Reeu le I Z avril 1922.

RAPPORT ENTRE LES EFFETS DES IONS POTASSIUM ET CALCIUM ET LE COEFFICIENT DE TEMPERATURE DU

C(EUR DE GRENOUILLE

Par J.-J. BOUCKAERT, J.-P. BOUCKAERT e t Dr A.-K. Nouoris

(Trava i l du laboratoire de Physiologie dr I’Uniuersife tie Louuoin)

(11 figures).

USQU’ICI le phCnom6ne de la contraction cardiaque a C t C 6tudiC J dans des circonstances oh ]’on tenait trop peu compte de ]’in- fluence rkciproque de la composition ionique du milieu e t de la tem- pCrature B laquelle les phenomknes se dkroulent.

On a examink d’une part les contractions dans des conditions oh le milieu Ctait maintenu constant, tandis qu’on faisait varier la tem- perature e t d’autre part on a CtudiC l’influence dc la variation de la composition ionique A une tempkrature constante, souvent 180 CELSIUS.

Nous avons voulu montrer, par une CtuQe approfondie, qu’il existe, au point de vue de I’activitC cardiaque, un rapport trks net entre I’effet produit par la tempCrature et celui produit par la com- position ionique du milieu.

On peut ainsi Ctablir avec grande nettetk un point optimal de I’ac- tivitC cardiaque de la grenouille, pour chaque liquide de perfusion.

De multiples recherches ont CtC faites pour d$terminer les change- ments qui survienmnt dans la contraction du cceur lors de la varia- tion de tempkrature du liquiae circulant. Mentionnons en premier lieu les recherches de CYON (1). I1 est parvenu h faire battre le cceur de grenouille dans des limites variant entre -4O e t 400.

BOWDITCH (2), LUCIANI (3), ARISTOW (3) ont repris ces recherches e t ont obtenu les mtmes rksultats. ATHANASIU e t CARVALLO (5) sont parvenus par des injections trks chaudes h faire battre le c e u r de tortue A 50.40. 11s constatkrent une forte accClCration du rythme cardiaque A cette tempdrature.

SNYDER (6), rCsumant les travaux antdrieurs sur les coefficients de tempdrature, dans les phknomknes physiologiques, donne Cgale- ment pour le coeur des animaux B sang froid, un coefficient positif

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pour ]’augmentation de temperature. Ces experiences ont CtC exicu- ties, le cceur Ctant perfusi soit par du Ringer normal, soit parlesangde I’animal.

SNYDER a tent6 d’assimiler ces phknomines aux phenomknes physico-chimiques en faisant valoir qu’ils suivaient la loi de VAN T’HOFF, valable pour les processus chimiques.

C’est ainsi qu’il a trouvC pour le cceur de grenouille un coefficient de temperature positif (de 2.3 A 2.4).

T I)

M

1,

N

Figure I.

Nous nous sommes posC la question suivante : comment le c a w s e comporte-t-il aux diffkrentes tempkratures quand on varie d’autre part la composition du liquide de perfusion. Le coefficient de tempi- rature reste-t-il le m&me ?

Le cceur de grenouille est perfuse au moyen de la mdthode de SYMES modifide par BOUCKAERT (7). Le liquide parvenant A la canule C pouvait provenir directement des flacons de Mariotte M ou N

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ou bien passer dans un serpentin S plongC dans un bain dont on pou. vait varier la temperature. La position du robinet G permettait A l’un ou h I’autre liquide de parvenir au cceur. La temperature Ctait prise au moyen d’un petit thermometre tres rapide T, permettant la lecture au dixieme de degrC, plongC jusqu’au fond de la canule de perfusion, le mercure se trouvant A 2 mm. du cceur. Aussi nous nous etions‘assurks que la tempkrature du liquide arrivant au cwur etait bien la temperature observee.

Marche des phdnomines avec le Ringer normal.

Nous considCrons comme Ringer normal une solution de la com- position suivante :

H*O ......... lo00 gr. CaCle ......... 0.120 gr. NaCI.. ........ 6.500 gr. NaHC03. . .... 0.200 gr. KCI.. ......... 0.140 gr. NaH2P04 ..... 0.010 gr.

En perfusant le c a w avec le Ringer normal, nous parvenonsaux resultats ci-contre (fig. 2) :

La frkquence du rythme cardiaque augmente rigulihrement avec la tcmpdrature, donnant environ 10 contractions h la minute B 00 (voir fig. 2), 24 A 150 pour atteindre son maximum de 67 contractions A 370, temperature au-delh de laquelle les contractions deviennent irrkgulikres e t moins frdquentes (voir fig. 8).

Si nous exprimons I’activite cardiaque par le travail que le caeur effectue aux differentes temperatures, nous obtenons les traces port& sur la fig. 7, c’est-&dire pour le Ringer normal, un travail passant de 34 ergs A 280 ergs pour des temperatures variant de 50 A 350. Ces valeurs absolues varient d’un cceur A l’autre, la proportion restant cependant la meme.

Nous examinerons successivement I’effet sur le caeur d’un liquide contenant des doses variables de potassium e t de calcium, le tout en fonction de la tempdrature :

I. a) effet des petites doses de calcium ; b) effet des grandes doses de calcium.

11. Effet de doses variables de potassium.

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Figure 2.

Influence de la tem~rature sup le cceur de grenouille perfus6 au Ringer normal; en allant de haut en bas

P 00 Celsins, 150 C. et 370 C. Temps en secondes.

1. - VARIATIONS DE LA DOSE DE CALCIUM.

A) Ptfites doses de calcium.- Quand nous faisons perfuser A travers le c a m A la tempdrature du laboratoire (180-200) un liquide de Ringer

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sans calcium, le c a m diminue rapidement ses contractions, puis s’arrete, I’arrtt du ventricule prdcedant celui des oreillettes. Au bout d’un quart d’heure de perfusion, le cceur Ctant arr6tC, nous abaissons la tem- pCrature du liquide de perfusion jusque - 20 (fig. 3).

A la premikre vue il parait assez bizarre que le liquide de per- fusion ne se congkle pas A une tempera- ture de -20 celsins, quoique le point de congelation pour la solution de Ringer se trouve i - 1.20 cel- sins. Ce fait doit etre attribuC au phdno- mkne de surfusion, qui est probablement produit B la suite de l’dcoulement lent du liquide.

Le caeur reprend rapidement ses con- tractions, aussi fortes e t aussi frkquentes que celles du mtme c a m , A la meme tempdrature avec du Ringer normal (fig.4).

b.

C.

d.

e .

f.

Fig. 3 , Caeur de grenouille i differentes tenip8rature’. Liquide perfusion : Ringer normal et Ringer sans Ca.

Temps en secondes. a. Ringer normal. b. Ringer sans Ca. a - 2 O Celsius.

o r c. b >> n d. v B s + s o > e. b w s + 12.50 > f. w * + 180 B

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Si pour le c a m perfus6 par du Ringer sans calcium nous Clevons progressivement et lentement la tempirature du liquide de perfusion, les contractions diminuent fortement en amplitude, tout en aug-

Figure 5 .

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e.

Fig. 5.

Caeur de grenouille perfuse par une solgtion de Ringer contenant 0 . 0 2 0 gr. de Ca C1, par litre d’eau. Temps en secondes.

a. Ringer normal A ‘go Celsius suivi par du Ringer B 0 . 0 ~ 0 gr.

b. Ringer a 0,020 gr. de CaCl, ?t 13-150 Celsius. c. B * * * iL 230 *

e. Ringer normal 2 z I . 5 0 Celsius rendu au coeur.

de CaCl, 40 Celsius.

d. * * b P a 31-41’ *

mentant en frCquence (fig. 3, fig. 8 et fig. 9). Les contractions finis- sent par devenir imperceptibles et A 18O-200 le caeur est complttement arrCtC. I1 ne reprend plus ses contractions A une tempirature sup& rieure. (Le Liquide de perfusion a CtC port6 A 450).

Quand nous reprenons I’expCrience en perfusant le cceur avec des doses de plus en plus grandes de calcium, nous constatom les faits suivants : pour une dose de 0.01 gr. de calcium par litre d’eau, nous obtenons sensiblernent les rntrnes rCsultats qu’avec du Ringer sans calcium. A partir d’une dose de 0.025 gr. de CaCI, par litre d’eau, les risultats concordent sens blernent avec ceux obtenus avec du Ringer normal. Ces expkiences portent sur des doses de 0,025 0.040,0.060et 0.090 gr. deCaCla par litre d’eau. Les doses intermb diaires entre 0.01 gr. et 0.025 gr. CaCP, c’est-A-dire les doses de 0,015 et 0.020 gr. de CaCP, rnontrent deux phases : une premiere, de tra- vail dicroissant jusqu’A200-220, une seconde au delA de cette hm- pbrature, ou la courbe du travail tend A prendre la direction de la courbe du Ringer normal (fig. 5, fig. 7).

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Remarquons que, une fois dipasse ce point de travail minimum, la courbe de 0.020 gr. de CaCP monte plus rapidement que celle de 0.015 gr. de CaCP. I1 reste A remarquer que non seulement la frCquence augmente avec ‘la tempirature comme dans les autres t racb passCs en revue jusqu’ici, mais aussi qu’au delP d’unmin mum, I’amplitude des contractions s’accentue fortement.

B) Grandes dos s de Calcium. - Si nous augmentons les doses de calcium nous ne constatons pas de grandes differences dans la marche des pfiCnomknes, comparCes B la marche observCe pour le Ringer normal. Le seul fait iiuportant que I’on remarque, c’est que le cceur ne semble pas supporter aussi bien les hautes tempkratures qu’avec du Ringer normal (fig. 8). Cela se constate surtout pour les doses tres ClevCes de calcium (1 et 2,gr.) Au dela de 280 le ceur bat irrkgulikrement. La courbe du travail d’un pareil cceur est en gCniral parallele ii celle du travail du coeur perfus6 au moyw du Ringer normal (fig. 8).

1) est a rernarquer que pour les fortes doses de calcium, le liquide a i t 6 rendu isosmotique par diminution de la quantiti de NaCI. Cette diminution de la dose de NaCl ne peut rien changer aux pheno- mimes, une grande partie du NaCI. pouvant ttre remplacde par un corps inactif comme le glucose et le saccharose pourvu que I’on garde la mtme pression osmotique (CLARK (8).

11. - DOSES VARIABLES DE POTASSIUM.

Le cceur perfus6 avec du Ringer ne contenant pas de potassium, s’arrtte au bout d’un temps variant entre 1/4 d’heure et 1 heure (ZWAARDEMAKER (9).

Nous avons commenci la sCrie de ces experiences en observant les phinomknes se produisant avec de petites doses de potassium. Le c a m Ctant arrCtC complktement par la perfusion avec du Ringer sans potassium, le liquide de perfusion est amen6 i?~ une tempirature de Oo. Le cceur donne a cette tempirature quelques contractions, parfois irrdgulikres, pour s’arrtter tres rapidement. Ces contractions sont extrCmement lentes et leur durCe Cquivaut environ B celle de quatre contractions normales. Cette Clongation de la contraction

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a.

b. C.

Figure 6.

Cceur de grenouille perfuse au Ringer normal a 160 Celsius, puis arr8ie en

40 Celsius, recommence P donnant du Ringer a faible dose de KCI (0.010 gr. par litre d’eau).

baiire. b. Coeur perfuse a faible dose de KCI, refroidi

c. Rechauffe, le coeur cesse ses contractions.

porte sur la systole autant que sur la diastole, la hauteur de contrac- tion n’etant nullement influencee.

Si nous Clevons la temperature, le cceur ne se remet plus a battre. Les mCmes phhomknes s’observent quand le cceur est perfuse au moyen d’une solution de Ringer contenant 0.01 gr. KCl par litre d’eau (fig. 6).

Remarquons que les phenomknes diffkrent d’avec ceux obtenus au moyen de la perfusion avec du Ringer sans calcium, A la mime

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tempdrature. Dans le cas de Ringer sans potassium B base tempb rature, les contractions cessent brusquement sans jamais avoir per-

- 40 400 -

Figure 7 .

Trirvail du mur en ergs.

v donne du c6tC Zauche le nombre d'erEs en dizaines en raleur absolue, du c6tC a droit en va1eu;loganthmique. x indique la temfirature.

-

Ringer normal. - - - - - - - - ' sanscalcium. _ - - - . . . i faible dose de calcium (0.020 gr. par - - - - B &grandedosedeulcium(2 gr. - - - - - - - - - igrande dosede potassium (0.750 gr.

P litre d'eau). ' ' 1 ' ' 1

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sistC longtemps, et sans que leur amplitude ait C t C diminuke. Si nous augmentons progressivement les doses de potassium, le cceur perfus6 h la temperature normale ne montre plus au bout de 3/4 d’heure de perfusion que quelques contractions de I’oreillette. Quand nous abais- sons la temperature, les contractions du ventricule reprennent vers 130 et le cceur cesse de battre lorzque nous Clevons la temperature.

La temperature A laquelle le c a m cesee ses contractions s’dleve graduellcment quand nous augmentons les doses de potassium (0.02, 0.03, 0.04 gr. KCl pour 10oO gr. H20).

Au dela des tempdratures qui provoquent 1’arrCt du ventricule nous ne remarquons plus que quelques contractions de l’oreillette, qui augmentent de friquence avec la temperature. Des contractions irregulikres peuvent parfois se produire aux temperatures ClevCes (400-50O Celsius). Lorsque nous atteignons la dose de 0.070 gr. de KCI la marche des phhomknes est semblable it celle obtenue avec du Ringer normal (fig. 7).

Nous avons Cgalement execute les mCmes experiences avec des doses de potassium dCpassant la dose normale de 0.14 gr. par litre d’eau. Pour une dose de 0.560 gr., aux basses tempdratures, le c m r montre une tendance h I’irrCgularitC, qui disparait quand nous Clevons la ternpCrature au delh de 120.

Nous avons Cgalement execute les mCmes experiences avec des doses de potassium depassant la dose normale de 0.14 gr. par litre d’eau. Pour une dose de 0.560 gr., aux basses temperatures, le ceu r montre une tendance h I’irrCgularitC, qui disparait quand nous Clevons la temperature au delh de 120.

Les variations du travail et de la frdquence sont dans le mCme sens que les variations observies quand le liquide est normal. Quand nous passons h des doses encore plus fortes (0.75 gr. KCl. par litre d’eau) I’irrCgulari te s’accentue et ne disparait it aucune temperature. Pour une dose de 1 gr. de KCl, quelques faibles contractions irrCgu- likres apparaissent encore entre 120 et 250.

APPRBCIATION DES RBSULTATS

En appriciant les rksultats de nos recherches, nous examinerons

10 L‘activitC cardiaque se mesurant par le travail rntcanique successivement l’influence de la tempirature sur :

fourni :

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20 L’amortissement de la hauteur de contraction en fonction des

30 Le balancement des ions. ions passant par le cceur A basse temperature ;

L’ACTIVITE CARDIAQUE. -.Nous avons exprime I’activite cardiaque par les courbes de la figure 7. En Cvaluant le travail que peut effec- tuer le cceur aux differentes temperatures, il est Cvident que I’acti- vitC ne peut s’exprimer adequatement, ni par la frkquence des contrac- tions, la hauteur pouvant varier jusqu’a devenir imperceptible, ni par I’amplitude des contractions, celles-ci pouvant Ctre fort espacbes.

L‘activitC cardiaque ne peut gukre s’exprimer que soit par le dCbi t, soit par le travail que le cceur effectue en mesurant le poids qu’il soulhe jusqu’h une certaine hauteur, pendant un certain temps. Le debit du cceur nous interesse moins pour le moment. I1 est sur- tout intkressant dans I’Ctude de la circulation. Nous ddsirons Ctudier principalement les propriCtCs fondamentales du muscle cardiaque. C’est pour cette raison qu’au point de vue de I’activitC cardiaque nous prenons en consideration le travail effectuk par le muscle car- diaque. D’ailleurs, le debit varie d’un cceur A I’autre ; ces variations individuelles sont attribuables A differents facteurs. Souvent, les valvules sont insuffisantes e t laissent passer A peu prks la mCme quantiti ‘de liquide quel que soit I’dtat du cceur.

Les tracCs de la figure 7 sont domes en ergs e t sont portCs en valeurs logarithmiques, cela de facon & rendre directement visibles les changements proportionnels qui surviennent dans le travail du cceur quand nous augmentons la tempbrature. Nous avons mesurC le travail effectui par le cceur en observant la hauteur A laquelle il Clevait un levier de poids connu (0.350 gr.) pendant 10 secondes. Le travail effectud aux diffirentes temperatures depend de la fr& quence e t de la hauteur de contraction.

Dans les cceurs perfus& avec les diffirentes solutions passees en revue dans ce travail, la frCquence des battements du cceur posskde toujours un coefficient de temperature positif (fig. 8).

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b If Figure 8 .

Haufeur de confraefion du caul. J donnedu cbte gauche la hauteur en valeur absolue en a . I de mm. du cbte droit

x indique la temperature.

- _ _ _ _ _ _ - - - - , sans calcium. _.___- - - - - B igrandedose de ca lc ium(~ gr. > B s

en raleur logarithmique.

Ringer normal.

i faible dasede calcium (0.020 gr. par litre d’eau).

I1 n’en est pas de mOme pour la hauteur de contraction. Le coeffi- cient de temperature, positif pour les ceurs perfuses avec du Ringer normal, est negatif pour les caeurs perfuses avec une petite quan- tit6 (0.01 gr.) de CaCI, ou sans CaCI, ; pour les doses de 0.015 et de 0.02 gr. de CaCI,, le coefficient de temperature, negatif h basse tem- pCrature, devient positif au delh de 220-250 (figure 9). Dans tous les autres cas, pour ]’amplitude, le coefficient de temperature est positif.

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I b 10’

Figure 9. Fdquincr dls coittracfions cardiaqurs.

y donne du cGte gauche le nombre de contractions par 10 secondes en valeur

du c6te droit en valeur logarithmique. x indique latemperature en degre Celsius.

Ringer normal.

absolue.

- - - - - - - . - - )) sans calcium. B a faible dose de calcium (0.020 gr. par litre d’eau).

_ - - - P k grande B )) )) (z gr. )) )) 1)

- - - - - - - )) A grandedose de potassium (0.750 gr. )) v

Analyse de la hauteur de contraction. - La question se pose main- tenant de savoir de quoi depend la hauteur de contraction du muscle cardiaque. Comme KEITH-LUCAS (12) I’a dCmontrC, il n’y a pas de diffdrence essentielle dans la faqon dont se comporte par rapport A la grandeur de I’excitant, le muscle cardiaque e t le muscle de sque- IetCe. Pour les fibres musculaires prises isolCment, la loi du tout ou rien vaut d’une facon absolue pour les deux especes de muscle. La seule difference est que dans le muscle cardiaque I’excitation se transmet A toutes les fibres, dans le muscle de squelette, au contraire, elle ne se transmet qu’a quelques-unes. I1 en risulte que le travail I’ourni par une contraction cardiaque est toujours le meme h la meme temperature, quelle que soit I’intensitC de I’excitant ; quant au muscle

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EFFETS DES IONS ET C(EUR DE GRENOUILLE 175

de squelette, le travail fourni est fonction de l’intensitd de l’excitant qui rkgit la faqon d’aprlts laquelle les fibres musculaires seront atteintes par le stimulant. D’aatre part, nous savons que l’dnergie musculaire prdsente un coefficient de tempkrature nkgatif (BERNSTEIN, 10). On a tichd d’attribuer ce coefficient ndgatif A des phknomhes de tension superficielle, qui se distinguent des autres phhomltnes physiques par leur coefficient de tempkrature nkgatif. De ce que ce coefficient de temperature est nigatif, il ne s’ensuit pas nkcessairement que ces phdnomknes appartiennent A un processus de tension superficielle. Admettona provisoirement l’explication admise par BERNSTEIN, explication qui est d’une grande utilitd dans l’dtude de diffdrents autres phhomltnes de la physiologie musculaire.

I1 rQulte de nos recherches qu’il faut admette en dehors du facteur (( Cnergie musculaire I), pourvu d’un coefficient de tempkrature ndgatif, un autre facteur pourvu d’un coefficient de tempdrature positif.

En effet, quel est le facteur qui fait en sorte que pour le c e u r irrigud au moyen de Ringer normal de Oo A 400 et pour le cceur perfusd avec du Ringer contenant 0.015 et 0.020 gr. CaCl, par litre de 200 A 400, le coefficient de tempdrature de la hauteur de cmitraction soit positif. Ces faits pourraient s’expliquer en admettant une meil- leure distribution du stimulant d’une fibre A l’autre. Nous pourrions admettre alors que ce facteur de distribution du stimulant posskde un coefficient de tempkature positif. Un fait de ce genre a dtd cons- tat6 d’ailleurs pour la conductibilitd dans le nerf. Nous aurions donc, en analysant la valeur de la hauteur de contraction, A tenir compte d’une fonction (Cnergie musculaire) A coefficient de tempkrature ndgatif, et d’une autre fonction (distribution du stimulant d’une fibre A l’autre) A coefficient de tempkrature positif. Ces fonctions devront varier d’aprks les liquides de perfusion. Nous pourrions donc exprimer d’une fason gkndrale la hauteur de contraction par une formule du genre :

Hn = f n (x) Y n (x)

H, (hauteur de contraction) &ant le produit de deux fonctions variant en sens inverse : ces deux fonctions Ctant la contractibilitd musculaire f , (x) et la distribution du stimulant yn (x), x dtant la tempdrature. f, (x) possede une valeur qui diminue quand la tempd- rature augmente ; yn (x) a une valeur qui croit quand la tempdra-

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ture augmente. Si nous admettons que la composition du liquide de perfusion peut changer l’une de ces fonctions, nous pourrions expliquer les formes que prend la courbe pour les diffkrentes teneurs en calcium du liquide de perfusion.

Si nous exprimons par y, (x) les variations de la distribution du stimulant poar le Ringer normal, on devra prendre yn (x) de fagon que H, = f , (x). y, (x) soit une fonction qui croit avec la tempCrature. Exprimons par yo (x) les variations de la distribution du stimulant quand la quantitC de calcium est nulle ; si y, (x) est une cons- tante, la courbe des hauteurs de contraction variera dans le mtme sens que f , (x). Quand nous augmentons la teneur en calcium du liquide de perfusion, nous aurons pour exprimer la distribution du stimu- lant : pL (x), ( p d (x), etc., fonctions intermidiaires entre yo (x) e t y, (x), fonctions qui pourront nous donner les courbes que nous remarquons pour les solutions de Ringer B 15 e t 20 milligr. de calcium. Nous pourrions admettre de mGme des variations de la fonction Cnergie musculaire f (x). Nous n’avons jusqu’ici aucune indication qui nous permette de dire laquelle des deux fonctions, Cnergie musculaire ou distribution du stimulant varie avec le liquide de perfusion. Des expkriences en cours sur le coefficient de temperature du muscle de squelette permettront peut-0tre de rksoudre ce problhme.

Nous n’avons pas voulu prdciser davantage les fonctions qui entrent en jeu dans ce phdnomhne. I1 est evident qu’un grand nombre de formules mathimatiques pourraient donner satisfaction. Mais il nous semble preferable de ne pas nous lier provisoirement B la rigi- ditC d’une formule mathdmatique dont nous ne pouvons pas B prC- sent prouver I’entikre exactitude.

Nous avons reproduit ici le tableau rCsumant le rCsultat de nos recherches sur le coefficient de tempCrature des diffirents phdnomknes qui se sont prCsentQ au cours de ce travail.

Nous ne cherchons pas B attribuer une trop grande importance B la valeur absolue de ces coefficients : comme on le voit, cette gran- deur varie sensiblement d’un cceur ti l’autre e t d’une temperature ti I’autre. Si ce coefficient avait rkellement la valeur qu’on a si souvent tPchC de lui attribuer afin de dbterminer si un‘hrocessus appartient aux phCnom6nes d’ordre physico-chimique, il devrait se rapprocher, dans les tracCs logarithmiques, sensiblement d’une ligne droite. Bien des fois, comme le fait d’ailleurs remarquer CARREY (l l) , ces coeffi-

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cients de temperature sont beaucoup plus grands aux basses temp& ratures et deviennent plus petits aux tempkratures klevkes. Comme il rksulte de nos expkriences et de nos tracks, I’inclinaison de la ligne n’est gukre constante et comme KNOWLTON et STARLING (13) I’ont fait ressortir, on ne peut pas parler dans un cas pareil d’un coefficient au sens strict du mot, Clark(15) est aussi arriv6 rkcemment A la mCme conclusion ; ce qui est essentiel, c’est de savoir qu’un coefficient est positif ou nkgatif. Nous sommes d’avis que formuler par coefficients les changements survenant lors des variations de tempbrature, ne peut gukre contribuer B rendre le phknomkne plus clair, ces coefficients Ctant variables.

En outre, une courbe concave, comme celle qu’on obtient pour le Ringer A 15 ou 20 mg. de calcium, ne peut gukre Ctre rendue expli- cable par une combinaison de fonctions exprimables par coefficients (fonctions exponentielles), la dkrivke seconde d’une combinaison de fonctions exponentielles Ctant nkgative.

20 AMORTISSEMENT DE LA HAUTEUR DE CONTRACTION E N FONC- TION DES IONS AUX BASSES TEMPERATURES. - Nous avons Cgalement effectuk une skrie d’expkriences pour nous rendre compte comment se modifiait la contraction de coeur perfusk B basse temperature au moyen du Ringer contenant de faibles doses de calcium et de potas- sium (coeurs inactifs aux temperatures moyennes). Nous avons mesurk la diminution rdgulikre de la hauteur de contraction, dimi- nut im que chaque coeur subit par suite d’un lavage prolongC (CLARK (8). On ne pouvait faire ces constatations qu’aux basses temp& ratures, ces tempkratures &ant les seules oh les coeurs battent avec de faibles doses de calcium et de potassium. La diminution susmen- tionnCe est rCgulikre pour UQ ceur lavk au moyen d’une solution de Ringer normal (fig. 10 et 11). Mais cette diminution prend une allure toute particulikre pour des coeurs perfusis par du Ringer contenant de trks faibles doses de calcium ; la diminution est plus rapide que pour le Ringer normal, tout- en restant rkgulikre (fig. 10).

Pour les faibles doses de potassium, au contraire, nous observons au commencement une marche rkgulikre parallkle A celle du Ringer normal, mais aprks cette phase de trks courte dude et qui varie ICgB rement d’un cmur A I’autre, les contractions disparaissent brusque- ment. C’est sous d’autres formes les arrCts en crise et en lyse dkjA observCs dans d’autres conditions par ZWAARDEMAKER (9).

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EFFETS DES IONS ET C E U R DE GRENOUILLE 179

Figure 10.

Amortisscnunt dr la hauteur de contracfion en fancfion drs ions de Calcium aux basses tnnpiraturts.

I. 11.

Cceur perfudau RingerkfaibledosedeCa (0.020 grm CaW par litre d'eau.

111. * *- sans Ca. * normal.

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4 0 i o Figure I I .

Amoriissmrcni dc la hauteur de contmrtior: en fonclion dcs ions de Potassium, aur basses tmnpkra furrs.

I. Chur perfuse au Ringer ?i faible dose de K (0.030 grm KCI par litre d'eau). 11. s * s idose minimale B (0.010 n B s v 111. * normal.

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Cette disparition brusque des contractions n’est pas artribuable A une diminution de contractibilitk du muscle cardiaque, puisque les contractions s’ktaient maintenues trks fortes jusqu’au dernier moment : cela ne peut s’attribuer qu’i un changement profond de I’automatie cardiaque qui se manifeste sous forme d’une vkritable paralysie. Remarquons encore que si nous perfusons un caeur avec du Ringer sans calcium A une tempkrature de lo, la friquence des contractions reste la mtme, bien que la hauteur de contraction diminue rapidement. Pour les faibles doses de calcium, la diminution des hauteurs de contraction est moins forte que pour le Ringer sans calcium, mais toujours supirieure i la diminution observie pour le Ringer normal. La frkquence reste la mtme. Pour les faibles doses de potassium, les contractions, avant de disparai tre complktement, s’espacent beaucoup. Ces phinomknes semblent dkmontrer que le r61e du potassium serait surtout important pour le maintien de l’automatie cardiaque, celle-ci ne pouvant se maintenir sans doses notables de potassium. Quant A la hauteur de contraction, elle semble surtout influeneke par le calcium, puisqu’en son absence les contrac- tions diminuent trks rapidement de hauteur et elles diminuent moins rapidement au fur et A mesure qu’on augmente la dose de calcium dans le liquide de perfusion. 30 BALANCEMENT DES IONS. - Si nous comparons lestracis obtenus

avec de faibles quantitks de calcium et de fortes quantitks de potas- sium, nous voyons immkdiatement que nous n’avons pas affaire au mtme phknomkne : il en est de mtme quand nous comparons les tracks obtenus avec de faibles doses de potassium et de fortes doses de calcium.Ce n’est gultre que lorsque les quantitks de potassium et de calcium se rapprochent de la dose normale de Ringer que nous pourrions comparer les rksultats : seulement, dans ces cas, les rksul- tats se rapprochent sensiblement de ceux du Ringer normal. Ce n’est qu’entre ces limites qu’on pouvait parler de balancement des ions. Des travaux en cours permettront peut-ttre d’klucider cette ques- tion.

CONCLUSION

Les points traitis dans le prksent travail sont : lo Le caeur peut se contracter i basse tempkrature avec du Ringer

sans calcium ou avec du Ringer contenant de .petites doses de cal- cium : A tempkrature plus Clevke, ces contractions disparaissent.

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EFFETS DES IONS ET C E U R DE GRENOUILLE 181

20 Le c a m peut se contracter A basse tempkrature avec du Ringer sans potassium ou contenant de faibles doses de potassium.

30 La frkquence, dans tous les cas, a un coefficient de tempkrature positif, la hauteur de contraction a un coefficient de tempkrature variable avec la composition du liquide de perfusoin.

40 La durke de contraction aux basses tempkratures des coeurs perfusks avec de petites doses de calcium et de potassium semble dkmontrer le r61e prkpondkrant du potassium pour l’automatie car- diaque e t du calcium pour la hauteur de contraction.

50 Le balancement d’ions potassium et calcium dans ces expk- riences ne serait valable que pour des doses se rapprochant des doses du Ringer normal. 60 11 semble possible que le milieu ionique intkrieur des pofkilo-

thermes soit different pendant l’ktk et pendant l’hiver. Conclusion A laquelle est arrivk DE BOER (14). De plus, les conditions optimales de la vie ne dkpendent pas uniquement soit de la tempkrature, soit du milieu. Elles sont e. a. dkterminkes par une combinaison de ces deux facteurs. Sous ce rapport, ces rksultats obtenus peuvent avoir une certaine importance au point de vue phyloginktique.

B IBLIOGRAP H IE

I. .C. CYON. - Ueber den Einfluss der Temperaturanderungen auf Zahl, Dauer und Starke der Herzschliige, Berichte der KGnigl. Sachs. Gesellschufi d . Wiss. Muth. phys. Cl., 256, 1866.

2. BOWDITCH. - Ueber d. Eigenthumlichkeiten d. Reizbarkeit wklche die Muskelfasern des Herzens zeigen, Arbeifen aus d. Physiol. Anstult. q& Leipqig, 1872.

3. LUCIANI .- Eine periodkche Function des isolierten Herzschlages, ArbGitcn aus d. Physwl. Anstult qu LGipqig, 1873.

4. ARISTOW. - Einfluss plotzlicher Temperaturwechsels auf das Herz und Wirkung der Temperatur uberhaupt auf die Einstellung der Herzcontrac- tionen, Arch. fur AnrJomie und Physwlogie, 198-208, 1870.

5. ATHANASIU et CARVALLO. - L’adion des hautes tempkratures sur le cceur de la tortue, C. R. SocibM de B w b g k IV, (lo), 706-708, 1897.

6. SNYDER. - A m . /own. of Physwbg7, XXII, p. 309, 19%

7. BOUCKAERT, J. - Etude sur les relations entre I’ion K et I’excitation du nerf pneumogastrique. Arch. inkm. de Physiol., XVII, fasc. I, aotit 1921.

8. CLARK, A. J. - The action of ions and lipoids upon the frogs’ heart, Jmrw of Physiology, XLVII, nw I et 2, 1913.

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182 J.-J. ET J.-P. BOUCKAERT ET A.-K. NOYONS

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lo. BERNSTEIN. - Ueber die Temperaturcoeffizienten der Muskelenergie, Pfluga‘s Archiv., 122, 129, 195, 1908.

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13. KNOWLTOF a n d . S r r ~ ~ i n c . - The influence of variations in temperature and blood pressure on the performance of the isolated mammalian heart. Journ. of Physwbgy, XLIV, no 3, 1912.

14. DE BOER, S.- Le liquide de perfusion des cceurs de grenouilles d’ktt! (Onder- zmkingen gedaan in het Physiol. Laboratorium der Utrechtsche Hoogeschool, 1918.

15. CLARK A. J. The effect of alterations of temperature upon the functions of the isolated heart. lourn. Physiology, LIV, no 4, 1-9.

LIII, 20, 1920.

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