Étude Expérimentale de la Déigénérescence Wallérienne et de la Rétnnervation du Muscle Squelettique. I. — Évolution de la Constante de Temps D'Excitation

Arehives I~iternatinnales de Physiologic, 1950, Y d . LVllJ, I?ase. 1. 23

Rety le 31 mai 1 9 j O

ETUDE EXPERIMENTALE DE LA DEGENBRESCENCE WALLERIENNE ET DE LA

REINNERVATION D U M’USCLE SQUELETTIQUE.

I . - EVOLUTION DE LA CONSTANTE DE TEMPS D’EXCITATION (l)

PAR

J. E. DE SMEDT ( Labovatoire de Patlzoloqie GdnCrale ; Universild Libre de Bruxelles)

( 5 figures)

SOMMAIRE I . INTRODUCTION. 11. POSITION D E LA QUESTION. 111. M ~ T H O D E ET TERMINOLOGIE. IV. E X P ~ R I E N C E S P R ~ L I M I N A I R E S : la teinpkrature des muscles dknervis. V. (( D ~ M A S Q U A G E 1) ou (( D E G E N ~ R E S C E N C E 1) : les constantes de temps des

muscles intact, curarise 011 dans les premiers stades de la dkgknkrescence. VI . LA COURBE VOLTAGE-CAPACITt.

a ) Evolution digknkrative. b ) Evolution rigknkrative. i) Discussion.

J ) Donnees expkriinentales. b ) Discussion.

V I I . LA R H f O B A S E ET LA CHRONAXIE.

V I I I . DISCUSSION GENERALE. Ix. R f S U M 6 ET CONCLUSIONS. BIB LIOGR A P H 1 E.

I. - Introduction

Les problemes de I’excitabilite du muscle squelettique en dkge- nerescence wallerienne ( z, ont suscite un inter& temporaire durant les deux dernieres guerres mondiales, alors que I’abondance des blessures nerveuses obligeait les cliniciens a mettre a I’ipreuve des

(l) Note prkliminaire dans les C. R. SOC. Biol., 1949, C X L I I I , 738-741. (?) Expression elliptique, proposie ii la place de : diqinirescence musculaire

faisant suite A la diginkrescence wallkrienne du nerf nioteur (cf. BOURGUI- CNON, 14).

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tests electriques simples pour preciser leur diagnostic. Mais il est frappant de constater combien peu d’etudes expkrimentales ont kt6 consacrkes a I’interpretation des donnees fragmentaires e t souvent contradictoires de I’electrologie humaine. Sarah TOWER, dans une excellente revue rkcente (82) , a notamment signal6 la raretk des mesures prkcises concernant le comportement du muscle, au stade initial de la degenerescence ; d’autres incertitudes, rCvClCes par les contradictions de la litterature, confirment d’ailleurs cette impression que des elements de base manquent encore pour que l’on puisse se prononcer entre les deux hypotheses pathogeniques proposies : celle d’un simple demasquage de I’excitabilite propre du muscle par la denervation (JAMIN, 42 ; ADRIAN, 3, 4), e t celle d’une alteration pathologique des proprietks fonctionnelles de la fibre musculaire, impliquant donc I’existence d’une influence trophique du neurone moteur sur le muscle strie, dans les conditions normales (ERB, 25, 26).

I1 nous a ainsi paru utile de reprendre cette etude, de fagon syste- matique et dans des conditions experimentales optimales, de maniere a pouvoir exprimer I’evolution complexe de l’excitabilite en fonction des deux parametres fondamentaux que les theories recentes de I’excitation electrique ont dkgages (LAPICQUE, 51 ; FABRE, 27, 30 e t 31; HILL, 4 0 ; KATZ, 4 3 ; SKOGLUND, 79).

Cette etude descriptive ne nous a d’ailleurs pas seulement permis de preciser et d’etendre des donnees dCja connues : elle nous a amen6 a faire la discussion de plusieurs points d’importance theorique ou pratique, comme I’excitabilite du muscle normalement innerve, la signification qu’il faut donner aux discontinuitis decrites dans les courbes voltage-capacite, les relations temporelles entre les signes electrologiques de regenerescence e t la reinnervation efficace du muscle, ... etc. D’autre part, I’ensemble de ces resultats devait former une base solide, nkessaire pour aborder efficacement la physio-pathologie du muscle denerve par des methodes Clectro- physiologiques plus fines et plus prkcises que la methode d’excitation transcutanee.

Cette premiere partie de notre etude discute la question complexe de I’excitabilite des muscles intacts et (( demasques )) par le curare ou la dknervation recente, et rapporte ensuite I’evolution dCgCne-

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rative e t regenerative de la courbe voltage-capacite e t de la chronaxie ; une seconde partie envisagera l’evolution de la constante de temps d’accommodation, e t discutera l’ensemble des resultats obtenus.

11. - Position de la question

Au milieu du sikcle dernier, la notion s’ktait deja degagee que les reponses au courant electrique sont modifiees lorsqu’un muscle est paralyse (DUCHENNE, 23 ; BAIERLACHER, 6). Mais c’est WILHELM ERB (25, 26) qui fonda l’electrodiagnostic classique en groupant et en systematisant en un syndrome bien defini, la ((reaction de degenerescence I), les donnees connues e t celles que lui avaient apportees ses etudes experimentales et cliniques. I1 montra le premier que les excitabilitks du nerf e t du muscle evoluent differemment au cours de la degenerescence, e t il mit notamment en rapport la perte precoce de l’excitabilite du nerf moteur avec sa desintegration histologique particulikre, que WALLER venait de decrire (1850 ; 82). Enfin, il elabora une interpretation pathogenique coherente, qui rapportait les modifications electriques observees a une alteration pathologique, demontree par son Ctude anatomique du muscle : 1’ (( atrophie degenerative I).

La K reaction de degenerescence 11 est bien connue, et elle constitue encore actuellement la base de l’electrodiagnostic des muscles sque- lettiques. Nous ne ferons que citer ses elements principaux: inexci- tabilite du nerf, hyperexcitabilite galvanique e t hypo-excitabilite faradique, ralentissement de la reponse au courant continu, inversion polaire et irritabilitk mecanique.

Deja a cette epoque, la variation inverse des seuils galvanique et faradique avait ete judicieusement rapportee par NEUMANN (1864 ; 64) a la difference physique de ces deux types de courants : selon cet auteur, elle signifiait simplement que (( seuls les courants d’une certaine duree sont capables d’exciter le muscle denerve )) ; ERB dit avoir souvent confirme cette interpretation, en verifiant l’inefficacite de courants galvaniques rendus suffisamment brefs.

Mais pour qu’il soit possible de saisir la portee reelle de tous ces faits, il fallait attendre que soit elucide le r61e de la duree dans les processus d’excitation. A la suite des travaux de HOORWEG, Weiss, LAPICQUE et LUCAS (voir LAPICQUE, 51), il devint evident que

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cette notion fondamentale, que l’on represente le mieux par une courbe intensite-duree, est egalement valable pour tous les tissus excitables : la similitude des courbes d’excitabilite, pourvu que I’on choisisse des coordonnees adequates, autorisait des lors a caracteriser chaque tissu par un (( temps physiologique )) (cf. la chronaxie de LAPICQUE, 51), et a faire des comparaisons quantifafives.

E t c’est ainsi qu’en 1914, au moment d’un renouveau d’interCt pour les problkmes de I’electrodiagnostic en raison des necessites urgentes de la neurochirurgie de guerre, l’on se trouvait en ktat de definir l’excitabilite alteree du muscle denervi. L’on pouvait espkrer tirer de cette c3mparaison quantitative avec le muscle normal des hypotheses interpretatives plus satisfaisantes que celle d’une anomalie, pouvant eventuellement echapper aux lois de la physiologie normale, comme semblait le penser ERB. Par ailleurs, l’application clinique de nouveaux tests devait permettre des progres dans le domaine pratique, ou, comme le constatait ADRIAN en 1917 (4), aucune donnee significative n’etait apparue depuis le travail de ERB.

Plusieurs tentatives faites a ce moment pour prkciser les donnees classiques n’ont pas apporte tous les resultats que l’on en espkrait. LALJCIER a , par exemple, tent6 de deceler des variations minimes de l’excitabilitk musculaire en utilisant (( l’indice faradique )), ou rapport des seuils de deux stimuli inkgaux en duree e t faciles a comparer : les courants induits de fermeture et de rupture (1915, 56). Une autre methode, celle de CLUZET (1913, IS), se proposait de rechercher la valeur de la capacite qui donne une reponse liminaire pour un voltage fixe donnk ; cette methode qui exigeait implicitement l’invariance de la resistance du circuit de decharge, etait imprecise, et ne constituait en somme qu’un indice chronaxique grossier.

Les premieres evaluations du ralentissement de I’excitabilite du muscle denerve paraissent bien Ctre celles de ACHELIS e t GILDE- MEISTER (2), qui, en 1915, montraient un allongement important du temps utile ((( Hauptnutzzeit )) de GILDEMEISTER) ; ces auteurs concluaient par une interpretation, aujourd’hui Cvidente, du comportement inverse des seuils faradique et galvanique, dans la (( reaction 1) de degenerescence.

En 1916-1917, ADRIAN faisait part de ses resultats sur l’evolution de la courbe intensite-duree, et ses experiences etablissaient de la faqon la plus Claire I’allongement du processus d’excitation,

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en mCme temps qu’elles I’amenaient a formuler une hypothese explicative nouvelle (que nous discuterons en detail au chap. V) : comparant ses propres resultats a ceux que KEITH LUCAS avait obtenus sur le sartorius de Grenouille (62). ADRIAN assimilait la courbe d’excitabiliti du muscle intact a celle du nerf (ou substance y, selon LUCAS), et celle du muscle denerve a celle de la substance musculaire propre (ou CI, selon LUCAS) ; le passage de I’une de ces conditions a l’autre se faisait donc selon lui par une substitution, qu’il demontrait par les discontinuites des courbes intensite-duree aux pkriodes intermediaires de I’evolution. La denervation rkalisait donc apparemment un simple demasquage de I’excitabilite musculaire, analogue par exemple a celui que realise le curare (BRUCKE, 1867, 15 ; K. LUCAS, 62).

Enfin, il convient Cgalement de citer les donnees apportees a ce moment par BOURGUIGNON, dans son etude d’ensemble sur (( La chronaxie chez 1’Homme )) (1923, 12).

En contraste avec ces progres sensibles dans I’interpretation theorique des phenomenes, le probleme clinique capital qui est de determiner la probabilite d’une reinnervation e t la nature de la lesion nerveuse, ne recevait aucune solution satisfaisante. Ainsi, 0. FOERSTER (37)’ revoyant ce que lui ont appris une serie de pres de 4000 blessures nerveuses, fait cette constatation decevante, que (( im Verlaufe der Restitution oft bereits alle von einem Nerven versorgten Muskeln gute Funktion und doch noch komplette oder partielle Entartungsreaktion zeigen konnen 1). I1 ne fait ainsi que confirmer ERB (1868) qui, sur le Lapin comme en clinique humaine, n’avait trouve aucun rapport entre les modifications de l’excitabilite se produisant a la regenerescence, et le retour de I’activite volontaire.

Les graphiques publies par BOURGUIGNON (12) montrent la simultaneite d’une diminution sensible de la chronaxie musculaire et le retour a I’excitabilite indirecte. Enfin, ADRIAN (3,4), qui consi- derait comme signe de regenerescence l’apparition d’une discontinuite de la courbe intensite-duree, semblait montrer l’impossibilite d’un pronostic electrique : I’excitabilite musculaire (( demasquee 1) par la denervation ne pouvait en effet se modifier que lors de la reapparition dans le muscle d’axones moteurs excitables.

En somme, si I’on fait le point des elements acquis a cette epoque : I’etude des reponses aux courants galvanique et faradique complktee

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par la recherche de la chronaxie, permet de faire essentiellement un diagnostic de la topographie des muscles denerves e t de preciser ainsi le niveau de la lesion. Ensuite, la comparaison des risultats de plusieurs examens successifs peut donner des indications limities sur I’aggravation ou la restitution de la degenerescence ; mais une fois celle-ci installee, le clinicien se trouve d quia ; et il ne peut que constater aprks de longs mois la recuperation motrice eventuelle : c’est pour cette raison que beaucoup de chirurgiens conseilrent I’intervention precoce, et si possible l’excitation du nerf expose, qui seule permet des deductions valables (FOERSTER, 37).

Avant d’envisager les travaux recents sur la degenerescence wallkrienne, il convient de rappeler les progres realisis dans le domaine de l’excitation dectrique des tissus.

Jusqu’ici, les alterations du muscle denerve, quelle que soit par ailleurs leur signification, ont ete interpretees par un allongement du (( temps physiologique 1) (cf. lenteur de la reponse, dissociation des seuils galvanique/faradique, ...). Ce ralentissement Ctait Cvalue le plus simplement par la mesure de la chronaxie qui, selon LAPICQUE (1926, 51), (( revele une proprietk essentielle de chaque organisation particuliere de la matiere vivante D. Pour LAPICQUE, l’etude des courants a Ctablissement progressif n’apporte rien de vraiment different et n’est en fait utile que comme mesure d’un indice chronaxique permettant I’excitation selective des elements les plus lents : ((plus un tissu a besoin de ... duree, mieux il tolere ce retard )) (53).

Or, depuis 1928, Ph. FABRE a degage cette notion que, par les courants progressif e t instantani, I’on interroge respectivement deux proprietks distinctes de I’organe excitable : celles-ci se caractirisent par deux constantes de temps independantes (27, 30 et 31). Cette question a ete clairement discutee par A. V. HILL (1936, 40) qui dans une theorie mathematique basee sur des donnees anciennes et des recherches recentes, caracterisait le processus local d’excitation (ou (( local potential 1)) par deux constantes de temps independantes : (( k )) ou constante de temps d’excitation, que l’on peut considerer comme proportionnelle a la chronaxie, moyennant certaines conditions (cf. notamment RUSHTON, 76 ; FABRE, 28 e t 32 ; MONNIER, 63) ; e t K h~ qui est inversement proportionnelle a la capacite d’accommodation, celle-ci etant difinie par la necessite d’augmenter le voltage liminaire lorsqu’on impose des retards croissants a I’etablissement du courant ;

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cette propriete d’accommodation tend en somme a reduire de plus en plus au cows du temps (avec une efficacitk inversement proportionnelle a la constante de temps A) I’effet excitant du courant (cf. B. KATz, 43).

LAPICQUE a critique ces methodes de mesure de la constante A (seuil exprime en multiples du voltage rheobasique en ordonnee, durCe d’etablissement du courant progressif en abscisse ; SOLANDT, SO) ; il a ainsi fait ressortir I’importance d’un facteur qui n’avait pas requ suffisamment d’attention : I’activitC auto-rythmique evoquee par les courants suffisamment intenses, lorsque l’accommodation est faible (52, 54, 55). Cette complication introduite par les phenomenes repktitifs avait Cte pressentie par FABRE (27), qui avait vu que le muscle n’a pas de pente limite.

Actuellement, la part de ce phenomene parasite a ete clairement definie par BERNHARD, GRANIT e t SKOGLUND (9) e t SKOCLUND (79), dans des expCriences particulierement dCmonstratives. Envisageant les rCponses d’un petit groupe d’axones au courant lineairement croissant, ces auteurs montrent qu’a partir d’un certain voltage, la courbe d’accommodation devient horizontale et la reponse repetitive ; il n’y a donc pas de pente lirnite, maIs une perte brusque d’accommodation (N breakdown of accommodation N) lorsque le courant devient suffisamment intense. Pour obtenir des valeurs satisfaisantes de la constante A, il faudra donc ne tenir compte que de la pente de la partie initiale, rectiligne, de la courbe d’accommodation ; comme l’a fait par exemple E. KUCELBERG (49) (fig. 2).

Ces progres theoriques, acquis par des recherches conduites sur le nerf myelinise, rendaient nCcessaire une reconsideration de l’excitabilite du muscle denerve.

Nous nous sommes efforce de repondre a cette necessite en suivant , a des intervalles de 24 a 48 heures, I’evolution des deux parametres mentionnes, d’une part a la digint?‘rescence jusqu’a ce que soit etabli I’etat stable de denervation, d’autre part, au moment de la regression d?s alterations degeneratives. Aucun des travaux recents n’apportait une reponse satisfaisante a ces questions, qui devaient pourtant permettre d’eclaircir la pathogenie encore contestCe (S. TOWER, 82) des alterations degeneratives. Les seules donnees systematiques sont, encore actuellement, celles deja anciennes apportees par ADRIAN (1917,4) : en effet, dans leur etude d’ensernble recente (1945),

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POLLOCK, GOLSETH e t ARIEFF ne commenSaient leurs mesures de I’excitablite qu’au 14e jour (chez le Chat), et ils les poursuivaient a des intervalles de 7 jours environ.

De plus, l’evolution de la constante A n’a jamais etC precisee, car la seule etude moderne qui ait CtudiC les courants progressifs (69) n’a pas tenu compte des elements recents apportes parBERNHARD et al. (9) (vide supra) : POLLOCK et ses collaborateurs utilisaient des durees d’etablissement trks longues (de 1.2 a 8.8 secondes !) qui tombaient forcement dans le K breadkown of accommodation D, et ne permettaient donc pas des evaluations correctes du 1,.

La lecture des travaux realises pendant cette guerre revele enfin des resultats contradictoires qui, nous le pensons, peuvent donner lieu a des developpements intdressants. Pour la premiere fois, se degage en effet la possibilite d’une pronostic electrologique de la reinnervation, dans les recherches de POLLOCK, GOLSETH et ARIEFF (67, 68) et de RITCHIE (71). Remarquons tout de suite que d’autres auteurs apportent des donnees qui ne s’opposent pas a ces resultats, mais qui leur enlevent cependant une bonne part de leur valeur clinique, car elles ne mettent pas en evidence une precession syste- matique des signes electriques de rkgknerescence (ALTENBURGER, 5 ; NEWMAN et LIVINGSTON, 65 ; voir Cgalement P. BAUWENS, 7, 8). De plus, dans ce domaine complexe, il convient de tenir compte des multiples facteurs fortuits susceptibles de modifier radicalement les resultats d’un examen Clectrique (BAUWENS), et aussi du manque d’uniformite des critkres de (( recupiration de la motricitk volon- take )) ( !), proposes par les divers auteurs.

Quelle que soit d’ailleurs I’utilite de cette notion nouvelle pour la clinique, e lk nous paraft avoir une importance theorique que nous tenterons de degager dans ce travail. Des etudes anatomo- experimentales remarquables, inspirees par J. Z. YOUNG, ont en effet permis recemment de comprendre le detail des diverses phases de la reinnervation du muscle strie (E. GUTMANN et al., 38 ; YOUNG, 85 ; GUTMANN et YOUNG, 39) : chez le Lapin, les jeunes axones en regknkrescence poussent vers le muscle a raison d’environ 4 mm. par jour, apres un delai initial au niveau de la cicatrice d’ecrasement du nerf peronier ; lorsqu’ils arrivent au voisinage immediat de la zone jonctionnelle, la transmission neuro-musculaire n’est pas pour autant retablie, et i l faudra attendre environ 10 jours avant d’observer une activite rkflexe. Par I’Ctude electrophysiologique du muscle

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tibia1 anterieur du Lapin, dans des conditions par consequent similaires a celles de YOUNG, nous serons donc a mCme de repondre a cette question qui se pose immkdiatement : les fibres musculaires denervies presentent-elles durant ce delai des modifications de leurs proprietes fonctionnelles, qui precederaient donc la recon- stitution de I’unite motrice ?

Un principe nous est apparu indispensable pour mener a bien ces recherches : suivre au cours des expkriences successives I’excitabilite d’un groupe determine de fibres musculaires, et apprkcier la recuperation motrice en notant la rkponse de ces mgmes fibres a I’excitation indirecte. Depuis les travaux de SHERRINGTON, on sait en effet que le (( muscle est une donnee de I’anatomie macro- scopique sans signification physiologique : les seules unites fonctionnelles sont les ((unites motrices )) (N motor unit )) I) pour le muscle innerve, et les fibres musculaires isolkes pour le muscle denerve a la periode d’etat. Parler d’cc excitabilite musculaire 1) ou de (( recuperation motrice d’un muscle )) n’a donc guere de signification lors de la regenerescence, car le muscle est-a ce moment compose d’une constellation d’cc unites )) a proprietes tres diverses (BAUWENS, 7) : cette notion parait avoir ete degagee pour la premiere fois par BOURGUIGNON (12)’ qui parlait de I’ (( heterogeneite 1) du muscle en regenerescence.

111. - MBthode et terminologie

Toutes nos mesures ont ete faites sur le Lapin adulte (2,500 kg. a 3,500 kg.), par la mCthode monopolaire transcutanie d’excitation. Nous avons choisi le Lapin d’une part a cause de sa placidite : une narcose tres legere (0.2-0.3 centimetre cube de Nembutal ABBOTT/kg., injecte avant chaque expkrience dans la veine marginale de l’oreille) assurait I’immobilite complete de I’animal sur sa planche a conten- tion ; d’autre part, en raison des qualitis de finesse de la peau et du tissu cellulaire sous-cutane, ce qui eliminait les difficultes de lecture e t les causes d’erreur que le clinicien redoute dans l’examen des

(1) (( The term ’motor unit’ includes, together with the muscle fibres inner- vated by the unit, the whole axon of the motoneurone from its hillock in the perikaryon to its terminals in the musclen (C. S. SHERRINGTON, 78).

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sujets a teguments Cpais (cf. ACHELIS, 1 ; BAUWENS, 7 ; POLLOCK et al., 68).

Les animaux ont C t C nourris avec un regime mixte, compose de verdure, de fourrages e t de farineux ; malgre la frkquence des narcoses ils ont ete maintenus en excellent etat pendant des periodes prolon- gees, leur poids restant stationnaire ou augmentant Egerement.

Les experiences ont porte sur deux muscles du membre inferieur : le tibial antkrieur et le gastrocnemien, qui ktaient paralyses unila- teralement au cours d’une operation aseptique portant sur leurs nerfs respectifs (nerf peronier et nerf tibial posterieur) ; cette intervention utilisait comme voie d’acces la face posterieure de la cuisse, et elle consistait soit en une resection des nerfs sur environ 2 centimetres (voir : (( Evolution degenerative n), soit en un ecrasement maximal B I’aide d’une pince hemostatique droite de HALSTED sans griffe (voir : (( Evolution regenerative D). Dans tous les cas, on respec- tait le nerf saphene externe, qui assure I’innervation sensible de la region calcaneenne, ce qui a permis d’eviter tout trouble trophique ou escharre de la patte (cf. GUTMANN, GUTTMANN, MEDAWAR e t YOUNG, 38) ; de plus, I’integritk de la veine saphene externe s’est averee necessaire pour exclure un cedeme mallColaire malencontreux durant les premiers jours post-operatoires.

Remarquons que les ecrasements realisks interrompaient totalement la continuite des axones sur environ 2 millimetres ; ils respectaient les gaines conjonctives du nerf, assurant ainsi une reinnervation optimale, dans de conditions beaucoup plus simples, plus homogenes (pour les divers axones composant le nerf) et plus reproductibles que lors des sutures apres section (J. 2. YOUNG, 8 5 ) ; enfin, ils Ctaient realises a une distance suffisante du muscle correspondant pour permettre le developpement complet des alterations degeneratives avant I’arrivCe des axones moteurs en regenerescence.

Reprenant pour la description des divers stades la nomenclature proposee par POLLOCK, GOLSETH et ARIEFF, on considerera successivement : la de‘ge‘ne‘rescence, durant laquelle le muscle subit une evolution complexe qui le conduit bient6t a la pkriode d’etat ou denervation ; cette derniere est caracteriske par les elements du syndrome classique, e t notamment par l’hyperexcitabilite galvanique. Elle sera eventuellement suivie de la rege‘nirescence, lorsqu’apparaitront les premiers indices electriques de recuperation.

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Les deux premieres periodes envisagees ne sont pas differentes, qu’il s’agisse d’un ecrasement ou d’une resection de nerf : elles ne seront donc dicrites qu’une seule fois dans chaque paragraphe (( Evolution degenerative D.

L’excitabilite musculaire a tout d’abord ete suivie a des intervalles de 3-5 jours ; son evolution a ensuite i t 6 precisee, sur d’autres lots de Lapins, par des experiences repetees toutes les 24 heures. Nous pratiquions genkralement deux series de mesures : en excitation longitudinale, a la jonction du tendon et du muscle, e t au point moteur defini sur le muscle innerve comme le point le plus excitable par le courant galvanique.

L’electrode diffuse, une plaque d’argent chlorure de 7 centimetres sur 3 , entouree de gaze imbibee de liquide de LOCKE chauffe, etait placee sous le ventre de I’animal. L’electrode diffkrenciee consistait en une tige d’argent, chloruree regulierement, e t fixke a un support articule ; son extremitk arrondie mesurait 2.5 millimetres de diametre.

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4-

VI L - 9 0 7 -

FIG. 1. - SCHEMA DU CIRCUIT D’EXCITATION.

Trois parties principales : potentiomktre raccordk au rkseau, jeu de condensateurs et shunt de LAPICQUE.

Cette electrode etait recouverte, Iors de chaque experience, d’un tampon d’ouate imbibe de LOCKE chauffe, qui lui etait fix6 intime- ment par un fi l de coton : la surface de contact acquerait ainsi un diametre de 4 mm. environ

Aprks avoir soigneusement coupe les poils de la patte a l’aide de ciseaux, nous posions ces electrodes sur la peau imbibee de liquide

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34 J. E. DE SMEDT

de LOCKE chauffe de maniere a assurer une conductivitk‘satisfaisante. Nous Cvitions donc d’alterer la peau par des solutions salees concen- trees ou par des irritations mecaniques, procedes utilids parfois en clinique, mais inutiles e t fiicheux dans ce cas.

L’appareil d’excitation (fig. 1) etait constitue d’un potentiometre raccorde au rkseau (courant continu de 110 Volts), et d’un jeu de condensateurs de 20 a 0.001 microfarads (pF). Nous pouvions donc a I’aide des clefs (1 ) et (Z), manceuvrkes a la main, envoyer vers le muscle soit des courants continus de longue duree (environ 1 seconde), soit des decharges de condensateur ; un shunt de LAPIC- QUE (51) assurait la stabilite de la resistance du circuit ; une troisieme clef (non figuree) permettait d’inverser le sens du courant.

Enfin, trois autres clefs (A), (B) et (C) permettaient de modifier instantanement le montage en mettant les condensateurs en parallele avec la preparation, e t en introduisant des resistances supplernentaires de 10 000 et de 2000 Ohms : la clef (1) permettait dans ce cas d’obtenir des courants progressifs, qui apres une croissance exponentielle de duree variable, prksentaient un plateau constant (LAPICQUE, 50 ; LAUGIER, 57 ; SOLANDT, 80 ; KUGELBERG, 49). La dude caracteristique de I’Ctablissernent d’un tel courant est donnee par le produit RC (resistance x capacite) ; dans notre montage, R etait suffisamment faible pour que la perte de courant au travers de la preparation n’affecte pas la duree de la charge (cf. FABRE, 30), et sa valeur etait :

R, (R, + Rp) R, + R, Rp

10 000 (2000 + 7600 + 5400) 10 000 + 2000 + 7600 + 5400

R = - - ~~ = 6000 Ohms.

R, : resistance en amont du shunt capacitaire (10000 Ohms). R, + Rp : resistance en aval du shunt capacitaire plus resistance

de la preparation (cf. SOLANDT, 80).

Les lectures de seuils se basaient sur une reponse liminaire localisee pres de I’electrode differenciee. Pour chaque Lapin, on s’effoqait de suivre I’excitabilite d’un groupe donne de fibres musculaires, en prenant comrne repere I’apophyse anterieure du tibia. Nous deter- minions ainsi successivernent : le voltage rheobasique et la chronaxie, la courbe voltage-capacite, en ayant soin de verifier la stabilite de la rheobase, les seuils anodiques de fermeture e t de rupture et les seuils galvanotoniques cathodique et anodique. Sur un dernier lot d’animaux, nous avons fait Cgalement des lectures lirninaires pour

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des courants progressifs dont les temps d’etablissement (RC) Ctaient de 6 a 80 millisecondes (msec.).

L’appreciation de la recuperation fonctionnelle a ete deduite des reponses du tibial anterieur a l’excitation transcutanee du nerf peronier, a I’endroit oh il croise superficiellement la face laterale du perone ; nous pouvons ainsi nous rendre compte de la topographie des secteurs musculaires repondant a la situation indirecte. Vu la difficulte d’acces du nerf tibial posterieur au creux poplite, nous n’avons pas etudie la re‘ge‘ne‘rescence du muscle gastrocnemien.

IV. - Expkriences prkliminaires

La tempkrature des muscles deherve‘s Les cliniciens savent depuis longtemps que dans certaines para-

lysies, les membres sont considerablement refroidis probablement a la suite de troubles vaso-moteurs concomitants, e t que les mesures electriques peuvent &tre notablement alterees dans ce cas. D’autre part, le refroidissement de muscles normalement innerves peut determiner chez eux un ralentissement de la secousse et un allongement notable de la chronaxie ((( Umstimmungsreaktion )) ; cf. ALTEN-

Cette notion d’une analogie des reactions electriques du muscle normal refroidi et du muscle denervk a ete recemment amplifike par J. DOUPE (1943 ; 22), qui estime pouvoir rapporter au facteur temperature la plupart des elements du syndrome de degenerescence wallerienne, chez I’Homme. I1 faut remarquer cependant que cet auteur base son hypothese sur I’observation des effets de refroidisse- ments e t de rkchauffements artificiels, plutdt que sur des mesures des temperatures reelles des muscles.

BURGER, 5).

Ces considerations nous ont amene a evaluer le rdle possible de la temperature sur I’excitabilite electrique du muscle denerve, e t aussi a contrdler ce facteur au cours de nos experiences.

Des mesures systkmatiques ont ete faites, sur des Lapins places dans une ambiance qui ne sollicitait pas leur thermorkgu- lation (To du laboratoire, 20-220), en piquant dans les muscles homologues, denerve e t temoin, des thermocouples fer-constantan soudes dans des aiguilles hypodermiques. Un appareil (( Speedomax ))

de LEEDS et NOTHRUP permettait la lecture et I’enregistrement

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droit

automatiques des temperatures. Un thermometre rectal completait I'installation.

Ces mesures ne nous ont montre aucune difference significative des To des muscles homologues du mCme animal, malgre leur condition tres differente : les mesures etaient le plus souvent identiques, et il Ctait exceptionnel de trouver une variation de quelques dixiemes de degre en plus ou en moins, cela pendant au moins les quatre premiers mois de la denervation.

Ces resultats negatifs ne s'accordent pas avec ceux de KEMP, TUTTLE et HINES (46), qui decrivent un abaissement de To de 0.70 en moyenne, des les premiers jours de la denervation ; mais ces auteurs pratiquaient chez leurs Chiens une resection des nerfs sciatique e t crural, excluant ainsi une bonne part de I'innervation sympathique du membre : des troubles vaso-moteurs pouvaient dans ces conditions rendre compte du lkger refroidissement observe.

I1 est une autre cause d'erreur que nous pensons avoir mise en evidence, en exaltant globalement la thermogknese musculaire par une sollicitation physiologique : le refroidissement de I'animal. Une de ces experiences est resumCe dans le tableau I : apres avoir

gauche

TABLEAU I . - T E M P E R A T U R E S DES MUSCLES NORMAUX E'T DENERVES AVANT

ET A P R E S U N E SOLLICITATION GLOBALE D E L A THERMOGENESE

38" 3805 38"5

40° 390 38"s

11 h.35' . . . . . . . . .

12 17.09' . . . . . . . . . 12 11. 23' (15' aprks) 12 h. 33' (25' aprks)

38"s 1 38"s

Gastrocnemien

droit

39"

40° 3 90 38"5

gauche

39"

400 39" 38"s

_ _ - ~

To rectale

40°3

40°4 40°6 40°5

Expirience du 7- 5-49, Lapin 34 ; le muscle tibia1 antirieur droit a k t e dinervC

L'animal n'est pas narcotisk et il est place sans entraves dans la glacikre. La stabilitk de la To rectale montre l'eficacitk de la riponse tliermorCgulatrice ;

I'kvolution identique des To des deux gastrocnimiens intacts donne I'assurance que le refroidissement a bien agi symitriquement.

123 jours auparavant, par la resection du nerf pkronier droit. Arc

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verifie I’egalite des T o des muscles symetriques (le tibial anterieur droit est dknerve depuis 4 mois) chez ce Lapin au repos et sans narcose, nous le plaqons sans aucune entrave dam une glaciere a 00 pendant 30 minutes. Immediatement apres cette Cpreuve, la To du muscle tibial denerve est abaissee d’un demi-degre, alors que celle des muscles normalement innerves est nettement augmentee ; ces variations sont transitoires, et 25 minutes apres l’on se retrouve dans les conditions initiales.

Remarquons que le comportement similaire des deux muscles gastrocnemiens donne I’assurance que la cause perturbatrice a agi symetriquement : les variations observees pour le tibial dCnervC sont donc bien significatives.

DISCUSSION ET CONCLUSIONS. - Pour autant que l’animal soit au repos et a la neutralit6 thermique, les mesures thermo-electriques ne permettent de deceler aucune diminution de la temperature musculaire durant les quatre premiers mois au moins de la degenerescence wallerienne. Nous pouvons donc affirmer que le facteur (( refroidissement )) ne joue aucun r61e dans le determinisme des alterations Clectrophysiologiq ues du muscle dknerve.

Ce fait peut paraitre paradoxal, a premiere vue. I1 etonne beaucoup moins si I’on se rappelle qu’en depit de son atrophie, la fibre musculaire n’apparait pas autrement alteree dans son aspect histologique (JAMIN, 42; TOWER, 82), et que d’autre part, sa consommation d’oxygene par gramme de tissu (Q 02) n’est certainement pas dimi- nuke par rapport au temoin (KNOWLTON et HINES, 47 ; FISCHER, 34) : le metabolisme oxydatif du muscle denervk a donc un niveau com- parable a celui d’un muscle normal au repos.

L’on ne devait donc s’attendre a trouver un refroidissement que lorsque les fibres musculaires denervees sont remplacees par du tissu conjonctif, dont le metabolisme est beaucoup moindre. De fait, les mesures que nous avons pratiquees sur des muscles en voie de fibrose (Lapins 8 et 12 ; voir note page 49) ont donne systema- tiquement une To de l o a 1.50 inferieure a celle du temoin.

Comme il n’etait pas desirable de traumatiser regulierement les muscles par une aiguille thermo-electrique, nous nous sommes contente de suivre la To rectale au cours des experiences courantes. Des contr6les nous ont montre qu’en maintenant celle-ci a sa valeur normale de 40-420 (lampes chauffantes), la temperature musculaire restait constante, pendant la durke habituelle des experiences.

4

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’ente

31.6 40 38.7 28.4 31.2 31.2 28 46 _ _ - _ 53 43.2 - _ - _ - _ - _ 34 - _ - _ 45

J . E. DE SMEDT

A

3 1 . 6 25 26.7 36 32 32 35 21 . j

19 23

29

22

TABLEAU 11.

Rh

LES PARAMETRES D E L ’ E X C I T A B I L U ~ D U N E R F P E R O N I E R ,

D U MUSCLE NORMAL (type I et type 2) ET D U MUSCLE A LA PkRIODE D’LTAT D E LA DENERVATION

Chr

Les rhkobases (Rh) sont exprimies en volts, les chronaxies (Chr) en microfarads (yF) et leurs valeurs moyennes en pF et en millisecondes (msec.) ; les pentes des courbes d’accommodation (pente) le sont en nombre de rhiobases pour une seconde et les constantes A en msec.

’ente

34.4 40 _ _ 31.2

32 31.2 26 51.2 37.2 51 54.4 43.2 5 5 _ _ _ _ _ _ 36.4 33 28 - _

?z!e

0 c r: p. rd a .-

- 41

42

43 46

47

48 49 51

-

A

29 25

32 31.: 32 38 19.1 27 19.( 18.: 23 18

2 7 . ~ 30 35

--

=

a + + d - G. G. Dr. G. G. G. G. G. Dr. Dr. G. G. Dr. Dr. G. G. Dr. Dr. Dr. G.

- Moyennes :

lente

8.6116 _ _ _ - - - l o _ - _ - _ - 12 11.2 8 8.3 7.2 9.4

10.8 10.6

9 12.4

_ -

- -

9.8

F

Date

13-2-5C 15-2-5C 18-1-jc 8-2- jC

10-2-5C 17-2-5C 6-3-5C

17-2-5C 30-1-5C 1 -2-5c

15-2-5C 22-2- j C 24-2- 5 C 24-2-5C 28-2-5C 28-2-5C

1-3- 5 C 2-3-5C 7-3-5c

13-3-5c

A

100

83.3 89.2

125 120 138 106 93 94

Ill 80

104.5 msec.

I. Nerf pironier

7 6

7 6.5 7.5

10 7 6.5

10 7

10 7.5

8.5 6.5

15

8.13 volts

0.05 0.055

0.09 0.05 0.09 0.08 0.05 0.05 0.03 0.04 0.03 0.035

_ _

_ - - - _ -

0.05 0.06 0.05

_ -

0.054

pF, soit 0.26

msec.

12.5

10 17 1 5 20 18.5

0.07 17.50.04

0.04 0.05 0.06 0.09 0.04

11. Tibial : type I

5 7.5 4.5 5 . 5 8.5 6.5

5

0.4 0.4 0.7 0.75 0.5 0.5

0 . 7 - -

15

11

10

14.5 olts

0.04 - _ - _ _ _ - _

0.04 _ _ - _

0.04

0.051

pF , soit

0.245 msec.

I

111. Tibial : type 2

37.5

I

Rh Chr

27.7 msec.

6.8 olts

0.61

yF, Arc

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Lapin no

41

42

46

--

Les chiffres se trouvant sur une mCme ligne horizontale se rapportent i une mCme expkrience, dont la date est indiquke.

Pour les mesures I , I 1 et I 1 1 : on constate que certains muscles ne donnent que des rkponses d’un seul type, alors que d’autres peuvent prksenter les deux modes de rkponse.

Pour les mesures IV : le dklai est indiquk en jours a p r b la rksection du nerf ; I’emplacement de I’klectrode diffkrencike est soit distal (D. ;’ excitation longitudinale), soit proximal (Pr.).

Les mesures I 1 et 1 1 1 se rapportent toutes i la rCgion proximale du muscle ( a point moteur )I).

Date

8-2-50

10-2-50 8-2-50

10-2-50 22-2-50

1-3-50

3-3-50

6-3-50

14-3-50

Dklai

26

28 21

23 21 28

30

33

41

Elec- trode

D. Pr. D. D. Pr. D. Pr. D. Pr. D. Pr. D. Pr. D. Pr.

Moyennes :

~ -. .- - IV. Tibia1 dknervk

Rh

2 3 1 2 2 1 . 5 1 . 5 1

1 . 5 1 1 . 5 1 . 5 1 . 5 1 1 . 5

1.56 volts

Chr

3 2 . 7 3 3 3 3.2 3 3.3 3.2 2.7 3.4 2.8 2.9 3.2 3.3

3.04

14.62 U.F, soit

msec.

Pente

3.2 2.4 3.4 2 2.4 2.4 3 2.6 3.4 4 3.6 2.8 3 3.2 3

2.96

h

312.5 416 294 500 416 416 333 400 294 250 277 357 333 312.5 333

349.5 msec.

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40

~~

I et I 1

Rh ................. t = 2.16 (')

A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . t = 0 . 3 (1)

1 Chr. . . . . . . . . . . . . . . . . Pente . . . . . . . . . . . . . . .

t = 0.43 (l) t = 0.42 ( l )

J . E. DE SMEDT

~~

I1 et 111 111 et I V

t = 6.7 (3) t = 10.8 (3)

f = 33.8 (3)

t = 14 (3) t = 12.1 (3)

t = 14.2 (3) t = 11.7 (3) t = 15.5 ( 3 )

V. - (( DBmasquage )) ou (( dBgCnBrescence ))

Les constantes de temps des muscles intact, curarise' ou dans les premiers stades de la de'ge'ne'rescence.

I1 nous est apparu que le muscle normalement innerve peut presenter deux types nettement differents de reponse au courant electrique.

La rbponse du (( type 1 )) est vive, assez etendue mCme lorsqu'elle est juste limaire ; son seuil est trbs net, bien differencie e t stable. Sa courbe voltage-capacite ne presente aucune discontinuite, e t les chronaxies que I'on peut en dkduire sont similaires a celles du nerf moteur : la valeur moyenne (tableau 11, p. 38) en est de 0.051 microfarad (pF), soit en utilisant le facteur de conversion 0.37

(LAPICQUE, 51) 0.25 millisecondes (msec.). La petitesse de sa constante A, 27.7 msec. en moyenne, traduit une accommodation forte, semblable a celle des axones moteurs.

La reponse (( type 2 )) est nettement moins vive, sans avoir cependant la lenteur caracteristique du muscle denerve ; elle est beaucoup plus localisee, e t d'etendue plus limithe pour les courants liminaires. Son seuil est souvent moins stable.

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Sa rheobase est generalernent rnoins elevee ; sa courbe voltage- capacite est toujours discontinue, ce type de reponse etant remplack par une contraction nettement plus vive et plus etendue (ayant par consequent les caracthes du (( type 1 )I) pour les courants plus brefs : le caractere composite de cette courbe n’est pas un artefact, car il s’agit toujours de la reponse des rn&mes fibres musculaires (cf. RUSH- TON, 73). La chronaxie lue sur le segment de droite de la courbe complexe est une dizaine de fois plus grande que celle qui caracterise le (( type 1 )) ou le nerf moteur, et sa valeur moyenne est de 0.61 pF, soit environ 3 msec. ; cette chronaxie doit parfois se lire sur la courbe par extrapolation. Enfin la constante A est dans ce cas de 104.5 msec., en moyenne.

Dans les conditions oit nous nous sommes place, I’excitation du tibia1 anterieur au point moteur (defini par le seuil rheobasique le plus bas) donnait, en proportions a peu pres egales, des reponses du (( type 1 1) ou du (( type 2 )) ; un rn&me muscle donnait generalement une reponse du m&me type, au cours des examens successifs. Lorsque la reponse Ctait du (( type 1 N, et les seuils relativement eleves, il etait possible d’obtenir une reponse de ((type 2 )) en deplaqant legerernent la cathode stimulante. L’excitation longitudinale donnait peut-etre plus frequemment des reponses de (( type 2 I), rnais I’autre type s’y presentait egalement.

Nous avons sournis les donnees numeriques du tableau I 1 a l’ana- lyse statistique, en utilisant le test (( T 1) de FISHER (35, 36) ; nous avons ainsi compare deux a deux les valeurs moyennes de rheobase, de chronaxie, de pente de la courbe d’accommodation et de constante A (ou inverse de cette pente) pour les 4 types de reponses envisagees (l).

Si I’on considere les donnees du tableau 111, on observe irnme- diatement qu’il n’y a pas de difference significative entre les valeurs de chronaxie, de pente e t de A du nerf rnoteur (excitation transcutanee) et de la reponse ((type 1 )). La reponse (( type 1 1) est ainsi en tout sirnilaire a celle que I’on obtient en stimulant le nerf rnoteur. I1 est d’ailleurs bien demontre, par ailleurs, que I’excitation au (( point moteur )) classique porte sur les axones rnoteurs a I’endroit

(l) Nous tenons i relnercier le docteur LEOPOLD MARTIN qui nous a guidC dans l’interpretation statistique de ces donnkes numkriques.

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42 J . E. DE SMEDT

ou ils s’kpanouissent dans le muscle (BOURGUIGNON, 12) ; la rheobase significativement plus 6levCe dans le cas du (( type 1 )) correspond donc probablement a l’interposition de tissu musculaire. Nous sommes ainsi autorise a assimiler notre (( type 1 )) avec 1’Clement y de KEITH LUCAS (62; voir egalement RUSHTON, 74).

Le tableau 111 montre d’autre part que la difference entre les 4 param6tres etudies est significative si I’on compare les reponses (( type 1 )) et (( type 2 1). Nous pensons pouvoir assimiler cette reponse ((type 2 1) a la substance musculaire propre, ou Clement M de LUCAS (62 ; voir Cgalement RUSHTON, 75).

En effet, si I’on curarise I’animal (3-4 unites par kg. d’Intocostrine, SQUIBB), on n’observe plus que des reponses de ((type 2 )), avec cette seule difference que la courbe voltage-capacitk est maintenant continue. Nous ne faisons que reprendre l’interprktation de LLXAS e t de RUSHTON, en disant que l’element y a etC elimine par le curare, et que nous observons ainsi la reponse de l’element M, qui est (( demasque )) s’il n’etait deja apparent avant la curarisation.

L’on sait par ailleurs que la section du nerf moteur produit precocement un autre type de curarisation, avec blocage de la transmission neuromusculaire a u n moment ou la conduction s’effectue encore dans le tronc nerveux (J. TITECA, 81 ; LISSAK, DEMPSEY et ROSENBLUETH, 60 ; COPPEE, 19). Or, de la 30e a la 40e heure environ(l) on observe toujours une reponse de (( type 214 avec des courbes voltage-capacite continues (fig. 2 ; tableau IV).

Enfin, remarquons que les parametres de la substance musculaire normale apparaissent significativernent differents de ceux du muscle au stade d’etat de la denervafion (tableau 111 fig. 2) ; ce fait montre deja que la seule hypothese de (( demasquage 1) ne peut rendre compte du syndrome de degenerescence wallerienne.

( l ) Des stimuli dix fois liminaires pour le nerf tibial postkrieur intact ont i t 6 appliques sur le nerf pironier expos6 au cours de deux experiences, rCalisCes respectivement aux 3 1 e et 3 2 e heures : nous n’avons observk dans aucun de ces cas une rCponse du muscle tibial antbrieur. Le bloc de la transmission neuro- musculaire parait donc se produire chzz le Lapin beaucoup plus precocement que chez le Chat (7OP heure, selon LISSAK ET al., 6 0 ; COPP~E, 19); remarquons cependant que TITECA siqnalait des dClais seinblables aux n6tres pour le Chat !

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DECENERESCENCE WALLERIENNE DU MUSCLE 43

TABLEAU 1v. - P R E M I E R S STADES D E LA D E G E N E R E S C E N C E E T (( DEMASQUAGE 11

D E L’EXCITABILITE MUSCULAIRE

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106. 96 80.1

131 71 92.1 49

Les rhtobases sont exprimees en volts, les chronaxies en microfarads, les pentes de la courbe d’accommodation en nombre de rhCobases par seconde et les constantes h en millisecondes.

Jusqu’a la 30e heure environ, les rCponses du muscle tibial antkrieur (partie proximale ou point moteur) sont du (( type I 11 ou du ((type 2 11.

Aprls la 30e heure, la transmission neuro-musculaire est abolie, toutes les rkponses sont du ((type 2 )I et les courbes voltage-capaciti (V-C) sont toutes continues.

Dis la 46e heure, on observe une Ikgire klkvation de la chronaxie (0.9 pF, Lapins nos 45 et 44) et une diminution de la constante h (71 e t 49 msec., Lapins nos 46 et 44).

* Dans ces cas, le nerf pCronier a C t C expos6 et excitC sans interposition de la peau ; les stimuli utilisCs (courant galvaniyue) avaient un voltage d is fois liminaire pour le nerf tibial postkrieur intact du m&me animal.

Discussion et conclusions

Si I’on parcourt la littirature, on s’apergoit que la plupart des auteurs considerent comme normales chez le Mammifere des chronaxies d’une fraction de rnilliseconde, et ils interpretent cela en disant que I’excitation du point rnoteur porte necessairement sur les fibres nerveuses intra-musculaires (ADRIAN, 3 e t 4 ; BOURGUI- GNON, 12 ; BAUWENS, 7 ; POLLOCK et al., 67 ; etc ...).

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44 .J E. DE SMEDT

Mais i l apparait egalement que les lectures de chronaxie musculaire sont souvent complexes, et qu’il n’est pas rare de trouver des valeurs de 10 20 fois plus grandes que celles que I’on considere generalement comme normales (ACHELIS, 1 ; BUSSOW, 16). LAPICQUE et ses eleves rejettent comme non valables ces valeurs plus elevees qui contredisent evidemment la notion de l’isochronisme neuro-musculaire (51)’ e t il est suggestif de rappeler cette phrase de BCWRGUIGNON (13, page 195) : (( La chronaxie par excitation longitudinale peut osciller entre une chronaxie egale a celle du point moteur et une chronaxie dix fois plus grande e t mtme davantage, ... C’est dire, en considerant les experiences de LAPICQUE sur I’isochronisme du nerf et du muscle, que je n’ai pas reussi a mesurer la chronaxie par excitation longitudinale, sur les gros muscles 1) ! Par ailleurs, beaucoup d’auteurs et notamment les electrologistes americains en arrivaient a denier toute valeur a une mesure de chronaxie musculaire.

Le probleme s’eclaire cependant si I’on se rappelle les resultats obtenus par K. LUCAS (62) e t RUSHTON (74, 75) : lorsque l’on excite le muscle sartorius de Batracien par des electrodes de grande surface, on observe deux excitabilites distinctes, dont I’une se rapporte au muscle e t est plus lente (element a ) , et I’autre se rapporte au nerf (element y), Or, toute excitation transcutanee chez le Mammifkre ou chez I’Homme implique I’intervention d’une cathode physiologique diffuse et non stigmatique !

L’Ctude des courants progressifs chez 1’Homme avait d’ailleurs fourni des arguments en faveur de cette difference des excitabilites du nerf et du muscle : LIBERSON (59) et KUCELBERG (49) ont ainsi obtenu des accommodations beaucoup plus faibles lorsque l’electrode etait posee un peu en dehors du point moteur.

Enfin, des mesures plus precises ont montre plus recernment que les constantes physiques du muscle sont nettement differentes de celles du nerf : SCHAEFER, SCHOLMERICH et HAASS (77), ECCLES, KATZ et KUFFLER (24), KATZ (44 et 45)’ voir egalement DAVIS et FORBES (20).

L’excitation transcutanee du muscle squelettique de Mammifere demontre donc la coexistence d’elements dont les constantes de temps sont nettement differentes (tableaux I1 et 111 ; fig. 2) : le ((type 1 )) se presente lorsque l’on excite les axones musculaires au point moteur, et i l est elimine par la curarisation liminaire et 30 heures

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environ aprks la section du nerf moteur. Le (( type 2 )) est obtenu lorsque par suite de la position de ]’electrode, ou d’une disposition anatomique particuliere (I), le courant agit sur la substance musculaire elle-meme. La curarisation liminaire de I’animal, ou la denervation recente (30e-40e heures) ne modifient pas ces parametres caractkrisant le (( type 2 )), e t ceux-ci apparaissent d’autre part significativement differents de ceux du muscle au stade d’etat de la denervat ion.

D’un point de vue pratique, la coexistence d’elkments a excitabilite diffkrente dans le muscle normalement innerve enleve toute signification aux determinations isolees de chronaxie ou d’une mesure unique censee representer I’accommodation, comme le seuil de climalyse ou I’Halbwertszeit.

I1 est indispensable d’etablir toute la courbe voltage-capacite (ACHELIS, 1 ; RUSHTON, 76 ; BAUWENS, 7) pour mesurer une chronaxie valable, car nous avons observe systematiquenient des discontinuites lorsque la reponse etait du (( type 2 N (et cela, jusqu’au moment du bloc de la transmission neuro-musculaire par le curare ou la denervation). D’autre part, il faut determiner plusieurs points de la courbe d’accommodation, et calculer sa pente d’aprks sa partie lineaire initiale (Kugelberg, 49) : lorsque la reponse est du type 1 , des retards croissants a l’itablissement du courant tendent en effet a exciter (( selectivement )) I’element a, dont I’accommodation est plus faible.

VI. - La courbe voltage-capacit6

a ) Evolution dkge‘niratiue.

Le muscle a la periode d’Ctat de la de‘nervafion, c’est-a-dire 20 jours au moins apres la section du nerf peronier, donne des courbes voltage- capacite caracteristiques : elles sont continues, regulikres, et la chronaxie est comprise entre 2.5 et 4 pF, soit 12 et 19.2 msec ; le voltage rheobasique est sensiblement diminue par rapport au muscle normal. Toute la courbe est en somme deplacee vers la droite par rapport a la courbe normale, ce qui necessite pour la representation simultanee des deux types, une abscise logarithmique (fig. 2 et 3) .

( I ) En effet, certains animaux ne nous donnaient que des rkponses de (( type 2 1) ; comme le suggkre ACHELIS (1)’ il s’aqit I i vraiseniblalclleinent d’une (( ungunstige Lage des Nerveneintrittes )L

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DECENERESCENCE WALLERIENNE D U MUSCLE 47

Deux problemes se posent en ce qui concerne la pkriode initiale de digtkerescence : comment se fait le passage de l’une a l’autre de ces courbes? Que se passe-t-il lors de la fibrose progressive du muscle ?

Un premier lot de Lapins, chez qui j’avais uniquement sectionnC le nerf peronier, donnait des courbes discontinues dks le 4e jour (cf. ADRIAN, 3 et 4 ; P ~ L L O C K et al., 66). Mais ces discontinuitis se rCvClerent bient6t fallacieuses, car elles coincidaient manifestement dans certains cas avec l’excitation de muscles voisins a innervation intacte ; de plus on les obtenait encore aprks des dClais oh, par les autres tests i’on pouvait penser que le muscle denerve Ctait devenu fonctionnellement homogene (40-50 jours !).

Or, i l est evident que, pour qu’une courbe discontinue soit valable il faut que tous ses points correspondent a l’excitation d’un mtme faisceau de fibres musculaires. La petite contraction indice doit donc garder tout au long la mtme localisation : sa rapidite pourrait cependant changer, comme nous l’avons vu pour la rCponse (( type 2)) du muscle intact (vide supra), si l’elkment excitable est rkellement complexe : dans ce cas, le passage de I’excitabilite fente a I’excitabilitC plus rapide s’accompagne en effet d’une modification de la rkponse (cf. RUSHTON, 73).

J’ai donc repris ces experiences en sectiomant Cgalement le nerf

(L igende dc la figure 2 de la page prickdente)

FIG. 2. - LES D E U X CONSTANTES D L TEMPS D E VIUSCLES T I B I A L A N T E R I E U R INTACTS, (( D ~ M A S Q U ~ S 1) ET (( D ~ N E R V E 1).

Cette figure permet la comparaison de 5 types de rkponse bien dkfinis. Dans chaque cas, on reprksente a gauche la courbe d’accommodation : en

ordonnke, le voltage liminaire exprimk en nombre de rhkobase (V/Vo); en abscise, la durke d’ktablissement du courant progressif exponentiel ( RC) en rnsec. La pente de la partie rectiligne initiale est exprimke en nombre de rhiobases pour une durke d’ktablissement d’une seconde, et la constante d’accommodation (( ‘h (ou inverse de pente) est exprimke en msec. La courbe voltage- capacitk dkterminke au coiirs de la m&me expkrience est reprksentke A droite ; la flkche donne dans chaque cas la capaciti chronaxique.

Les paramktres de la rkponse (( type I )I, similaires A ceux que I’on peut inesurer sur le tronc nerveux, sont nettement diffkrents de ceux de la rkponse (( type 2 n. La curarisation liminaire ou la dknervation rkcente ne modifient pas les constantes de temps de la substance musculaire normale (voir B, C et D). Enfin. les parametres de I’excitabilitk musculaire sont nettement altkrks au stade d’ktat de la dbtzematzoic (E).

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tibial posterieur, de faqon a assurer une de‘ge‘ne‘rescence simultanee de tous les muscles situes sous le genou.

Dans ces conditions, lorque des (( discontinuites 1) tendaient a se produire, on les voyait coincider avec l’excitation aberrante de faisceaux de fibres nettement differents, tendant a supplanter la

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FIG. 3. - EVOLUTION D E LA COURBE VOLTAGE-CAPACITE MICROFARADS MICROFARADS

A U COURS D E LA D ~ G L N E R E S C E N C E .

Lapin no 25, excitation de la rkgion proximale du muscle tibial anterieur droit (((point moteur >I) . Resistance du circuit de decharge : I? 000 ohms.

La premiPre courbe caractkrise le muscle normal, rkponse (( type I 1) ; la seconde, qui a kte determinee 50 heures a p r b la resection du nerf pkronier, donne dkjh une chronaxie augmentee par rapport h celles du muscle normal ((type 2 ou demasque (1.1 pF, soit 5.3 msec.). La derni&re courbe (16e jour) correspond au debut de la dinervatzon : chronaxie de 2.5 pF, soit 12 msec., e t hyperexcitabilitk galvanique.

Les courbes intermediaires sont toutes continues : I’evolution dCgCnerative est donc progressive.

Si I’on compare les courbes des 4 e et 5 e jours, on observe une chronaxie plus petite e t une rhkobase plus elevee le 5e jour (cf. chap. V I I . a ) ; dans ce cas, la diminution transitoire de la chronaxie ne parait pa< s’accompagner d’une variation du profil de la courbe V-C suggkrant une reduction de la vitesse d’excitabilitk.

contraction-indice suivie jusqu’alors. En sornme, les (( discontinuites )) paraissent liees soit a I’excitation d’un muscle rendu heterogene par un lkger asynchronisme dans la de‘ge‘ntrescence de ses fibres, soit plus souvent par I’irradiation grossiitre du courant a des muscles voisins normaux, ce dernier phenomitne se produisant aussi bien a la periode d’etat.

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Ainsi, a partir du d e u x i h e jour, toutes les courbes voltage- capacite sont continues. Elles subissent une evolution progressive, par translation vers la droite, avec augmentation correlative de leur constante de temps (chronaxie) (fig. 3 ) . Remarquons que ces courbes peuvent presenter du 4 e au 1 0 e jour environ des irregularites minimes, qui n’ont rien a voir avec des (( discontinuitks )). En fait, il s’agit la d’une dispersion plus grande des points expkrimentaux de part et d’autre de la courbe ideale, a cause de l’imprkcision relative des lectures : les seuils sont a ce moment peu differencies et assez instables, en mtme temps qu’une rheobase elevke traduit une nette hypo-excitabilitk musculaire. Cet etat fugace et d’ailleurs inconstant parait lie aux remaniements accompagnant la dige‘nirescence.

Une fois la dinervation installee, la courbe reste pareille a elle- mCme pendant des temps prolonges. Pendant un an, chez le Lapin 9 qui avait subi uniquement la resection du nerf peronier, et qui montrait apres ce delai un muscle tres atrophie et de consistance dure, mais egalement excitable en toutes ses parties. Le Lapin 12, qui avait subi en outre la resection des nerfs du triceps sural, a presente une fibrose beaucoup plus precoce du tibial anterieur (l) : parallelement, la rheobase s’eleve nettement au-dessus des valeurs habituelles des le lOOe jour (fig. 5) ; les positions de l’electrode deviennent Clectives en ce sens qu’une reponse locale ne peut plus Ctre obtenue qu’en certains endroits du muscle, dans sa partie proximale. Mais la chronaxie et l’allure gknerale de la courbe voltage-capacitC restent caracteristiques de la periode de dinervation.

En somme, lorsque la fibrose etrangle un nombre de plus en plus important de fibres rnusculaires, l’excitation devra porter sur les secteurs limites oit persistent des elements excitables : ce phCnomene

(l) L’examen necropsique de ces deux animaux a montrC que le moignon proximal du nerf pCronier n’avait retabli aucune connextion avec les muscles de la loge antkro-externe de la jambe. La fibrose plus importante chez le Lapin 12 n’itait explicable par aucun fact-eur fortuit etant donne notamment I’absence d’uldre-trophique dans les deux cas ; il parait done permis de relier causalement l’acceleration de l’involution conjonctive et le facteur experimental supplkmentaire, savoir une immobilisation plus compl&te du muscle, lorsque toute la patte est paralysie.

L’examen histologique des muscles du Lapin 12, au 350e jour, a montre dans toute la partie distale du tibial antkrieur droit (denervi) une fibrose intense etouffant les quelques fibres musculaires restantes ; dans la partie proximale, la proliferation conjonctive n’avait pas encore bouleversk totalement la structure du tissu musculaire.

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doit Ctre differencie de I’K heterogeneite )) de la regenerescence qui implique la coexistence d’elements a vitesse d’excitabilite differente.

La fibrose determine egalement une elevation generale des seuils, parce que les fibres sont atteintes plus difficilement par le courant ; mais leur (( temps physiologique )) ne parait pas modifie (fig. 5).

b) Evolution rdgene‘rative.

La rdgenerescence debute par une Clevation progressive de tous les seuils, et la courbe voltage-capacitk se deplace parallelement a elle-mCme vers le hau t ; la chronaxie continue a caracteriser a ce moment un muscle denerve (fig. 4, A).

La courbe subit ensuite une translation progressive vers la gauche en mCme temps que sa chronaxie dirninue (cf. RITCHIE, 71) ; cette evolution, qui traduit l’acceleration de I’excitabilite, debute une dizaine de jours avant le retour de l’excitabilite indirecte, qui est acquise a u 78e jour dans ce cas (fig. 4). A ce moment, la courbe est pratiquement identique a celles qui caracterisent le muscle (( demasque )I au 2e jour de la degknirescence ou aprks curarisation liminaire (comparez fig. 2, C et D, et fig. 4, C). Quelques sernaines apres le retour de I’excitablite indjrecte, lorsque les axones moteurs intra- musculaires ont acquis une maturite suffisante, la courbe devient discontinue cornme pour la reponse (( type 2 )) du muscle normal (fig. 2, B) (I). Enfin, une courbe a chronaxie caracteristique du tissu nerveux ne s’obtient eventuellement que beaucoup plus tard, au 2 1 5 e jour dans le cas du Lapin 19 (fig. 4, C).

Toute cette piriode de transition presente pour l’experimentateur les mCmes difficultes d’etude que la dLgLnLrescence. Les seuils eleves et souvent labiles revelent un etat hypo-excitable du muscle : de leur imprkcision relative resulte parfois une dispersion plus grande des points experimentaux dans certaines courbes.

(l) Entre le moment du retour de I’excitabilitC indirecte et le moment oh la courbe voltage-capacitk de la riponse (( type 2 1) devient discontinue, on peut dCji dCceler dans les courbes une tendance a devenir composites : les lectures sont en effet troublCes pour les petites capacitks par des (( dicalaces 1) qui dimi- nuent brusquement le seuil ; cette rbponse, plus vive et plus Cteiidue m&me pour une excitation liminaire (de meme que le ((type I 11) est Cminemment fatigable, et 3 ou 4 excitations succersives kliminent le phinomine parasite.

Ce phCnom6ne labile e t fugace rkvCle en quelque sorte une excitabilitk plus rapide, qui reste partiellement latente a cause de sa fatigabilitk ; on a toutes les raisons de penser qu’il est dti aux jeunes axones encore immatures.

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FIG. 4. - EVOLUTION D E LA COURBE VOLTAGE-CAPACITt MICROFARADS

A U COURS DE LA R E G L N E R E S C E N C E .

Lapin no 19, excitation de la rCgion proximale du muscle tibia1 antkrieur droit ((( point moteur )I). RCsistance du circuit de dkcharge : 13 000 ohms.

La premiPre courbe caractkrise la ddnervation (Chronaxie 3.5 pF, soit 16.8 msec.). La seconde (62 jours aprks I’kcrasement du nerf) montre cette k lk - vation gknkrale des seuils sans modification des deux constantes de temps, qui prkckde la rtgtnirescence. Le 6ge jour, la sensibilitk galvanique est trPs diminuee et la chronaxie nettement rkduite ( 1 . 5 pF, soit 7.22 msec.) constitue un signe prkcoce de rigidrescence. Le 7Se jour, le groupe de fibres musculaires CtudiC rkpond A la stimulation indirecte et la chronaxie caractkrise une rkponse (( type 2 )) (0.37 pF, soit 1.78 msec.). On ne peut obtenir une riponse 6 type 1 que beaucoup plus tard, au 2 1 5 e jour, lorsque les axones moteurs intra-musculaires ont acquis une maturitk sufisante.

En B, nous avons determink simultankment les points correspondant a la rkponse locale initiale, et ceux qui se rapportent a un secteur musculaire voisin rkpondant dkja la stimulation indirecte : la courbe N discontinue )) ne peut kvi- demment pas avoir de signification physiologique.

La question des (( discontinutis )) se pose a nouveau, e t elle reGoit la m&me interpretation. Toujours, la discrimination spatiale des lectures perrnet de suivre la petite contraction-indice locale, et d’obtenir une serie de points experimentaux qui se placent dans la continuite de la courbe ; la determination simultanee des voltages liminaires correspondant aux fibres voisines dont la secousse tend a se substituer a la reponse locale, donnerait alors une serie de points aberrants caracterisant une excitabilite plus rapide (fig. 4, B).

I1 est important de considerer a ce point de vue que la recupk- ration fonctionnelle, objectivee par I’kvaluation de la rkponse a la

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stimulation indirecte, est loin d’btre simultanee pour toutes les fibres d’un mCme muscle, mCme dans le cas d’une lesion nerveuse aussi simple qu’un ecrasement (cf. GUTMANN et YOUNG, 39). Par exemple, l’extension a tout le tibia1 antkrieur de la reponse indirecte prend 21 jours chez le Lapin 19, qui s’est cependant montre exceptionnelle- ment favorable en ce sens que la limite de la zone reinnervie pro- gressait rapidement et regulierement.

Le muscle en voie de regenerescence est donc plus hetkrogene yu’a n’importe quel autre moment de son evolution e t son excitation met en jeu beaucoup plus facilement des groupes differents de fibres.

Bien souvent d’ailleurs, les fibres musculaires plus rapides, dont la secousse tend a se substituer a la contraction-indice, ont deja recupere fonctionnellement : dans ce cas, I’observation de la reponse partielle du muscle a la stimulation indirecte constituerait un (( test de regenerescence )) aussi efficace, et certainement plus precis, qiie la determination d’une courbe voltage-capacite rendue eventuelle- inent composite par I’irradiation fortuite du courant a la partie regeneree du muscle !

c ) Discussion,

En suivant lors de la determination de chaque courbe voltage- capacite les reponses d’un mCme groupe de fibres musculaires, e t en evitant I’excitation aberrante d’autres fibres (denervation simultanee des muscles voisins, utilisation d’une cathode differenciee suffisamment petite pour pouvoir discriminer les lectures), il apparait que l’evolution de cette courbe est progressive, tant au cours de la digindrescence que de la rige‘nirescence. La courbe, toujours continue, se dkplace vers la droite ou vers la gauche selon le cas, en mCme temps que sa chronaxie augmente ou diminue (fig. 3 et 4) ; eventuellement, on peut observer a des phases transitoires d’hypo-excitabilith musculaire une certaine dispersion des points experimentaux de part et d’autre de la courbe ideale, par suite de I’imprecision relative des lectures a ce moment (cf. (( courbes a plusieurs discontimites )) de POLLOCK et al., 66).

Ces rksultats contredisent donc les donnees admises depuis ADRIAN (3, 4), selon lesquelles la transition entre les excitabilitbs rapide e t lente se fait par des courbes discontinues, dans lesquelles l’une des composantes est eliminee progressivement au profit de

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l’autre. Mais ADRIAN utilisait une Clectrode diffCrenciCe d’assez grande taille (((one square inch D), et il appreciait les seuils par palpation (chez 1’Homme) : deux conditions rendant difficile la discrimination spatiale des rCponses ; et cela dans des circonstances oh celle-ci aurait CtC particulikrement nkcessaire : I’on sait la com- plexitC des cas cliniques, e t notamment des cas de poliomyditiques oh les muscles sont souvent des mosaiques de fibres normales et denervCes, comme le montrent chaque jour les examens Clectro- myographiques.

Des (( discontinuitis )) ont C t C dkr i tes encore rkcemment par POLLOCK, GOLSETH et ARIEFF (66)’ mais ces auteurs se placent dans des conditions expirimentales qui ne garantissent pas I’Climination des mCmes causes d’erreur (Clectrode de 1.5 cm. de diametre dans le creux poplit6 du Chat, pour exciter le muscle gastrocnkmien; proximitC des muscles de la cuisse non dCnervCs par la section du nerf sciatique).

On pourrait Cvidemment nous faire cette objection que nous utilisons des dkcharges de capacitC et non des courants rectangulaires pour Ctablir nos courbes d’excitabilitk ; mais cet argument ne nous parait pas devoir Ctre retenu, car notre mCthode nous a permis de mettre en evidence trks nettement les discontinuitks significatives du muscle normalement innervC lorsque la rkponse Ctait du (( type 2 ))

Par ailleurs, il nous parait possible d’expliquer pourquoi les auteurs sus-mentionnks dbcrivent des (( discontinuit& )) uniquement aux periodes intermediaires de l’kvolution, et comment ADRIAN peut parler de l’(( Climination progressive 1) de l’une des composantes. Nous avons dissociC deux types de (( discontinuit& )) : les extrinseques, impliquant l’irradiation du courant aux muscles voisins normaux, e t pouvant aussi bien se produire dans un muscle totalement dCnervC ; les intrinseques, liCes a l’excitation de fibres diffkrentes d’un muscle hCtCrogkne (voyez par exemple la figure 4). Or, avec I’installation de la de‘nervation, les (( discontinuitks )) deviennent nkcessairement extrinseques (du moins, si le nerf moteur a CtC totalement ICsC), et la diffusion du courant a distance ne se produit que pour des voltages ClevCs ; en mCme temps s’installe l’hyperexcitabilite galvanique bien connue (ERB, 25) qui abaisse sensiblement les seuils pour les longues durCes. Ces deux facteurs tendent Pvidemment a rendre prkponderant

(fig. 2, B).

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la portion droite de la courbe soi-disant complexe. L’kvolution inverse se produirait a la riginirescence.

D’autre part, lorsqu’au debut de la denervation on verra se substituer a la petite rkponse locale qui aura acquis sa lenteur caractkristique, une secousse violente et rapide des muscles voisins normaux, ce phknomkne apparaitra de plus en plus comme un artefact, et I’expkrimentateur n’en tiendra plus compte. Mais il est evident aussi que le moment oh l’on (( dkidera n qu’il n’y a plus de (( discontinuit&)) (ou qu’il en apparait une, lors de la riginirescence) est Cminemment arbitraire, et depend plus de facteurs fortuits que de I’etat fonctionnel du muscle.

VII. - La rhkobase et la chronaxie

a ) Donnies expirimentales.

Apres avoir dCcrit I’evolution generale de la courbe voltage- capaciti, nous envisagerons deux points particuliers de cette courbe : la rheobase (ou voltage liminaire d’un courant de durCe pratiquement infinie) et la chronaxie (ou capacite liminaire pour un voltage Cgal au double de la rheobase).

Nous savons que la substance musculaire normale, dans les conditions de ces experiences, presente des chronaxies environ 10 fois superieures a celle du nerf moteur (3 msec., au lieu de 0.25 msec., comme valeurs moyennes; tableau 11); 30 a 40 heures apres la section ou 1’Ccrasement du nerf pironier, la chronaxie presente ces mCmes valeurs (tableau IV).

I1 nous parait logique de considerer les alterations ulterieures de I’excitabilite au cours de la dige‘ne‘rescence, en prenant comme point de depart de telles chronaxies de 3msec. en moyenne, qui caractkrisent donc les fibres musculaires (( dCmasquCes )) ; on compare ainsi les constantes de temps d’un m&me tissu, au cours des processus degenkratif ou regeneratif.

A partir des valeurs atteintes dans le courant de la 2 e journCe, la chronaxie augmente progressivement, et rkgulikrement dam la plupart des cas (fig. 5) ; comme le montre le tableau V, elle atteint des valeurs superieures a 2 pF, soit 10 msec., aprks des dClais moyens de 12 jours environ pour le tibia1 anterieur. Elle ne se stabilise que le 20e jour a des valeurs voisines de 3 pF, soit 15 msec. environ ;

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DEGEN~RESCENCE W A L L ~ R I E N N E DU MUSCLE 55

Lapin no 7 8 9 9‘

Excitation proximale ... 13 18 12 8

Excitation distale ...... 13 18 8 8

TABLEAU V. - D ~ L A I D’INSTALLATION D ’ U N E C H R O N A X I E S U P ~ R I E U R E A

2 MICROFARADS, SOlT E N V I R O N 10 MSEC.

Moyenne 12 15 19 19/22 25 45 arith-

mCtique

20 13 13 10*10*15*11 13

16 10 10 l o * - - - 11.6

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Les dClais sont indiquCs en jours aprks l’intervention sur le nerf pCronier (section ou Ccrasement). Les deux shies de chiffres correspondent a l’excitation d’un secteur proximal du muscle, ou a l’excitation longitudinale. Les mesures ont CtC faites a quelques jours d’intervalle, sauf celles marquees d’un astkrisque (*) qui ont C t C rCpCtCes toutes les 24 heures.

nous savons par le tableau I1 que cette valeur de 15 msec. caractkrise la pCriode d’itat de la dknervation.

Nous n’avons donc pas retrouvk la diminution initiale de chronaxie que BOURCUIGNON a decrite (12), en se basant d’ailleurs sur des donnCes fragmentaires ; nos rCsultats sont p3r ailleurs en accord avec ceux de RICHTER (70), qui wa i t CtudiC I’excitabilitC musculaire chez le Rat, au cours des premikres 48 heures.

MalgrC le caractere arbitraire d’une lecture isolee de seuil, il nous semble possible de dCcrire une Cvolution caracteristique de la rhCo- base : elle s’elkve gCnCralement dks lee premiers jours, et cette diminution de sensibilite galvanique coincide avec I’augmentation importante de la capacitC d’accommodation a ce moment; elle diminue ensuite, apres les 5e-7e jours environs, jusqu’a des valeurs trks basses de quelques volts a peine, lorsque s’installe la dknervation. Chez quelques animaux, les voltages rhkobasiques n’ont gukre accuse d’ClCvation, mais mCme dans ces cas, l’hyperexcitabilit-C galvanique n’a jamais precede l’ivolution caractkristique des autres paramktres.

Dans certains cas, la chronaxie montre au cours de la dkgknkrescence une Cvolution plus complexe : elle n’augmente pas rkgulierement, mais subit une diminution secondaire relative entre les 4e-10e jours ;

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1 Seuil qalvanotonique

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20

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2 0 40 6 0 8 0 100 120 140 160 180 2 0 0 220 240 260 280 300 DtLAl EN JOURSAPRES LA RESECTION DU NERF

FIG. 5. - EVOLUTION D ~ G ~ N ~ R A T I V E D E LA R H E O B A S E , D E LA CHRONAXIE

Lapin no 12, excitation de la region proximale du muscle tibia1 antkrieur droit ((( point moteur 1 ) ) ; rksection du nerf pironier. Resistance du circuit de dCcharge : 13 000 ohms.

Les mesures sur le muscle intact caractirisent une reponse (( type 1 )) (chronaxie de 0.05 pF, soit 0.24 msec.). Remarquez la stabiliti des deux paramitres au cours de la dhnervution, malgrk l’elevation tardive du seuil galvanique a la suite de la fibrose du muscle (cf. note page 49).

ET DU RAPPORT GALVANOTONIQUE.

ce phknomkne Znigmatique dCcrit par POLLOCK, GOLSETH e t ARIEFF (67), peut d’ailleurs n’&tre qu’kbauche, en ce sens que la chronaxie apparait alors comme stationnaire pendant quelques jours.

Lorsqu’elle se produit, cette diminution relative de la chronaxie coyncide toujours avec le moment oh la rheobase est nettement augmentke et la capacitk d’accommodation a son maximum. Classi- quement, selon LAPICQUE (51), e t son eleve LAUGIER (58) , nous devons interpreter ce fait comme une reelle diminution de la constante de temps d’excitation, dont la chronaxie serait la mesure : cette Cvolution complexe devrait s’expliquer par les remaniements que subit le muscle en degdndrescence, remaniements qui s’expriment

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d’ailleurs par I’augmentation concomitante transitoire de la capacid d’accommodation (2e partie de ce travail).

Une interprktation differente des phCnom6nes ne serait cependant pas moins vraisemblable. Si l’on adopte en effet les conceptions de Ph. FABRE sur la signification de la chronaxie (28, 29, 32), celle-ci serait une donnCe experimentale complexe, qui n’est pas nkcessairement proportionnelle a la vraie constante de temps d’excitation ; les variations de la chronaxie pourraient ainsi ne pas reviler autre chose que des variations en sens inverse de la rhiobase : dans ce cas, la courbe voltage-capacitk est simplement dkplacke parallelement a son ordonnee vers le haut ou vers le bas ; par contre, la chronaxie qui est dkfinie et mesurCe ernpiriquement (en recherchant la durCe liminaire sous un voltage deux fois rheobasique) (51), correspondrait a des points diffkrents de cette mCme courbe, et sa variation ne ferait que traduire celle de la rhkobase. La realit6 de ces faits a CtC confirmCe par MONNIER (63)’ dans son Ctude de la subordination et de I’electrotonus, sur le nerf.

N’ayant pas encore calculC la constante k (HILL, 40) d’apres nos courbes voltage-capacite, nous ne choisirons pas entre ces deux interprktations : nous ne pouvons pas affirmer que la vraie constante de temps d’excitation (k) subit un allongement progressif au cours de la diginkrescence, alors mCme que la chronaxie diminue transi- toirement cause de I’eICvation marquCe de la rhkobase.

Une fois la pCriode d’Ctat de la dLnervation Ctablie, nous avons toujours observe une stabilitC remarquable de la chronaxie, qui se maintient a des valeurs moyennes de 15 msec. pendant au moins un an apres la rksection definitive du nerf pCronier (fig. 5). MCme lorsque la rhCobase s’Cl6ve notablement a la suite de la fibrose du muscle (Lapin 12 ; cf. note page 49), la chronaxie et la courbe voltage- capacitk montrent que la vitesse du prycessus d’excitation n’a pas changC. La rheobase ClevCe s’explique ici par une augmentation de la rksistance du circuit excitant par I’interposition d’ClCments fibrosCs et probablement aussi par la dispersion des ClCments encore excitables (l’obtention d’une rCponse visible a travers la peau nkcessitant la diffusion du courant a un secteur plus etendu du muscle); m e telle Clevation de la rhiobase, d’origine (( instrumentale )), pourrait-on dire, et n’impliquant pas une modification de la polarisation de la fibre excitCe, ne peut Cvidemment alterer la chronaxie, au sens de FABRE ou de MONNIER.

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Remarquons enfin qu’il est pratiquement impossible, par la mkthode transcutanee, de prkciser les variations dans la rapidite du processus contractile : la lenteur caractkristique de la rkponse liminaire parait se reveler brusquement, en mtme temps que I’hyperexcitabilitk galvanique, apres une phase oh les difficultks de lecture rendent la discrimination malaisee. Apres le 20e jour, la contraction- indice est tres ralentie et facilement evocable (our toutes les positions de l’electrode differencike avec des voltages tres bas : le muscle est donc remarquablement homogene, e t si le seuil est Ikgkrement infkrieur pour I’excitation longitudinale (Doumer, 21), ce fait correspond a une distribution plus favorable des lignes de courant (ROBERTS, 72; ALTENBURGER, 5) (l).

Lors de la rkgknkrescence, on observe tout d’abord une periode d’une dizaine de jours au cours de laquelle les constantes de temps (chronaxie et constante h) sont inchangkes, alors que la rheobase augmente nettement au-dessus des valeurs de 0.5-3 volts caractkrisant la dknervation ; a ce moment, la lenteur de la riponse musculaire persiste inchangee. La similitude entre cette condition et le tableau realisk par le muscle en voie de fibrose n’a pas kchappi aux anciens auteurs, et ERB (25) avait deja note que 1’61Cvation du seuil galvanique (N rheobase D) pouvait Ctre de bon pronostic.

Puis brusquement, la chronaxie diminue a des valeurs inferieures a 10 msec, bien avant le retour de I’excitabilite indirecte (POLLOCK, GOLSETH et ARIEFF, 67). Cette diminution significative de la chronaxie s’est produite dans mes expkriences, une dizaine de jours avant que les mCmes fibres musculaires ne rkpondent a I’excitation transcutanee du nerf pkronier (voir 2 e partie de ce travail : fig. 1 et 3). Parallelement, la reponse liminaire n’a plus la lenteur caracteristique

(l) L’homogCnCitC du muscle dknerve pose le problime de la signification du (( point mofeur 11. Sur le tibia1 antkrieur normal, il se localise toujours dans le tiers proximal du muscle, B environ 1-1.5 centimktre du repkre osseux de I’apophyse antirieure du tibia. Au cours de la ddglnirescence, il nous a paru possible de localiser un point Clectif (a seuil plus bas) dans la moitik proximale du musc!e, jusqu’au 1 0 e jour environ (Lapins 19, 22 et 25, pour lesquels des recherches ont etk effectukes en ce sens); il semble dClicat de hasarder des hypothkses sur ces faits, et plus encore d’attribuer une signification aux dkplacements en direction distale de ce point electif, que nous avons observb.

En somme, aprks le 10e jour environ, la notion du point moteur perd toute signification, et la skrie de mesures correspondantes ne pouvait se rapporter qu’a l’excitation d’un point arbitrairement choisi de la partie proximale du muscle.

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de la de‘nervution, la rhCobase s’kleve encore, et les lectures deviennent frkquemment malaiskes.

Au moment de la rCcupkration fonctionnelle (Ire rCponse indirecte), nous avons observC sans aucune exception des valeurs de chronaxie infkrieures a 0.8 pF ou 4.6 msec., soit la limite supkrieure des variations pour les rkponses de (( type 2 )) du muscle normal (cf. tableau 11) : un laps de temps trks court parait donc suffire pour gmener la rkgres- sion des alterations dCgCnCratives vraies, c’est-8-dire les modifications de I’excitabilitC par rapport aux constantes de la substance muscii- laire normale ((( type 2 M) (voir cependant les donnkes apportkes par I’Ctude de la constante A). C’est la une donnCe nouvelle, car la plupart des auteurs qui considerent comme normale une chronaxie de l’ordre d’une fraction de msec. (celle du ((type 1 N) ne pouvaient Cvidemment observer a nouveau de telles chronaxies qu’aprks de tres longs ddais de rCgCnCrescence (plusieurs mois chez le Lapin ; fig. 4), lorsque les axones intra-musculaires ont acquis une maturitk suffisante pour &re (( plus excitables )) que la substance musculaire.

Nous avons pu comparer au moment de la ricupiration motrice les chronaxies du muscle et du nerf (rkponse indirecte des mCmes fibres musculaires).

Au dCbut, les chronaxies nerveuses sont nettement au-dessus des valeurs normales : elles sont comprises entre 0.1 et 0.3 pF, soit 0.45 et 1.5 msec., et elles ne deviennent infkrieures a 0.45 msec. qu’aprks une vingtaine de jours au moins. Ce fait ne doit pas Ctonner si l’on se rappelle la lenteur de la maturation des fibres nerveuses en rCgCnC- rescence, que rapportent YOUNG (85) et BERRY et HINSEY (10). Comme a ce moment, le muscle donne des chronaxies de (( type 2 I),

il existe un hiterochronisme evident, que BOURGUIGNON (12) avait d’ailleurs not6 sans chercher a l’expliquer.

b) Discussion.

Cette Ctude de la chronaxie met bien en Cvidence le caractere progressif de la dCgCnCrescence wallkrienne : cette constante de temps augmente rigulikrement dans la plupart des cas a partir du 2 e jour ((( dimasquage )) de I’excitabilitC musculaire et bloc indirect) ; le 20e jour (tibia1 antCrieur du Lapin) s’installe la periode d’Ctat de la de‘nervation, et la chronaxie se maintient de facon remarquablement stable a 15 msec. environ (fig. 5) .

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Sans entrer dans les details de cette evolution, qui ont kt6 discutks plus haut, rappelons qu’au moment de la riginirescence la chronaxie subit une diminution significative, 10 jours environ avant que le groupe de fibres musculaires etudie ne reponde a l’excitation du nerl‘. Cette relation temporelle ne peut Ctre mise en evidence que si I’on suit lors de chaque examen electrique I’excitabilite des mCmes fibres musculaires.

Sur un muscle en voie de recuperation, il est en effet possible de mesurer plusieurs chronaxies (BOURGUIGNON, 12), apparemment toutes aussi valables les unes que les autres, et cette hkterogeneite ne fait que traduire l’asynchronisme marquC de la reinnervation, mCme dans les cas les plus favorables. Tout dependra de la position en somme assez arbitraire de l’klectrode, et l’on pourra fort bien rnesurer des chronaxies de 15 msec. dans un muscle dont la fonction parait restauree cliniquernent, s’il persiste un contingent de fibres dinervees.

Un exemple de cette complexit6 m’a Cte donne par le Lapin 15, chez qui la riginirescence a etC tres lente : la reponse a la stimulation du nerf pironier n’a pas pris moins de 43 jours (du 82e au 1 2 9 jour) pour s’etendre a la totalit6 du tibial anterieur (l). Durant cette periode, on pouvait rnesurer toute une garnrne de chronaxies, selon l’emplacement de l’electrode differenciee ; de plus, si I’on plaCait I’electrode a l’endroit (( le plus excitable )), on ne manquait pas d’obtenir une chronaxie de muscle dknerve, puisque les fibres encore dege- nerees etaient Cgalement celles qui avaient la rheobase la plus basse. Les observations cliniques de ERB (25, 26), FOERSTER (37) et de bien d’autres auteurs, ou la recuperation rnotrice sernble prCcCder I’evolution regenerative des parametres, nous paraissent explicables sur la base de cet enseigriement : I’dectrodiagnostic clinique repose

(I) Le Lapin 1 5 a C t C sacrifik 174 jours aprhs I’Ccrasement du nerf phonier droit. Les muscles du tibial anthieur avaient a ce moment des poids identiques (4.5 grammes), et I’examen histologique n’a montrC aucune difference dans le calibre des fibres musculaires.

Le nerf peronier droit Ctait enclavC dans une gangue Cpaisse defibrose, roulant sous le doigt ; des coupes histologiques transversales montraient A ce niveau un Cpaississement important du pkrinkvre, qui n’ktranglait cependant pas les axones, (dont I’aspect Ctait normal.) (....).

Le caractkre progressif de la riinnervation pouvait ainsi &tre valablement rapport6 a une interference minime avec les propriCtCs fonctionnelles des axones en rCgCnerescence.

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D~GENERESCENCE WALLERIENNE DU MUSCLE 61

en fait sur une contradiction, car i l se propose d’evaluer la rCcupC- ration globale du muscle en se basant sur l’examen d’un petit groupe de fibres le plus souvent arbitrairement choisies.

VIII. - Discussion g6nCrale

Nous discuterons l’ensemble de nos risultats apres avoir expos6 dans la seconde partie de ce travail, ce que nous a appris l’etude de la constante de temps d’accommodation. Nous pouvons cependant degager des maintenant quelques donnCes nouvelles.

Alors que classiquement, aprks les travaux de ERB (1868) on admettait que le muscle squelettique denervi de Mammifere subit des alterations de nature pathologique, responsables notamment de l’allongement evident de son (( temps physiologique D, la plupart des auteurs recents admettent de faGon plus ou moins explicite que ce ralentissement rCsulte simplement du (( dimasquage 1) par la denervation des caracteristiques fonctionnelles propres de la fibre musculaire (TOWER, 82 ; POLLOCK, GOLSETH et ARIEFF, 66 ; CANNON et ROSENBLUETH, 17, page 163).

Un argument en faveur de cette conception est tire de la comparaison avec le muscle sartorius de Bratacien. LUCAS (62) et RUSH- TON (74 ; 75) ont etabli que les constantes de temps sont nettement differentes selon que I’on excite la region neurale (N element y N) ou la region aneurale (((eliment M n) de ce muscle. Or, WATTS (84) montre que la constante de temps de la region aneurale n’est pas altCrCe chez la Grenouille par la denervation motrice ; celle-ci semble donc ne realiser, chez le Batracien, qu’un (( demasquage 1) de l’exci- tabilit6 musculaire, comme le fait le curare.

Mais ces conclusions ne peuvent &tre Ctendues sans reserve au cas du Mammifere, comme I’a fait WATTS : I’on sait en effet (BREMER e t GERARD, 14) que la dinervation du muscle squelettique a des effets diffirents chez les poikilothermes e t les homiothermes.

Notre i tude du muscle de Mammifere nous a montre que la section du nerf moteur determine un (( demasquage )) des constantes d’excitabilite propres de la fibre musculaire, mais que cette modification precoce (30e-40e heure, chez le Lapin), que l’on peut imputer a l’abolition de l’excitabilite des fibres nerveuses intra-musculaires, est bient6t suivie d’une alteration progressive, dans le sens d’un ralentissement de la constante de temps d’excitation (fig. 2).

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62 J. E. DE SMEDT

Les (( discontinuitis )) de la courbe intensiti-durCe ou voltage- capacitC observCes par certains auteurs (4, 66), et qui avaient paru pouvoir s’expliquer par la notion d’une substitution progressive de I’excitabilitC musculaire propre a celle du nerf au cours de la diginirescence, nous ont paru correspondre l’excitation de secteurs musculaires distincts ; elles ne peuvent donc avoir de signification physiologique. Remarquons d’ailleurs que cette notion de (( discon- tinuit6 )) se heurte a une objection thCorique dCcisive. En effet, lors de la d6gCnCrescence wallkrienne, I’excitabilitC musculaire indirecte disparait dks la 30e heure, ou au plus tard a la 70e heure (cf. chap. V), et les terminaisons nerveuses motrices subissent des altkrations anatomiques precoces (HUBER, 41 ; BOEKE, 11). Or ADRIAN (4) montre des courbes intensitk-durCe discontinues jusqu’au 15 e j our de 1’Cvolution dkgknerative (Bell’s palsy), et POLLOCK et al. (66) publient une courbe discontinue au 17e jour chez le Chat !

Toute excitation des ClCments nerveux est Cvidemment exclue aprks des d6lais aussi importants : l’interprktation d’ADRIAN impli- quait donc la persistance d’une excitabiliti rapide, qui ne pouvait ainsi Ctre attribuke qu’aux plaques motrices.

Cette Cventualite ne peut cependant plus &re retenue actuellernent, depuis que S. W. KUFFLER (48) a montrC sur la fibre isolCe du muscle de Grenouille que la region des plaques motrices n’a pas d’excitabiliti Clectrique particulikre. Ce resultat confirme d’ailleurs les conclusions de RUSHTON (73, 74, 75) qui n’a pu mettre en Cvidence, au cours de ses nombreuses experiences eur les excitabi1itC.s multiples du muscle normal, I’existence de la ( I substance (3 )), qui selon Keith LUCAS (62) devait se rapporter aux structures jonctionnelles (cf. Cgalement FESSAR D , 3 3).

D’aprks nos observations, la courbe voltage-capacitC ne prCsente donc une discontinuit6 significative, c’est-a-dire rCvClant la coexistence d’C1Cments a (( temps physiologique )) diffkrent dans le tissu excitC, que sur le muscle normalement innervC ((( type 2 n) et jusqu’a la 30e heure aprks la section nerveuse, d’une par t ; sur le muscle reinnerve depuis plusieurs semaines d’autre part. Mais toute 1’Cvolu- tion degknirative, puis rCgCnCrative se fait par le diplacement progressif le long de ses axes de coordondes d’une courbe qui est toujours continue.

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IV. - RCsum6 et conclusions

L’Cvolution complexe de la constante de temps d’excitation au cours de la dkg6nCrescence wallkrienne du muscle squelettique du Lapin peut Ctre le mieux dkcrite en considerant successivement, selon la terminologie de POLLOCK, GOLSETH et ARIEFF : les periodes de dkgknkrescence durant laquelle le muscle subit des modifications complexes qui le conduisent bient6t a la pkriode d’ktat classique, ou dinervation ; cette derniere sera Cventuellement suivie de la rkgknkrescence lorsqu’apparaitront les premiers signes klectriques de rkupkration.

1) Le muscle intact peut presenter deux modes de rkponse I’excitation electrique. La rkponse (( type 1 )) correspond aux axofies moteurs intra-musculaires, et donne des constantes de temps similaires a celles du nerf. Les rCponses (( type 2 )) que 1’Ctude statistique montre significativement diffkrente (tableau I I I) reprksente l’exci- tabilitC du muscle normal, et n’est pas modifike par la curarisation liminaire ou la denervation rCcente (30 a 40 heures apres la section du nerf) (fig. 2). Par contre, le muscle arrive au stade d’ktat de la dknervafion (apres le 20e jour pour le muscle tibia1 antkrieur) montre des constantes de temps fortement diffkrentes de celles du muscle normal (tableau I1 ; fig. 2).

2) La courbe voltage-capacite subit au cours de la dkgbnkrescence e t de la rkgknkrescence des evolutions progressives par translation le long de ses axes de coordonnkes, en mCme temps que la chronaxie augmente ou diminue. La courbe reste toujours continue (fig. 3 et 4). Les (( discontinuites )) qui ont C t C dkcrites au cours de cette evolution correspondent en fait a I’excitation des secteurs musculaires distincts, et n’ont par consequent pas de signification physiologique.

3) La chronaxie musculaire (3 msec. en moyenne) augmente progressivement au cours de 1’Cvolution dCgknCrative ; elle atteint au 20e jour un plateau stable correspondant environ a 15 millisecondes (msec.). Lors de la reinnervation du muscle dCnervC, la chronaxie diminue pricocement une dizaine de jours environ avant le retour de I’excitabilitC indirecte.

4) La sensibilitk galvanique CvaluCe par le voltage rheobasique est tres augmentke par rapport a la normale a la periode d’etat (Hyperexcitabilite galvanique classique). Elle est par contre diminuie

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aux phases intermkdiaires ; cette klkvation du seuil rheobasique peut s’accompagner (cf. POLLOCK, GOLSETH et ARIEFF, 67) d’une reduction transitoire de la chronaxie : la signification de ce ph6nomene est encore obscure (cf. chap. V I I , a).

5 ) Les propriktks particulieres du muscle dknervi ne peuvent s’expliquer par une diminution de sa temperature. L’ktude de cette dernikre chez l’animal au repos et a la neutralit6 thermique ne rkvele en effet aucune modification par rapport aux valeurs normales. Par contre, le muscle denerve ne participe plus a I’exaltation par le froid de la thermogenkse musculaire (tableau I).

6) I1 existe un asynchronisme important dans la reinnervation des fibres d’un m&me muscle ; cette notion permet d’interprkter de faGon satisfaisante les donnCes parfois discordantes de la littkrature clinique, en ce qui concerne la possibilitk d’une prkvision de la rkghirescence.

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Documents

Étude Expérimentale de la Déigénérescence Wallérienne et de la Rétnnervation du Muscle Squelettique. I. — Évolution de la Constante de Temps D'Excitation