CHAPITRE VII

APPLICATIONS SPÉCIALES DE L'ÉLECTRICITÉ A LA PHYSIOLOGIE ET A LA MÉDECINE

705. — Les relations de réleclricité avec les sciences biologiques sont nombreuses et, malheureusement, on n*est pas encore complètement renseigné sur tous les points. Il n'est pas douteux que les êtres vivants sont le siège de phénomènes électriques qui n'ont été étudiés qu'imparfaitement jusqu'à présent et dont on ne connaît presque rien de certain, de précis. Nous n'avons pas d'ailleurs à nous occuper de ce côté de la question.

Mais, d'autre part, l'électricité a été employée sous les formes les plus variées à l'étude des phénomènes physiologiques ; elle est utilisée également, d'une manière un peu incertaine, il faut le reconnaître, comme moyen thérapeutique. Les appareils qui sont utilisés dans ces différents cas auraient pu être décrits dans les chapitres précédents; quelques-uns qui n'ont pas besoin d'une adaptation spéciale pour ces usages particuliers y figurent en effet; tels sont, par exemple, les appareils enregistreurs en général. Mais il nous a semblé qu'il y 'avait intérêt à réunir dans un même chapitre les appareils principaux qui sont utilisés en physiologie et en médecine. Outre que cette disposition facilite les recherches, elle fournissait l'occasion d'insister sur un certain nombre de points sur lesquels régnent trop généralement des idées incomplètes ou même absolument fausses.

Au point de vue des moyens de l'application de l'électricité, ce chapitre ne saurait donc avoir d'homogénéité; les questions qu'il renferme ne sont cependant pas <:omplètement indépendantes et elles répondent à un même ordre d'idées en tant que but.

706. Emploi de l'électricité statique. — On ne possède aucune

notion précise sur la manière dont agit rélectricilé statique, si ce n'est lorsque Ton provoque des étincelles qui amènent des contractions musculaires. Jl ne paraît pas douteux cependant qu'il y aune action.

L'électricité est utilisée sous forme de bains; le malade, assis sur un siège porté par des pieds isolants, est niis en communication avec les conducteurs d'une tige ou d'une chaîne métallique; pendant que la machine fonctionne il est donc amené au même potentiel que celle-ci. 11 se produit d'ailleurs un mouvement de l'électricité, car malgré l'isolement le corps perd une partie de sa charge, soit par les supports, soit surtout par le contact avec l'air. .On peut même provoquer ce mouvement en un point donné en approchant une pointe conductrice reliée au sol, ou une brosse métallique également reliée au sol; dans quelques cas on se sert d'une tige terminée par une boule, ce qui donne lieu à des étincelles, tandis que les pointes donnent lieu à un écoulement peu sensible.

On emploie peu les condensateurs.

On fait usage surtout de machines Carré qui sont d'un bon usage; il est bon de pouvoir les faire manœuvrer par un moteur spécial, machine à gaz, moteur à eau ou machine dynamo-électrique.

La machine construite par la maison Bréguet d'après les idées de Wimshurst (la théorie, mal connue, la rapproche du genre des machines de lloltz) présente l'avantage d'être peu sensible à l'action de l'humidité; nous la décrivons ci-après dans l'appendice.

707. Considérations générales sur l'emploi des courants en physiologie ET EN MÉDECINE. — Lcs courauts élcctriques peuvent être utilisés pour produire des effets physiologiques ou thérapeutiques en raison des modifications qu'ils produisent dans les organes qu'ils traversent : les effets sont d'ailleurs différents suivant qu'on les produit par le passage continu du courant ou par la fermeture ou la rupture brusque du circuit que celui-ci traverse.

Nous nous occuperons d'abord de l'action continue.

Nous ignorons lorsqu'un courant traverse un tissu vivant, muscle ou nerf, par exemple, s'il a une action physiologique particulière, action résultant du passage même de l'électricité; mais ce qui n'est pas douteux, c'est qu'il y produit des actions analogues à celles auxquelles il donne naissance d'une manière générale : il peut provoquer des actions thermiques, mais elles sont vraisemblablement négligeables eu égard à la faible intensité des courants que l'on emploie et à la masse considérable des parties parcourues par ces courants. Mais il n'est pas douteux qu'il ne se produise aussi des

actions chimiques se manifestanl aisément par des effets appréciables aux points par lesquels le courant entre et sort; en outre, des effets de même nature doivent se produire sur tout le trajet parcouru par rélectricilé. Dans ce cas, comme dans les phénomènes généraux de Télectrolyse, on ne peut admettre que ce soit seulement en ces points extrêmes que Taction chimique se produit, et l'hypothèse de Grothus (131) est applicable : sur tout le parcours de l'électricité il y a des décompositions et recompositions moléculaires; c'est, sans doute, ces modifications intimes qui sont la cause des effets produits, et cela d'autanl plus probablement que ces modifications ne sont pas limitées au temps où le courant agit directement. Après la cessation du courant, il se manifeste des phénomènes de polarisation, comme nous l'avons dit pour l'éleclrolysc en général : ces phénomènes peuvent êlre mis en évidence par ce fait que, refermant le circuit après avoir supprimé la pile, on reconnaît l'existence d'un courant de sens contraire à celui qui avait agi précédemment.

Ce sont ces modifications moléculaires qui, permettant de nouveaux groupements moléculaires, changeant, par conséquent, les conditions de nutrition des tissus, expliquent les effets que produisent certainement les coifrants, effets qui peuvent amener des résultats favorables s'ils sont appliqués couvenablcment. Il ac nous semble pas qu'il y ait lieu de chercher d'aulrc explication aux phénomènes observés.

Les effets chimiques qui se produisent au contact des électrodes Ot qui sont directement appréciables peuvent être utilisés et naus en parleronsplusloin; mais ils peu vent être un inconvénient, comme nous aurons l'occasion de l'expliquer ci-après.

708. — On ignore les lois qui régissent exactement les actions physiologiques ou thérapeutiques dont nous parlons; ces actions sont liées certainement à l'intensité du courant et augmentent avec elle, mais non pas proportionnellement. Bien que nous ne puissions donner une loi exacte, nous pensons d'après des recherches personnelles qu'elles croissent plus rapidement que l'intensité et peut être proportionnellement au carré de l'intensité (ce qui pour un organe donné, de résistance R, semblerait indiquer que c'est Vénergie mesurée par RP qui régirait ces actions). La durée de l'action intervient aussi, au moins pour une part, non pas pour la sensation spéciale que l'on éprouve, sensation qui pour des courants modérés, 10 miiliampères par exemple, ne paraît pas varier avec le temps; mais peut être pour les effets thérapeutiques, pour certains d'entre

eux au moins, de telle sorte que, dans une certaine mesure, on pourrait obtenir le même effet d'un courant déterminé agissant dans un certain temps ou d'un courant plus faible agissant dans un temps plus long; ce serait dans ce cas la quantité d'électricité qui interviendrait : nous ne sommes pas convaincu qu'il en soit ainsi, mais nous ne croyons pas pouvoir affirmer le contraire.

Quoi qu'il en soit ailleurs, ce qui est certain c'est que les effets varient dans le même sens que l'intensité du courant.

Les effets des courants sur les muscles s'accompagnent d'une sensation particulière qui peut arriver à devenir une douleur intolérable lorsque l'intensité atteint une certaine valeur. Bien qu'il sôit impossible de donner un chiffre précis, on peut considérer que, sauf des cas exceptionnels, on ne saurait dépasser l'intensité de 20 milliampères sans inconvénient; cette valeur ne doit pas même être atteinte, en général, si l'action se produit dans le voisinage des centres nerveux. Dans certains cas où il s'agit d'organes peu sensibles présentant des tumeurs qu'il faut faire disparaître (tumeurs fibreuses de l'utérus) M. le D' Aposloli a pu employer des courants de 60 milliampères, sans inconvénients.

709. — L'intensité du courant qui traverse une portion déterminée de circuit est liée à la résistance de ce circuit : il n'est donc pas sans intérêt d'avoir quelques notions sur la résistance des tissus, des organes. Lorsque l'on veut faire passer un courant à travers une partie du corps d'un homme ou d'un animal on trouve que la résistance est toujours notable et quelquefois considérable : cette résistance comprend deux parties : la résistance des tissus traversés qui dépend de leur nature, de la distance qui sépare les électrodes, l'espace dans lequel le courant se répand entre ces points, car Télectricité ne suit pas une ligne géométrique, mais se diffuse, d'une manière indéterminée au moins jusqu'à présent; — et, d'autre part, la résistance au passage entre les électrodes et les tissus, résistance due à l'épiderme et à la couche de matière grasse qui le recouvre; cette résistance très grande quand la peau est sèche, diminue notablement si la peau est humide, si on l'a mouillée avec de l'eau salée surtout, et plus encore si par un lavage au savon ou à l'alcool on a enlevé la couche de matière grasse.

Nous croyons qu'avec les électrodes employées généralement, même entre des points rapprochés, la résistance doit descendre raren^ent au-dessous de 1000 ohms et peut atteindre, entre les deux mains par exemple, 40000 à 42 000 ohms; on a même indiqué le chiffre de 30000 ohms qui paraît un peu fort cependant.

740. — Les résistances que Ton rencontre ainsi généralement étant grandes par rapport à la résistance des piles, il résulte de la discussion générale (449) qu'il y a toujours intérêt à monter en série les éléments dont on dispose.

Il va sans dire que, pour un même nombre d'éléments Tinlensitc du courant, et par suite aussi l'énergie disponible dans la partie du circuit dont on dispose, seront d'autant plus considérables, que les éléments auront une grande force électromotrice et seront le moins résistants possible ^

Mais il faut reconnaître que la résistance de la pile est presque toujours petite en comparaison de la résistance extérieure, alors même que les éléments sont petits, de telle sorte que, s'il est sans intérêt d'employer des éléments résistants, les inconvénients ne sont pas grands et qu'on peut adopter des éléments de petites dimensions commodes à cau?e du moindre volume qu'ils présentent.

744. — Par suite de la faible intensité 'des courants employés les piles ne se polarisent pas très vite, cependant il convient d'employer des éléments à courants aussi constants que possible : le pile Daniell, la pile Marié-Davy, la pile au chlorure d'argent, la pile Leclanché, la pileauî)ichromale de potasse môme peuvent être utilisées. En tout cas, la pile de Bunsen doit être absolument proscrite, à causes des vapeurs nitreuses qu'elle dégage, à moins que, ce qui se présente rarement dans la pratique, elle ne puisse être placée à l'air libre sous un abri largement ouvert.

Il est même possible d'employer des accumulateurs ou des piles therrao-électriques, bien que, jusqu'à présent, les modèles dont on dispose ne soient pas encore très pratiqués. Ce qui est important à signaler et ce sur quoi il serait à peine nécessaire d'insister si des opinions gravement erronées n'avaient été émises à ce sujet, c'est que la nature de la source du courant est tout à fait indifl'érente,

1. C'est par suite (Tune interprétation erronée de certaines formules et d'une cooception fausse de la production du courant dans les piles que quelques auteurs ont cru à la nécessité que les piles mt^dicales fussent très résislante« : il n*en est rien comme il est facile de s'en convaincre.

Soit une pile de n éléments de force électromotrice e et de résistance ic et soit A la résistance extérieure représentée par la partie traversée par le courant. La valeur de de rintensité I du courant et celle de l'énergie Al^ sont données par les formules :

I = •— ; — r-et AI« =

nie + A ('in -i-A,)^

qui montrent que pour une valeur donnée de n ces deux qu;)ntités croissent avec e éi décroissent quand ic augmente.

qu'il n'y a pas d'éléments qui donne surtout des actions chimiques et d'autres qui produiraient plutôt de la chaleur; à égalilé de force électromotrice et de résistance, les effets sont rigoureusement les mêmes quelle que soit la manière dont la force électromotrice et la résistance ont été obtenues.

Nous devons ajouter, pour rendre compte des précautions qu'il est nécessaire de prendre dans l'emploi des courants continus que toute variation brusque de potentiel, correspondant à l'établissement ou la cessation rapide, ou aune augmentation ou une diminution rapide également, fait naître des contractions et provoque des sensations douloureuses qu'il convient d'éviter.

712. Description d'une pile médicale. — Nous admettrons que rette pile est destinée seulement à l'application des courants continus agissant par leur action physiologique directe : nous dirons plus tard les modifications qu'elle doit présenter si elle est destinée également à servir à l'électrolyse ou au galvanocautère.

Le nombre des éléments qu'il convient de choisir est difficile à préciser; dans une pile installée à demeure il faut au moins 50 éléments et il peut être utile d'en avoir 100 pour quelques cas parlicuculiers. Dans les appareils portatifs où, naturellement, les conditions d'espace et de poids interviennent en première ligne, on peut prendre de 24 à 50 éléments.

Dans les piles fixes, il y a intérêt à prendre dejs éléments de dimensions ordinaires, de grandes dimensions même ; il faut prendre des éléments petit modèle pour les piles transportables. La seule différence c'est que dans les secondes les zincs et les liquides s'useront plus rapidement et qu'il faudra plus souvent les renouveler.

Une pile médicale doit absolument être munie d'un galvanomètre étalonné, d'un modèle quelconque d'ailleurs, qui sera toujours traversé par le courant dès que la pile fonctionnera et qui non seulement fera savoir si le courant passe effectivement ou non, mais indiquera son sens et surtout fera connaître son intensité. Celte dernière condition est indispensable, car il n'est plus admissible que Ton applique l'électricité au hasard : c'est un agent thérapeutique qui peut et qui doit être employé à des doses déterminées dans chaque cas, si on veut lui faire produire tous les effets que Ton peut en attendre.

La pile devra être munie d'un commutateur qui, sans rien changer à la disposition des fils conducteurs et des électrodes permet de changer le sens du courant dans l'organe traversé. Il est. très important de remarquer que dès que le courant atteindra 2 à 3 milliam-

pères, il ne faudra pas faire agir le commiUateur sans interrompre le courant au préalable; sans cela, il en résulterait pour le patient une secousse vive et une sensation désagréable produites par la variation brusque de potentiel.

Enfin il doit également toujours y avoir sur le trajet du courant un interrupteur destiné à faire cesser brusquement et à rétablir rapidement le courant, à volonté. En général, l'interrupteur se compose d'une lame de ressort munie d'un bouton; au repos, par l'élasticité du ressort, le circuit se trouve naturellement fermé, le courant passe; lorsque l'on appuie sur le bouton, la lame de ressort est écartée, le circuit est ouvert et le courant cesse. Les choses reviennent au premier état lorsque Ton abandonne le boulon à luimême, le ressort revient à sa position primitive et ferme le circuit. L'interrupteur ne doit être employé que dans des conditions bien déterminées et, en général, il n'est pas appelé à servir dans les cas où Ton utilise les courants continus. Nous dirons plus tard dans quelles conditions on doit le faire fonctionner et quelles modifications alors il pourrait être intéressant de lui apporter.

En tout cas, si l'on s'aperçoit que le courant produit des effets fâcheux, il faut bien se garder de l'arrêter en se servant de l'interrupteur : la variation brusque de potentiel qui en résulterait pourrait accroître gravement le danger; il faudrait aflaiblir l'intensité du courant aussi vite que possible mais graduellement par l'un des procédés que nous allons indiquer ci-après.

713. — Pour faire varier l'intensité du courant, on emploie deux procédés différents qui d'ailleurs peuvent être utilisés concuremment; on change la résistance du circuit, ou bien-on fait varier la force électro-motrice en employant des éléments en nombre variable.

Il est très important de remarquer que quel que soit le moyen employé, le résultat est le même et qu'il n'y a aucune différence à diminuer l'intensité en augmentant la résistance ou en diminuant le nombre des éléments. C'est une erreur grave de penser que dans le premier cas on arrive à une intensité moindre en consei^vant une grande tension tandis que dans le second cas on alTaiblit à ta fois l'intensité et la tension. Outre que l'expression de tension ne correspond pas à une notion bien définie, il y a une confusion qu'il est indispensable d'éviter.

Les effets produits dans l'organisme par les courants continus ne peuvent dépendre que de trois éléments : l'intensité du courant, la différence de potentiel, ou l'énergie dépensée sur le trajet parcouru par le Courant.

496 * TIUITÉ D'ÉLECTRICITÉ.

L'intensité du courant est la même dans tout le circuit; les résultats dépendant de cet élément sont donc complètement indépendants de la manière dont on parvient à modifier l'intensité.

La différence de potentiel qui est intéressante à considérer n'est pas, comme certains auteurs semblent le croire, celle qui existe entre les deux pôles de la pile lorsque le circuit n'est pas fermé, qui correspond à la force électro-motrice de cette pile, non plus que celle qui existe entre les électrodes de la pile quand le courant passe, mais seulement celle qui existe entre les points d'entrée et de sortie du courant dans Torganisme. On peut bien faire varier l'intensité du courant sans changer la force électromolrice de la pile ; mais tout changement de l'intensité entraîne nécessairement une varialion corrélative de la différence de -potentiel entre le point où le courant pénètre dans l'organisme et celui où il en sort, de telle sorte qu'il n'est pas possible de diminuer l'intensité sans diminuer exactement dans le même rapport cette différence de potentiel.

Ceci résulte évidemment de ce que pour une partie quelconque du circuit on a toujours I = y> I étant l'intensité, r la résistance de cette partie et « la différence de potentiel entre ses deux extrémités. Dans le cas qui nous occupe, la résistance de la partie traversée r restant la môme, on voit immédiatement que I et c varient proportionnellement.

Dès lors, que le courant soit affaibli par un procédé ou par- un autre, il y aura nécessairement une diminution corrélative de la différence de potentiel.

Cette même conclusion s'imposerait encore si on admettait que le courant agit proportionnellement à l'énergie dépensée sur le trajet considérée : on sait en effet que, pour une résistance invariable r, cette énergie est représentée par ri*. On ne peut donc modifier la valeur de l'intensité du courant sans changer en même temps et dans le môme sens l'énergie dépensée.

En résumé, on ne peut diminuer l'intensité d'un courant qui traverse un conducLcjr donné sans diminuer en même tempis toutes les données desquelles peuvent dépendre les effets produits par les courants, et cela quelle que soit la manière dont on parvient à provoquer cet affaiblissement.

714. — On peut donc,, lorsque Ton veut faire varier Tinlensité d'un courant, employer le procédé qui sera le plus commode, l'effet obtenu sera toujours le même.

Deux méthodes sont principalement usitées dans les appareils médicaux.

La première méthode qui comporte l'emploi de pièces spéciales est peu employée pour les appareils portatifs : elle consiste dans l'adjonction de bobines de résistance ou de rhéostat (288) de modèles divers qui permettent d'introduire dans le circuit des longueurs variables de fils. Au début de chaque opération, on met dans te circuit la plus grande résistance possible, ce qui donne un courant presque nul; on diminue progressivement la résistance, ce qui augmente l'intensité du courant progressivement aussi, jusqu'à ce que l'on ait atteint la valeur jugée nécessaire.

Dans quelques cas, la résistance est représenlée par une colonne liquide : une dissolution de sulfate de cuivre est placée dans un tube, ou plutôt une éprouvette, dans laquelle se trouvent deux plaques de cuivre auxquelles aboutissent les fils conducteurs : l'une de ces plaques est fixe au fond de l'éprouvette, l'autre est portée par une tige mobile qui permet de l'enfoncer plus ou moins de manière à faire varier la dislance des deux plaques et en même temps la résistance. C'est un véritable rhéostat liquide; il faut toujours au début que les plaques soient le plus éloignées possible pour avoir le courant presque nul au moment de Tapplication.

Il est clair que les éléments, restant toujours tous dans le circuit lors des applications du courant, s'useront tous de la même façon et devront tous être renouvelés en même temps. Il ne faudrait pas croire que, à cet égard, il y aurait un intérêt réel à employer la disposition qui consiste à se servir seulement du nombre d'éléments nécessaire sans introduire de résistances supplémentaires : les éléments ne s'useront pas tous, il est vrai, mais ceux qui seront employés s'useront plus que dans le cas précédent. Comme alors il est impossible pratiquement d'obtenir que tous les éléments travaillent exactement de la même façon pendant une période comprenant des applications variées, Tusure est inégale et ceux qui ont été utilisés le plus souvent et le plus doivent être renouvelés d'abord.

715. — La variation du courant peut s'obtenir par le changement du nombre des éléments employés : quelques dispositions spéciales doivent être prises dans ce cas : il faut en effet que l'introduction d'un ou plusieurs éléments dans le circuit, ou leur suppression, se fasse sans interrompre le courant et d'une manière graduelle pour éviter les effets désagréables résultant de la variation brusque de potentiel. L'expérience a montré que ces variations sont à peine senties si elles ne dépassent pas 2 à 3 volts, c'est-à-dire que l'on peut sans inconvénient introduire ou supprimer les éléments deux par deux.

498 TRAITÉ DÉLEGTRICITÉ.

Des dispositions diverses ont été adoptées; lasuivante, qui constitue le collecteur double de M. GaiiTe (fig. 572), est d'un emploi commode.

Les éléments sont montés en série; des bornes qui correspondent à la jonction du pôle + <ï'un élément de rang impair au pôle — de l'élément suivant de rang pair partent deux fils qui vont aboutir à deux chevilles en cuivre appartenant chacune à un cadran distinct . comprenant ainsi autant de chevilles plus une qu'il y a de paires d'éléments. Chaque cadran est muni d'une manette M mobile autour du centre et dont l'axe métallique est relié par un fil métallique souple, recouvert de soie, à l'une des électrodes qui sera appliquée sur la peau.

D'après la position des fils, on reconnaît aisément (fig. 573) que

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