` sommaire

Physiologie et explorations fonctionnelles

 

par M. BOULANGE et J-P. CRANCE

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les activités hospitalo-universitaires à Nancy (1975-2005)

 

La Physiologie Médicale est une discipline multiple dans son essence et très diverses sont les activités des laboratoires universitaires et hospitaliers ressortissant à cette dénomination, soit par leur intitulé ou par le rattachement universitaire de leurs responsables. Leur triple mission est dévolue à l’enseignement et à la recherche et, par leur présence hospitalière, aux soins, au diagnostic et à la surveillance biologique de malades hospitalisés ou consultants.

Les premières étapes de la vie du laboratoire de Physiologie, à l’origine uniquement universitaire mais déjà en étroite relation avec les services hospitaliers, ont vu ses précurseurs s’intéresser et se distinguer tour à tour dans plusieurs domaines d’une discipline initialement surtout expérimentale chez l’animal puis davantage anatomo-clinique par l’observation de la pathologie humaine.

Les travaux et ouvrages d’Henri Beaunis sur le système nerveux, ceux d’Henri Hermann sur les régulations circulatoires, de Louis Merklen sur l’exercice musculaire et ses conséquences en Biologie du Sport, ceux d’une brillante école endocrinologique avec Daniel Santenoiseet Jacques Parisot ont marqué les trois premiers quarts de siècle de son existence.

Elèves des précédents et reconstruisant une structure efficace d’enseignement et de recherche après la tourmente du deuxième conflit mondial, Claude Franck et Robert Grandpierre se sont impliqués dans une recherche devant répondre aux besoins de la médecine aéronautique puis de l’astronautique naissante. Claude FRANCK devait terminer une remarquable carrière universitaire par l’accession à des fonctions de Recteur successivement à Dakar, Poitiers et Aix-Marseille. Robert Grandpierre, grâce à sa dualité de responsabilités universitaires et militaires, devenait le créateur de la biologie spatiale française, discipline liée aux fulgurants progrès du vol humain dans l’atmosphère puis dans l’espace.

Aussi les principaux sujets de recherche abordés concernaient-ils les physiologies respiratoire et cardio-vasculaire. Leurs propres élèves, Pierre Arnould, Pierre Bouverot, Michel BoulangE puis Jean-Pierre Crance ont donc poursuivi les abords tant de recherche que d’application clinique de ces thématiques. Des collaborations étroites se sont alors établies tant avec le centre de recherche cardiologique de Royat, dont l’équipe nancéienne assurait une partie des responsabilités d’animation et de direction, qu’avec le Centre d’Enseignement et de Recherche de Médecine Aéronautique créé par Robert Grandpierre à Paris, foyer de formation de nombreux enseignants de physiologie tant civils que militaires.

La mise en place le 30 décembre 1958 de l’importante réforme conduisant à la création des centres hospitalo-universitaires a progressivement conduit à un exercice professionnel à double appartenance des universitaires précédemment ou récemment affectés à l’enseignement de la physiologie médicale et de disciplines connexes telles que la médecine expérimentale et la biologie cellulaire. Leurs compétences se sont alors exprimées dans les services hospitaliers de biologie appliquée, le plus souvent créés de novo à la suite d’initiatives personnelles.

 

PHYSIOLOGIE ET CARDIOLOGIE

 

Domaine de prédilection des recherches physiologiques réalisées par le responsable et dernier titulaire officiel de la chaire de physiologie, l’intégration hospitalière et l’utilisation des compétences en explorations fonctionnelles cardio-vasculaires du Pr. Pierre Arnould ont été paradoxalement  attendues et retardées de plus d’une décennie.

Cardiologue de formation, Pierre Arnould avait été le premier manipulateur nancéien à réaliser des cathétérismes cardiaques. Initiateur de travaux d’avant-garde inspirés par les progrès et les besoins de la chirurgie thoracique, il devait en particulier explorer les fonctions ventilatoires et la chémosensibilité du poumon à circulation fonctionnelle rendue déficiente par occlusion d’une artère pulmonaire, travaux rassemblés dans les thèses d’André Simon et Jacques Petit. Initiateur ou participant aux travaux ayant conduit aux thèses de Pierre Lamy sur le nerf phrénique sensitif et végétatif, de Philippe Canton sur l’action dépressive respiratoire d’agents pharmacodynamiques et de Jean-Pierre Deschamps sur l’équilibre acido-basique en hypothermie, il incitait aussi Maurice Lamarche à s’impliquer dans l’exploration du métabolisme hydrominéral, complément indispensable à la connaissance du fonctionnement des régulations cardio-respiratoires.

L’exposé très exhaustif mais trop modeste écrit en 1974 par Pierre Arnould sur l’histoire nancéienne des sciences physiologiques et physicochimiques depuis le transfèrement de la Faculté de Médecine de Strasbourg à Nancy traduisait mal par sa brièveté cette période d’intense activité des recherches développées sous son impulsion.

L’animation estivale régulière du Centre de Recherches Cardiologiques de Royat, faisant ignorer toute notion de vacances, aboutissait à la création d’une pépinière nationale de jeunes chercheurs en physiologie associés à des travaux expérimentaux notamment destinés à mettre en évidence les mécanismes de mise en jeu du tonus cardio-accélerateur.

Il convient également de ne pas passer sous silence l’investissement et les résultats obtenus par l’équipe de neurophysiologie expérimentale créée à Nancy à son initiative avec Roger PoirE, Philippe Lepoire, François Briquel et Nicole Fayen, équipe ayant à son bilan les premières démonstrations des effets centraux de nouveaux neuroleptiques.

L’importance du travail liée à la direction d’un laboratoire aux multiples tâches tant de recherche que pédagogiques devait retarder jusqu’en 1975 l’intégration effective de Pierre ARNOULD dans la structure hospitalière susceptible d’utiliser et de valoriser ses compétences. C’est en effet seulement après l’ouverture de l’Hôpital de Brabois qu’il fut nommé chef de service d’Hémodynamique aux côtés de François Cherrier. Avec Gérard EthEvenot, il sut développer des moyens informatiques lourds utilisant des méthodes très novatrices d’exploitation des images angio-cardiographiques pour reconstituer en trois dimensions la morphologie des cavités cardiaques. Ces techniques préfiguraient l’imagerie numérisée actuelle. Au départ en retraite de Pierre Arnould en 1987, le Service d’Hémodynamique fut intégré au Service de Cardiologie de Brabois. Gérard EthEvenot devint un des experts du cathétérisme cardiaque et de la coronarographie, devenant un pionnier des techniques de revascularisation par angioplastie. Il est aujourd’hui reconnu comme l’un des opérateurs les plus expérimentés en cardiologie interventionnelle.

 

PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

 

La création d’un premier Laboratoire d’Explorations Fonctionnelles Respiratoires au sein d’un ensemble hospitalier à vocation pneumologique a résulté de l’investissement en recherche appliquée de Paul Sadoul, enseignant en Médecine Expérimentale comme ses élèves Jacques Lacoste, Jean-Marie Polu et Hubert Uffholtz. Cette structure d’un dynamisme exceptionnel a comporté la création d’une unité spécialisée de l’INSERM et constitué un groupe référent de réputation internationale dans le domaine de la physiopathologie respiratoire.

Des liens étroits établis de longue date entre le laboratoire de physiologie et les Services de Pédiatrie et de Néonatologie ont parallèlement abouti à la création de laboratoires spécialisés en exploration fonctionnelle respiratoire consacrée au nouveau-né et à l’enfant tant à la Maternité Régionale qu’à l’Hôpital Central. Devenu Laboratoire d’Explorations Fonctionnelles Pédiatriques placé sous la responsabilité de Jean-Pierre Crance puis de François Marchal, cette structure aujourd’hui implantée au sein de l’Hôpital d’Enfants de Brabois fera plus loin l’objet d’un paragraphe lui étant particulièrement consacré.

Initié dans les locaux de l’hôpital Maringer au cours des années 1950 à proximité de l’Hôpital Sanatorium Villemin, un premier laboratoire aux dimensions modestes répondait aux besoins des patients hospitalisés dans la surveillance de l’évolution de leur maladie, le plus souvent d’origine tuberculeuse, mais aussi du contrôle des nouvelles méthodes d’assistance instrumentale respiratoire. Par ailleurs, ce laboratoire répondait aux exigences d’une médecine du travail en plein développement, en particulier vis-à-vis de la pathologie des mineurs et des sidérurgistes, atteints de silicose ou de sidérose. D’où l’aide apportée par la première Institution Européenne, la Communauté Européenne du Charbon et de l’Acier, à l’existence et au développement de la structure médicale nancéienne opportunément impliquée.

Les principales explorations comprenaient alors spirométrie puis bronchospirométrie, tests de réactivité bronchique, cathétérismes cardiaques droits, capnographie au repos et à l’exercice grâce à l’appareillage mis au point par Jacques Lacoste. La détermination des gaz du sang encore à ses débuts permettait cependant la mesure des répercussions sanguines lors d’épreuves d’effort sur cycle ergométrique de Fleisch, avant que l’enregistrement continu n’en devienne couramment praticable grâce au métabographe créé par le même physiologiste zurichois.

De cette période initiale devait être rapidement issue une véritable « école de Nancy » de physiopathologie respiratoire, diffusant les résultats de ses travaux grâce à la création des « Entretiens de physiopathologie respiratoire » ouverts tous les deux ans aux physiologistes et cliniciens spécialistes européens et du monde entier, et cela grâce à la présence d’invités de réputation internationale tels que les professeurs Cournand, Fleisch et Widdicombe, et la publication de travaux de recherche dans les meilleures revues internationales n’empêchant pas la création à Nancy d’un Bulletin de Physiopathologie Respiratoire devenu Bulletin Européen en tant qu’organe de la Société Européenne de Physiopathologie Respiratoire créé en 1966 par Paul Sadoul lors de son congrès de Prague.

L’équipe de physiologie alors dirigée par Pierre Arnould avait alors été étroitement associée à ces créations successives avant de s’orienter davantage vers l’exploration fonctionnelle respiratoire pédiatrique, mais aussi d’être rejointe par Hubert Uffholtz oeuvrant en collaboration avec ses collègues de l’Unité 14 de l’INSERM : avec Francine Schrijen et Alain Lockhart en s’intéressant aux facteurs pronostiques de l’hypertension artérielle pulmonaire chez le pulmonaire chronique aux propriétés mécaniques thoraco-pulmonaires avec René Peslin, au suivi évolutif de patients soumis à des examens périodiques avec Q. T. PhaM, à l’évolution de patients soumis à des programmes de réhabilitation pulmonaire avec Manuel GIMENEZ, et à la perméabilité des voies aériennes par des méthodes acoustiques originales.

Le fourmillement de ces activités dut se répartir progressivement entre les anciennes structures de l’ensemble hospitalier Maringer-Villemin à orientation pneumologique, et celles transférées ou créées à partir de 1973 sur le pôle de Brabois : ainsi de l’Unité 14 de l’INSERM et des laboratoires d’exploration fonctionnelle partagés entre la Tour Drouet, avec une instrumentation  principalement vouée à l’étude de la mécanique ventilatoire, et le Service des Examens de la Fonction Respiratoire confié successivement à Jacques Lacoste assisté de Jean-Pierre MalliE, puis de Hubert Uffholtz en 1989, puis à Jean-Pierre Crance et depuis 1998 à Philippe Haouzi. L’évolution récente de ce domaine spécialisé s’est faite vers l’allégement des techniques devenues moins invasives grâce à l’utilisation de l’électronique et de l’informatique. Les épreuves d’effort sur tapis roulant sont accompagnées d’enregistrement des composés expirés à l’aide d’électrodes spécifiques, parallèlement aux perfectionnements de l’appareillage d’analyse des gaz du sang. Avec plus de 50000 analyses annuelles, ce laboratoire a acquis les critères d’un centre de référence. La venue de Bruno CHENNEL dans ce laboratoire devenu « Service des Examens de la Fonction Respiratoire et de l’Aptitude à l’Exercice » a permis à la fois une orientation de recherche concernant les apnées du sommeil d’origine centrale et l’implantation d’une antenne régionale médicale de lutte contre le dopage en parallèle au suivi médical des sportifs lorrains de haut niveau, démarche reconnue par le Ministre chargé de la Jeunesse et des Sports. Le savoir-faire acquis chez les sportifs est aujourd’hui mis au service des patients insuffisants respiratoires pour les guider dans leur réentraînement à l’effort dans le cadre de leur prise en charge médicale.

 

PHYSIOLOGIE PEDIATRIQUE

 

C’est vers le milieu des années 60 qu’un nouveau domaine de collaboration entre le laboratoire de Physiologie et l’Ecole Pédiatrique nancéienne s’était ouvert afin de répondre aux besoins de la réanimation des détresses respiratoires du nouveau-né et du prématuré, et en particulier celles associées à la maladie des membranes hyalines. Cette discipline nouvelle reposait alors sur des connaissances encore très limitées de la physiologie pulmonaire néonatale, de la physiopathologie des souffrances hypoxiques et des troubles métaboliques associés. Ces questions ne pouvaient laisser indifférent Pierre Bouverot qui consacrait ses travaux de recherche à la régulation de la ventilation. L’essor de la physio-pathologie respiratoire néonatale ouvrait tout un champ de recherche qui n’avait pratiquement pas été abordé en France jusque-là et dans lequel allait s’investir Jean-Pierre Crance. Sa thèse inaugurale dans laquelle il avait documenté, à l’aide d’une méthode pléthysmographique, les caractéristiques de la ventilation du nouveau-né, fut l’amorce d’une série de travaux consacrés à la régulation chémoréflexe de la respiration du nouveau-né et du nourrisson.

François Marchal rejoignit l’équipe physiologique à l’issue de sa formation de pédiatre néonatologiste, et c’est après un long séjour auprès du Pr. Stahlman à Nashville qu’il mit en œuvre des techniques originales chez l’agneau nouveau-né pour étudier les mécanismes des apnées réflexes au cours du sommeil. En 1989-90, grâce au financement de l’INSERM, le Laboratoire de Physiologie eut le privilège d’accueillir pour une année sabbatique le professeur Sukhamay Lahiri de l’Université de Philadelphie, spécialiste mondialement reconnu des chémorécepteurs artériels. Grâce à lui, l’équipe nancéienne put acquérir des savoir-faire nouveaux, en particulier des techniques électro-physiologiques de recueil des potentiels d’action sur fibre nerveuse isolée du nerf sino-carotidien. Les travaux menés avec S. Lahiri et, après son départ, avec Aïda Bairam, ont permis de caractériser la réponse des chémorécepteurs carotidiens à l’hypoxie chez le chaton au cours du développement et d’analyser le rôle de neurotransmetteurs comme la dopamine dans la maturation de cette réponse à l’hypoxie.

Un nouveau collaborateur, Philippe Haouzi, issu également d’un cursus de Pédiatrie, rejoignit l’équipe en 1987. Associé d’abord aux travaux de François Marchal, il orienta bientôt sa thématique de recherche sur le contrôle ventilatoire lors de l’exercice musculaire, visant à élucider les mécanismes, encore très mal connus, de la réponse ventilatoire, que n’explique pas la seule régulation chimique. P. Haouzi, à son retour d’un séjour d’un an dans le département de Physiologie du Pr. K. Wasserman à l’Université de Californie, entreprit au laboratoire un important programme de recherche sur ce sujet, toujours en cours aujourd’hui. Il put ainsi démontrer, notamment avec des préparations de circulation isolée du train postérieur du mouton, l’existence d’un trafic nerveux afférent issu des parois des veines musculaires et informant les centres respiratoires de l’augmentation du débit sanguin musculaire liée à l’exercice.

Les thématiques actuelles de recherche expérimentale au Laboratoire de Physiologie ont deux grands axes : la régulation de la ventilation et les mécanismes de l’hyperréactivité bronchique.

Cette activité de recherche a pu se formaliser et se développer grâce à des soutiens financiers provenant de l’INSERM (Réseau de recherche INSERM 9012 « Facteurs de risque du développement respiratoire » 1992-1994) et de programmes de contractualisation ministérielle (Jeune Equipe 2164 « Adaptation néonatale et développement », 1997-2000), Equipe d’accueil 3450 « Interactions des systèmes de régulation respiratoire chez l’adulte et l’enfant », 2000 – 2008)

Sur le plan hospitalier, les implications des physiologistes dans ce domaine de la pathologie respiratoire du nouveau-né et de l’enfant furent nombreuses et se sont développées par étapes.

La prise en charge des détresses respiratoires, l’assistance ventilatoire du nouveau-né et du prématuré nécessitaient des matériels miniaturisés et des méthodes adaptées, mais reposaient aussi sur la surveillance de grandeurs sanguines respiratoires et métaboliques. Un apport essentiel des techniques physiologiques fut la mesure des pressions partielles d’O2 et de CO2 du sang artériel et des paramètres de l’état acido-basique. Pour éviter les dangers oculaires d’une hyperoxie, il était crucial de surveiller la PO2 artérielle pour ajuster la fraction d’oxygène délivrée. Ainsi, avec Yves Badonnel et Jean-Pierre Crance, à proximité de l’Unité de soins intensifs que dirigeait Paul Vert et son équipe, se créa un laboratoire de gazométrie sanguine en microméthodes. Ces dosages furent également sollicités par les anesthésistes et réanimateurs d’adultes, et se constitua ainsi le « Laboratoire des gaz du sang » de l’Hôpital Central.

Ce laboratoire prit de l’extension par l’adjonction d’une antenne du Laboratoire d’explorations rénales et métaboliques créé dès 1962 par Michel Boulangé dans les locaux de l’ancienne Faculté de Médecine lorsque l’essentiel de cette structure se trouva transféré et incorporé dans les locaux hospitaliers créés dans le nouvel hôpital. Un secteur d’explorations fonctionnelles respiratoires de l’enfant fut développé par Jean-Pierre Crance et l’ensemble prit l’appellation de « Laboratoire d’Explorations Fonctionnelles Pédiatriques » qui vint s’installer, à son ouverture en 1982, à l’Hôpital d’Enfants de Brabois.

Cette nouvelle structure fut alors amenée à développer un large éventail d’examens de la fonction respiratoire adaptés au jeune enfant. Avec François Marchal furent introduites des mesures très innovantes et non invasives de mécanique ventilatoire, par la méthode des oscillations forcées, grâce à une fertile collaboration avec René Peslin de l’U14 de l’Inserm. Cette expertise conduisit à des travaux de physiologie appliquée sur l’asthme infantile et l’hyperréactivité bronchique chez l’enfant, parallèlement au développement de modèles expérimentaux d’asthme au Laboratoire de la Faculté.

En exploration digestive, une forte demande des cliniciens conduisit à développer l’enregistrement du pH oesophagien et de plusieurs autres signaux physiologiques pour étudier les reflux gastro-œsophagiens au cours du nycthémère.

Plus récemment, Christian Beyaert, également pédiatre de formation, a rejoint le Laboratoire de Physiologie en 1994. Après un séjour d’un an aux USA afin d’acquérir la maîtrise de techniques neurophysiologiques, il entreprit de créer au laboratoire une thématique nouvelle, le contrôle de la motricité. En collaboration étroite avec Jean-Marie André, il a  créé à l’Institut Régional de Réadaptation un Laboratoire d’Analyse Tridimensionnelle de la Posture et du Mouvement. Le premier axe de recherche en est l’étude de phénomènes réflexes ou automatiques modulant l’activité motrice au cours de la posture et du mouvement chez l’homme et l’animal. La modulation thérapeutique de l’hypertonie musculaire présentée lors de pathologies neuromusculaires d’origine centrale y est recherchée. Le deuxième axe de recherche est l’étude du retentissement d’anomalies touchant le système musculo-squelettique sur la biomécanique du mouvement et la commande motrice.

 

PHYSIOLOGIE RENALE, ENDOCRINIENNE ET METABOLIQUE

 

En 1973, le laboratoire d’explorations fonctionnelles rénales et métaboliques, créé au début des années 1960 dans des locaux libérés par le laboratoire de pharmacologie, structure nouvelle liée par convention depuis 1969 avec le Centre Hospitalier Régional, trouvait sa place parmi les premiers services ouverts lors de l’inauguration de l’Hôpital de Brabois.

C’est à l’initiative des Professeurs Franck et Grandpierre puis Pierre Arnould qu’une nouvelle orientation de recherche concernant le métabolisme hydro-minéral et la physiologie compartimentale avait vu le jour. Les thèses successives de Maurice Lamarche puis de Michel BoulangE sur l’exploration des secteurs liquidiens de l’organisme, chez l’adulte puis chez le nourrisson, en avaient été la première expression.

Les besoins évidents de plusieurs disciplines cliniques, dont certaines en pleine évolution, en particulier la néphrologie, avaient alors conduit à mettre en place deux nouveaux domaines d’activités, associant dans les mêmes lieux universitaires recherche fondamentale et recherche appliquée, avec prestations au bénéfice des patients tant du CHU que d’autres hôpitaux de la grande région.

Aujourd’hui trentenaire, la migration d’un laboratoire universitaire à vocations multiples, initié dès 1962 par Michel Boulangé, vers une structure hospitalière spécialisée et intégrée dans un ensemble fonctionnel nouvellement créé, a coïncidé avec une évolution très rapide des disciplines médicales, partenaires de ce nouvel outil de diagnostic biologique.

Par contre, le secteur des mesures compartimentales a rapidement disparu, les techniques isotopiques in vivo venant prendre la place des investigations biochimiques d’espaces liquidiens ou hydrominéraux, les techniques modernes couramment employées relevant alors de la compétence des laboratoires agréés à cet effet.

Les explorations fonctionnelles rénales initialement ponctuelles se sont à la fois banalisées dans des bilans systématiques, mais ont aussi comporté des investigations plus élaborées souvent de mise en œuvre délicate : ainsi pour les clairances séparées par recueil impliquant la mise en place d’un cathétérisme urétéral, particulièrement utiles dans le diagnostic des hypertensions d’origine rénale, comme l’avait rapporté Michèle Kessler dans sa thèse inaugurale. Un travail parallèle avait été conduit dans l’exploration du rein diabétique par Etienne Mollet, grâce à une quantification des débits excrétoires urinaires de protons après mesure de l’acidité titrable et des débits d’ammoniaque urinaire.

Tous ces dosages biologiques s’avéraient particulièrement utiles en réponse aux besoins des services de médecine générale, de cardiologie et surtout de néphrologie, amplifiés lorsque ce dernier secteur a été doté de structures de dialyse et lorsque s’est ouverte l’ère nouvelle des transplantations rénales. L’un des assistants du laboratoire, Charles Fontenaille, devait alors jouer un rôle particulièrement important dans la mise en œuvre de cet ensemble technique, avant d’accéder à Nantes à une poste de Pr. en Néphrologie.

Les grands métabolismes régulés par l’appareil excréteur rénal hydrominéral pour le maintien des équilibres sodé et potassique, acido-basique et phosphocalcique, ont donc nécessairement fait l’objet d’explorations parallèles entre la concentration sanguine ou urinaire des métabolites en cause et celle des dispositifs hormonaux chargés de leur régulation, s’inscrivant dans le concept et l’expression de clairances.

Parallèlement ont été mis au point, généralement après des missions de formation dans d’autres laboratoires européens initiateurs de ces techniques, en particulier auprès des Professeurs Neher et Berde à Bâle, les dosages hormonaux concernant des messagers liés directement aux fonctions rénales endocrines ou régulatrices.

L’extraction et la séparation de l’aldostérone utilisaient alors des procédés de chromatographie en couche mince, suivis d’élution et dosages colorimétriques d’une précision aléatoire. Quant à l’hormone antidiurétique, elle était dosée chez l’animal, en l’occurrence le rat éthanolisé en surcharge hydrique constante, grâce à une méthode délicate mise au point par Jean Cuillier. Les travaux consécutifs de Jeannine Marchetti sur les mécanismes de mise en jeu des sécrétions hypothalamo-hypophysaires devaient aboutir à une thèse scientifique remarquée, soutenue avec l’appui du laboratoire de Physiologie du Collège de France.

Des thématiques communes au Laboratoire de Physiologie et à celui d’Histo-embryologie, alors dirigé par le Pr. Etienne Legait, ont alors conduit à une étroite collaboration à partir du sujet abordé dans la thèse scientifique de Claude Burlet sur les secrétions neuro-hypophysaires des hibernants . Grâce au travail poursuivi en commun avec le laboratoire d’Immunologie et Jean Duheille, fut publiée la première mise en évidence par immunofluorescence des neurohormones dans leur implantation et leur migration hypothalamo-hypophysaire.

Une étroite collaboration avec les services de Pédiatrie, en particulier avec Michel Pierson et Paul Vert, avait été à l’origine de la mise en œuvre de plusieurs de ces nouvelles techniques en hormonologie, à la suite de l’observation de troubles du métabolisme hydrominéral liés à des pathologies telles que l’hyperplasie surrénale congénitale ou diverses formes d’insuffisance hypophysaire.

L’apparition des méthodes radioimmunologiques a donc constitué un tournant, bouleversant les approches techniques précédentes relevant de la médecine et de la physiologie expérimentales.

Grâce à un agrément complémentaire de celui du laboratoire d’investigations isotopiques, alors dirigé par Jean Martin, ces dosages hormonaux ont pu être réalisés par des techniques radioimmunologiques, prenant le relais de méthodes physiologiques utilisant l’animal, telle celle conduisant au dosage de l’A.C.T.H. chez le rat hypophysectomisé, délicate préparation mise au point par Nicole de Talancé. La palette des dosages hormonaux allait progressivement concerner les messagers hormonaux déjà cités mais aussi la rénine et l’angiotensine, puis les médiateurs du métabolisme phosphocalcique, parathormone, calcitonine, ostéocalcine, ainsi que les dérivés hydroxylés de la vitamine D3 dont le terme actif, le calcitriol, est produit en faible quantité en cas d’insuffisance rénale chronique, avec génération de problèmes osseux sous la forme d’ostéodystrophie rénale. L’étroite collaboration entre le « Laboratoire d’Explorations Fonctionnelles Rénales et Métaboliques » et la « Clinique Médicale E » spécialisée en endocrinologie s’est particulièrement développée dans le secteur des troubles du métabolisme phosphocalcique grâce à la participation de Nicole de TALANCE aux consultations externes de ce service clinique.

Si ces dernières investigations concernaient essentiellement les patients accueillis dans les services de Néphrologie, d’Endocrinologie et de Rhumatologie, ainsi que ceux du secteur pédiatrique du Centre Hospitalier, le développement de l’exploration des précurseurs hormonaux a conduit le laboratoire à s’intéresser plus récemment à la procalcitonine, marqueur reconnu des phénomènes septiques, conduisant tous les partenaires cliniques confrontés à des phénomènes infectieux à solliciter le dosage de ce profacteur.

La création du laboratoire avait été initiée autour de la fonction rénale et de ses régulations, en particulier endocrines, et c’est une phase ultérieure et quelque peu homothétique impliquant le rôle du cœur en tant qu’organe hormonal, tant effecteur qu’émetteur, qui a ensuite conduit, sous l’impulsion de Paul Michel Mertes, à créer de nouvelles activités dans le domaine de l’exploration du métabolisme cardiaque. Après la mise au point du dosage du facteur atrial natriurétique ont été plus particulièrement explorés les rôles régulateurs de l’adénosine et du monoxyde d’azote et tout un volet expérimental a été parallèlement développé en collaboration avec le laboratoire de Chirurgie Expérimentale.

L’intervention sur l’animal et l’observation des patients greffés a trouvé son application dans l’évaluation de la qualité du greffon et la surveillance du devenir des patients transplantés. Ce qui a conduit les principaux services de Réanimation Médicale et Chirurgicale à faire souvent appel aux capacités diagnostiques ou de surveillance biologique induites par ces avancées scientifiques, et permis des collaborations de recherche, des présentations et publications de travaux au meilleur niveau international.

Depuis le retour à Nancy de Paul Michel Mertes et son affectation à une chefferie de service d’anesthésie et réanimation, ces travaux se sont poursuivis en collaboration avec les équipes de chirurgie cardiaque et de réanimation chirurgicale, portant à la fois sur la qualité des transplants cardiaques et plus récemment sur le métabolisme et le dysfonctionnement du myocarde ces travaux ayant abouti à la création depuis Janvier 2005 d’une unité INSERM, unité 684 (Remodelage Cardiaque : Physiopathologie, conséquences fonctionnelles et pronostic)

 

LA NEPHROLOGIE EXPERIMENTALE

 

La proximité de la physiologie et de la médecine expérimentale a conduit à d’autres relations entre les deux disciplines. Issu de l’école physiologique algéroise et affecté en métropole lors de la disparition de sa faculté d’origine, André Gross créait à Nancy un laboratoire de Néphrologie Expérimentale cependant qu’il assurait la mise en place d’un premier centre de dialyse rénale à l’Hôpital de Vittel. Cette structure nouvelle devait alors se distinguer en mettant au point un modèle d’hémodialyse chez le lapin destiné à mieux connaître les modalités de fonctionnement du rein artificiel de Kiil alors utilisé chez l’homme. Jean-Pierre MalliE, élève successivement de Pierre Bouverot à Besançon et de Pierre Arnould à Royat, puis de Jules Traeger, chef de file de l’Ecole néphrologique lyonnaise, créait lui aussi le premier centre de dialyse de Saint-Etienne avant d’effectuer une longue mission de coopération au Burundi. Affecté à son retour à Nancy, il devait initialement travailler aux côtés d’André Gross prématurément disparu en 1980. C’est à sa suite qu’il s’est particulièrement consacré à des recherches de néphrotoxicité expérimentale sur l’embryon animal, mettant en évidence l’existence d’une néphrotoxicité polymédicamenteuse in utero, notamment lors des périodes critiques de la gestation impliquant la néphrogénèse. Ces travaux, publiés dans de grands périodiques néphrologiques, sont actuellement poursuivis par les équipes néerlandaises, allemandes et américaines.

Un autre domaine de physiopathologie abordé est celui des dysnatrémies avec l’introduction d’un concept d’équilibre et de tonicité des compartiments hydro-électrolytiques, concept aujourd’hui repris dans un ensemble de travaux internationaux à la suite de ceux publiés par Jean-Pierre MalliE invité à plusieurs reprises par les Universités de Montréal et de Toronto, il a alors créé avec Alain Larcan des Journées d’Actualités Clinico-biologiques plus particulièrement consacrées aux hyponatrémies et aux dyskaliémies. Une collaboration permanente avec le Service de Réanimation Médicale a permis la mise en route et le développement d’études sur les chocs expérimentaux septiques et anaphylactiques, tous travaux ayant contribué à former à la recherche plusieurs cadres hospitalo-universitaires, les futurs professeurs De Chillou, Bollaert, Levy et Bellou. Les responsabilités hospitalières conjointement exercées par Jean-Pierre MalliE l’ont été tout d’abord auprès du service d’exploration de la fonction respiratoire alors dirigé par Jacques Lacoste. Il a été ensuite amené à prendre en charge un service d’analyse des gaz du sang associé à une structure d’exploration fonctionnelle rénale implantée à l’Hôpital Central puis à Brabois, laboratoire en partie issu de celui créé en 1962 dans les locaux universitaires de la rue Lionnois. L’activité de biologie clinique alors déployée a permis, à partir des données recueillies auprès de la population pédiatrique hospitalière, de développer une réflexion critique sur la validité de paramètres calculés à partir des mesures courantes pratiquées en biologie de proximité et de conclure aux dangers d’interprétations erronées ayant conduit à faire subir des mises en dialyse trop précoces chez de nombreux malades.

 

PHYSIOLOGIE APPLIQUEE

 

Les activités enseignantes et de recherche des membres du laboratoire de physiologie ont pu également s’exercer dans d’autres domaines de physiologie appliquée où leurs compétences particulières, dont certaines anciennement acquises, ont alors pu s’exprimer : ainsi de la physiologie et de la médecine du sport, ainsi de la médecine aérospatiale, de même que de l’hydro-climatologie médicale.

Une continuité dans l’application des travaux des enseignants chercheurs de physiologie s’est poursuivie en biologie et médecine du sport, grâce à Pierre Arnould tout d’abord, puis de Michel Boura. Particulièrement investi en recherche appliquée de biologie et médecine du sport, Michel BOURA se voyait alors investi de fonctions régionales dans le domaine du contrôle médico-sportif et amené à créer Une Société Lorraine de Médecine du Sport. Par ailleurs, ses activités cliniques purent alors s’exercer dans le cadre d’une convention avec le Centre de Médecine Préventive afin d’y implanter des techniques d’exploration fonctionnelle cardio-respiratoire. Il a été suivi de Hubert Uffholtz et plus récemment de Philippe Haouzi, actuel responsable du Service des Examens de la Fonction Respiratoire et de l’Aptitude à l’Exercice, implanté à l’Hôpital de Brabois. Un enseignement médical spécialisé sous forme d’une Attestation d’Etudes, transformée depuis 1989 en Capacité de Médecine et Biologie du Sport, s’adresse à des médecins destinés à exercer des responsabilités de surveillance de sportifs amateurs et professionnels.

Il en est de même dans le domaine de la médecine aérospatiale grâce à l’organisation d’un diplôme, le premier créé en France dans cette spécialité en 1945 et poursuivi sous la forme d’une capacité de Médecine Aérospatiale. Les travaux de recherche appliquée de l’équipe nancéienne, faisant jonction avec la médecine du sport, ont été principalement consacrés aux conséquences physiologiques et à l’aptitude des pratiquants de divers sports aériens. L’implication des responsables successifs du diplôme, Michel BoulangE et Jean-Pierre Crance, dans des structures médicales spécialisées telles que le Conseil médical de l’Aéronautique Civile, aussi bien que la poursuite de relations privilégiées avec le Service de Santé des Armées, ont conduit en 1981 à l’organisation à Nancy du XXIXème Congrès International de Médecine Aéronautique et Spatiale, placé sous l’égide de l’Académie Internationale de Médecine Aéronautique et Spatiale.

Après Daniel Santenoise, Louis Merklen et Maurice Lamarche, la responsabilité de l’enseignement de la recherche en hydroclimatologie médicale a été confiée en 1980 à Michel BoulangE, lequel a été amené à exercer dans cette discipline mixte des responsabilités nationales et internationales, en particulier la présidence de l’International Society of Medical Hydrology and Climatology, de 1982 à 1990. Le laboratoire nancéien rattaché à l’Institut National d’Hydrologie et Climatologie a été organisateur de plusieurs congrès internationaux, et s’est avéré depuis plusieurs années, dans le cadre également de l’organisation d’un diplôme de capacité, le plus important centre de formation spécialisé parmi les sept institutions universitaires nationales aujourd’hui agréées. Ses travaux sur les effets thérapeutiques des cures, conduits selon les méthodologies de la médecine factuelle, ont été publiés dans les revues les mieux référencées des disciplines cliniques correspondantes, tant en rhumatologie qu’en épidémiologie et sont aujourd’hui considérés sur le plan international comme le point de départ de la nouvelle approche scientifique du thermo-climatisme médical.

 

LES ACTIVITES PEDAGOGIQUES ET ADMINISTRATIVES

 

Ces multiples activités au service de l’ensemble hospitalo-universitaire nancéien n’ont pas pour autant restreint les charges pédagogiques et administratives des enseignants en physiologie, avec l’expérimentation de méthodes nouvelles, une adaptation au nombre croissant d’étudiants du premier cycle, et un renouvellement des enseignements pratiques et dirigés. Par ailleurs ont été poursuivies des missions de coopération universitaire en particulier avec les Facultés de Médecine de Rabat puis de Casablanca, parallèlement à la formation des futurs cadres de l’Université Médicale Marocaine.

Outre les étudiants du cursus médical, ce sont de multiples autres filières de formation initiale ou continue qui ont sollicité l’intervention des mêmes enseignants auprès des futurs dentistes et kinésithérapeutes, étudiants de la Faculté du Sport ou des formations en Psychologie à la Faculté des Lettres, étudiants de la Faculté des Sciences et du cursus des maîtrises de Biologie Humaine sans omettre les filières de capacité médicale déjà citées.

Le rayonnement de l’école physiologique nancéienne s’est aussi et surtout exprimée par la nomination de nombreux élèves des Professeurs Franck, Grandpierre et Arnould à des responsabilités universitaires tant à l’extérieur de la Faculté de Médecine de Nancy, qu’en son sein même.

Ayant bénéficié de la très étroite collaboration avec le Centre d’Etudes et de Recherches de Médecine Aérospatiale du Service de Santé de l’Armée de l’Air et avec le Centre de Recherches Cardiologiques de Royat, nombreux sont les élèves des maîtres nancéiens qui voient ou ont vu durant ces dernières décennies se dérouler leur carrière professorale dans les centres hospitalo-universitaires de Paris, Lyon, Lille, Bordeaux, Nantes, Caen, Strasbourg, Besançon, Reims et Nancy.

L’accroissement considérable du nombre des étudiants depuis trente ans a nécessité la création de postes de moniteurs et d’assistants destinés à encadrer les étudiants du premier cycle dans le domaine des sciences fondamentales. Nombreux ont été les internes en médecine, souvent en cours de préparation de thèse, venus s’investir dans ces postes qui leur ont permis leur toute première démarche pédagogique. On peut compter parmi eux de futurs cadres hospitalo-universitaires, la plupart exerçant dans leur faculté d’origine, tels Paul Vert, Philippe Canton, Jean Pierre Deschamps, Pierre Monin, Gérard Ethevenot, Yves Badonnel, Nicole de TalancE, ainsi que Daniel Anthoine, Pierre Gaucher, Jean René Royer, Denise Monneret-Vautrin, François Paille, Hervé Vespignani, Jean Pierre Kahn, mais aussi François Brunotte, biophysicien à Dijon, Charles Fontenaille, néphrologue à Nantes, Gabriel Camelot, angéiologue à Besançon, Paul Michel Mertes, physiologiste à Reims dans son affectation initiale.

Outre les missions d’enseignement, de recherche et de soins dévolues à l’ensemble des personnels hospitalo-universitaires, il apparaît d’évidence qu’une part importante de leur activité s’est trouvée accaparée par des tâches administratives correspondant à la gestion tant des personnes que des biens placés sous leur responsabilité.

C’est peut-être en raison même de cet investissement quotidien, plus évident encore dans la gestion de laboratoires, aussi bien universitaires qu’hospitaliers, que plusieurs des enseignants chercheurs en physiologie ont été amenés à exercer des fonctions de responsabilité au niveau de l’Université et de ses composantes. Le Pr. Pierre Arnould est devenu dès la création de l’Université de Nancy I, aujourd’hui Université Henri Poincaré, membre de son Conseil et Président de l’Unité d’Enseignement et de Recherche en Education Physique, avant d’accéder à une charge de Vice-Doyen de la Faculté A de Médecine. Cependant que Jean-Pierre Crance et Michel BoulangE occupaient des fonctions analogues au niveau de la Faculté B. Michel BOULANGE devait également à deux reprises exercer un mandat de Président de l’Université, avec en corollaire la multiplicité des missions et tâches induites par cette fonction. Parfois apparemment éloignées d’une discipline physiologique originelle, ses missions, associées au développement d’un établissement universitaire en perpétuelle restructuration et pleine expansion, avec création de nouvelles unités à dominante technologique, ont probablement bénéficié d’une réflexion conceptuelle où l’abord expérimental, l’étude de la fonctionnalité et la nécessité de mise en place de dispositifs régulateurs ont pu exprimer leur utilité.