions dont a tourné le plateau D qui est commandé par la visC; à cet effet, cette vis porte un pignon denté , qui engrène avec les dents dont est pourvue la circonférence du plateau D ; lés divisions de ce plateau représentent

des grammes. Une aiguille folle E sert à indiquer le point de départ de la pression et le nombre de grammes qui la mesure. La gouttière métallique F, qui supporte l'appareil et qui s'applique sur le bras, n'est poiul a charnières, comme dans le sphygmographe de Marey; elle a une forme invariable , et permet ainsi de mettre l'instrument en place, sans que le ressort porte en même temps sur l'artère à explorer, La Fig. 80, l2 représente une coupe transversale du sphygmographe et du bras sur lequel il êst appliqué; elle esj destinée à montrer l'indépendance complète duressorl B, qui ne s'applique sur l'artère quepa; la pression de la vis C. Il es! évident qu'avec un pareil instrument en peut toujours opérer dans les mêmes conditions de pression, et obtenir ainsi des tracés sphygmographiques comparables entre eux.

FLîOT

Fig. SI. — Sphygmographe de Béhier. — 1) Vue d'ensemble de l'appareil. — A13, ressort modifié de façon à ne s'appliquer que par la pression de la vis C — C, vis de pression à ailettes commandant la plate-forme D. — D, plate-forme graduée (division en grammes). — E , aiguille folle destinée à indiquer le point de départ de la pression et la quantité de grammes qui la représente. — F, support rendu fixe pour éviter l'application simultanée du levier et de l'instrument. 2) Coupe transversale faite au, niveau de la plaqua à pression et destinée à montrer l'indépendance complète du ressort. — 1! . plaque du ressort dont la vis C détermine l'application sons une pression qu'on peut mesurer. — F, support rigide fixant l'appareil sur le bras. — <3, coupe du bras.

ÉCOULEMENT DES LIQUIDES DANS LES TUBES ÉLASTIQUES

plus récemment êncor'e, M . Longùel a imaginé un nouveau sphygmographe, que nous allons décrire.

L'instrument a pour pièce principale une tige verticale A (Fig. 82) surmontée d'une potence E et terminée à sa partie inférieure par une très-petite plaque destinée à être appliquée sur l'artëfé; là potence supporte un fil, qui s'enroule autour de l'axe mobile B. Un double ressort C.C ramène constamment la tige de haut en bas quand elle a été soulevée- de bas en haut par le choc artériel. Une aiguille mobile I recuit son mouvement jte la tige A., et indique la pression de la plaque sur l'artère, ainsi que la force de projection de la 'pulsation.

Sur l'axe mobile F est fixée une roue H, à laquelle chaque oscillation verticale de la tige A fait décrire un arc de cercle en rapport avec la hauteur du mouvement principal. Une plume ordinaire G est fixée à la circonférence de la roue à l'aide d'une pince à pression continue et par l'intermédiaire d'une tige articulée, de manière à ce que le bec de la jrlume décrive un trait horizontal, quand la tige principale A exécute un mouvement vertical.

La bande de papier sur laquelle s'inscrit.

Fig. 82. — Sphygmographe du Longuet. — A, tige verticale dont la plaque terminale s'applique sur l'artère. — B, axe mobile, autour duquel s'enroule un fil porté par la potence E qui surmonte la tige A. — C, C, ressorts destinés à empêcher la plaque de quitter l'artère. — D, pied de l'instrument. — E, potence qui surmonte la tige A. — F, axe mobile qui porte la roue H. — H, roue mise en mouvement par la tige A. — G , plume qui s'adapte à la roue H et inscrit ses mouvements sur une bande de papier ,T. — I , aiguille du dynamomètre indiquant la pression de la tige A sur l'artère. — M, caisse renfermant le mécanisme d'horlogerie qui fait mouvoir le papier.

e tracé sphygmographique se déroule entré deux cylindres qu'Un mouvement d'horlogerie renfermé dans la caisse M fait tourner l'un sur l'autre; elle a plus d'un mètre de long, 'fout l'appareil est porté par une colonne veffic&lë, lé long de laquelle on peut le faire mouvoir à l'aide du bouton K ; cette colonne est plantée dans un socle en bois l>, sur lequel deux supports MN , qui peuvent glisser dans des rainures , servent à maintenir le bras du sujet on expérimentation.

DE U PESANTEUR

Le mode d'emploi de ce sphygmographe est très-simple. A.près avoir placé le bras entre les deux supports NN , de manière que l'artère à explorer soit située juste au-dessous de la plaque qui termine la tige A, on abaisse toul le système à l'aide du bouton K; l'aiguille i du dynamomètre indique la pression de la plaque sur l'artère. Quand l'instrument est en position convenable, on fixé la plume G à la roue II, à l'aide de la pince à ressort.

Le sphygmographe de Longuet fait connaître la pression exercée sur l'artère, et permet de la varier au gré de l'opérateur ; ce sont là des avantages qu'il partage avec le sphygmographe de Béhier; mais il indique, en outre, la force de la pulsation. De plus, le dispositif adopté pour maintenir le bras n'entrave pal la circulation veineuse, puisque le membre n'est comprimé qu'en trois endroits!' Enfin, l'appareil étant mobile autour de la colonne qui lui sert de support, peu! s'appliquer à presque toutes les parties du corps.]

|92b. Cardiographe clinique. — M. Marey a décrit sous ce nom un appareil enregistreur qui n'est autre chose qu'un sphygmographe modifié de façon à pouvoir être appliqué sur la région précordiale et à donner ainsi le tracé des battements du cœur.

L'appareil se compose de deux parties principales : un transmetteur et un récepteur. Le transmetteur est formé par une petite capsule de bois (Fig. 83), au fond de laquelle est fixé un ressort qu'on peut tendre plus ou moins à volonté

et qui est muni d'une plaque d'ivoire faisant saillie à l'extérieur.

L'instrument s'applique sur la poitrine, de manière que cette plaque, appuyant sur le point où se fait sentir le choc précordial , suive à travers la paroi thoracique les mouvements alternatifs de propulsion et d'enfoncement du cœur; ces mouvements sont, ainsi transmis au tégument externe qui bouche hermétiquement l'ouverture de la capsule ; de là , des variations correspondantes clans le volume et par suite dans la pression de l'air renfermé entre la capsule et la peau , variations qui sont transmises au récepteur par l'intermédiaire d'un tube à air.

La Fig. 84 représente dans son ensemble l'appareil cardiographique comprenant le transmetteur et le récepteur; ce dernier consiste dans le pol>igraphe dont il a déjà été question au § 84a, p. 151, fig. 66. Les mouvements du levier polygraphique s'enregistrent sur une bande de papier glacé, qui ) pressée par deux galets d'ivoire contre un cylindre vertical que l'ait tourner un mouvement d'horlogerie, se dévide indéfiniment d'une grosse bobine sur laquelle elle est enroulée. On peut ainsi obtenir des graphiques de longue durée, avantage que présente aussi le sphygmographe de Longuet.

Fis. !

Cardiographe clinique île Marey (transmetteur).

ÉCOULEMENT DES LIQUIDES DANS LES TUBES ÉLASTIQUES

La surface du papier est divisée par des lignes verticales et horizontales équi- Histantes en petits carrés qui facilitent la comparaison des amplitudes el des

tb

durées dans los graphiques tracés par le levier. Nous avons, reproduit dans la Fig. 78 voy. § :>l2) un exemple de tracé des battements «lu cœur obtenu à l'aide du cardiographe clinique. |

DE LA PESANTEUR

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