MÉTHODES POUR ÉTUDIER LES ÉCHANGES RESPIRATOIRES

de lôle AB close en partie vitrée, de 5 à J 2 mètres cubes de capacité, assez grande pour qu il puisse s’y tenir à l’aise et faire quelques mouvements (fig. 75). L’air y arrive par une ouverture placée dans le bas, et grâce à un appareil aspirateur formé de deux sortes de gazomètres mus à la vapeur qui s’élèvent et s’abaissent successivement et régulièrement et qu on na pas représentés ici. On ne mesure pas l’air qui entre dans la chambre AB. Les gaz en sortent par le tube tt en haut et ' en bas, grâce aux aspirateurs dont nous parlions. Ces gaz barbotent

Fig. 75. — Appareil à respiration de Peitenkofler et Voit.

.'abord dans un vase intermédiaire V rempli de ponce humide; ils e mesurent ensuite en traversant le compteur à gaz C d’où ils passent ux aspirateurs et sont rejetés (‘).

Pour faire une observation, on fait autant de prises d’air qu’il est éccssaire au sortir de la chambre respiratoire AB (5 litres environ ur -5 mille). Pour cela le tube de dérivation;;*; est branché sur le gros d;e de sortie tt. Un petit aspirateur spécial pompe cet air et lui fait ’averser des appareils e propres à absorber l’eau, puis un tube f rempli eau de baryte et destiné à arrêter l’acide carbonique. Au sortir de e petit appareil supplémentaire (posé en avant de notre figure sur la ible TT) appaieil destiné à analyser les gaz, ceux-ci se rendent par i

f ) l'o'ir la mesure de ce volume, il est nécessaire de lenir mperalure, de la pression et de ]%al hygrométrique de l’air.

compte dans les calculs de la

I,A RESPIRATION

dans un petit compteur spécial qui les mesure. On connaît donc le rapport des volumes de la prise de gaz au volume total qui a circulé dans l’appareil, et l’on peut rapporter tous les calculs à ce dernier volume. Un second petit aspirateur semblable au premier entraîne en même temps l’air ambiant pris par le tube// près de son entrée dans la chambre respiratoire et le fait aussi passer à travers des exsicateurs e , et des tubes à eau de baryte f qui permettent de tenir compte dans les calculs de l’humidité et de l’acide carbonique de l’air ambiant avant son entrée

dans la chambre respiratoire. , t

Le dosage de l’eau produite se fait par la pesée; celui de 1 acide carbonique par un dosage alcalimétrique au moyen d’acide oxalique titre.

Pour le dosage de l’hydrogène et des hydrocarbures qui se forment, une prise d’air emprunté à la chambre respiratoire est poussée à travers un petit tube à combustion rempli d’éponge de platine portée au rouo-e où l’oxygène brûle les hydrocarbures. Une même quantité de gaz pris° au même point de l’appareil est obligée de passer parallèlement dans un autre tube semblable, mais froid : la différence entre les poids d’eau et les poids d’acide carbonique recueillis dans les deux cas permet de calculer les quantités d'hydrogène et de carbone combustibles contenues dans l’air qu’ont vicié la respiration, la perspiration ou l’émission des gaz intestinaux du sujet en expérience.

Pettenkoffer et Yoit ont contrôlé leur méthode en brûlant dans leur appareil soit des bougies de poids et de composition connus, soit de l’alcool. L’acide carbonique produit a pu être retrouvé tout entier a un demi pour 100 près. L’eau recueillie était en déficit de 1,5 pour 100, ils expliquent ce dernier résultat par l’hygrométricité des parois de la

Quoique les belles recherches des deux savants hygiénistes de Munich soient des plus complètes et des mieux conduites, il est dans leur méthode diverses causes d’erreur qu’il convient de relever ici •

Comme dans les recherches de Régnault et Reiset, c’est 1 ensemble des échanges gazeux des poumons, de la peau et de l’intestin que leurs expériences nous font connaître et non les simples échanges pulmonaires.

Le volume d’air qui a traversé la chambre respiratoire est calcu e a sa sortie seulement, c’est-à-dire alors qu’il a subi une diminution sensible par la disparition de l’oxygène transforme en eau ou de celui qu s’est fixé dans les tissus.

L’oxvgène absorbé est calculé indirectement et par différence, son appréciation est .donc passible de l’ensemble de toutes les mdeternunatiens théoriques ou effectives ; elle repose d ailleurs sur cette bip thèse que, durant l’expérience, les tissus de 1 animal ne changent p*-

de compositiQn.

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Le volume d’air qui traverse l’appareil est à celui que l’on extrait pour l’analyse dans le rapport de quatre mille à un environ. Toutes les erreurs commises sont donc multipliées par 4 000.

Les variations de l’azote ne sauraient être perçues par cette méthode.

Le dosage de l’hydrogène et des hydrogènes carbonés (quantités toujours très faibles), est grevé des erreurs d’appréciation des poids d’eau et d’acide carbonique d’un volume égal d’air ambiant et l’erreur totale se multiplie, comme toutes les autres, par 4 000 environ.

Malgré ces causes d’incertitude, le beau travail de Pettenkoffer et Voit a fait date dans l’histoire de l’étude des phénomènes respiratoires et nutritifs. Nous en donnerons plus loin les intéressants résultats.

Dans une série de recherches sur la respiration faites en 1887 et 1888, MM. Richet et Hanriot ont opéré par line méthode que nous allons essayer de décrire (') :

L’air inspiré traverse un compteur à gaz A, destiné à mesurer son volume ; il arrive au sujet par un masque de caoutchouc, ou par un embout appliqué hermétiquement à la partie interne et externe des lèvres, le nez étant parfaitement clos. Grâce au jeu de soupapes à eau très mobiles, l’air expiré est rejeté à travers un second compteur B, passe dans une longue et large colonne creuse en cristal , de 1 m,50 de haut, pleine de fragments de verre sur lesquels s’écoule lentement une pluie de lessive de potasse qui absorbe tout l’acide carbonique ; enfin les gaz ainsi lavés arrivent à un troisième compteur C. Il est clair que si les compteurs fonctionnent avec perfection, et c’était le cas, la différence entre les volumes indiqués en A et C, mesure la somme des gaz oxygène et azote disparus (2) ; au contraire, la différence entre les volumes mesurés en B et C indique le volume d’acide carbonique absorbé par la colonne à potasse, et par conséquent, le volume d’acide carbonique produit (r>), si l’on en déduit les 5,5 dix millièmes existant dans le volume d’air qui a passé à travers le premier compteur A.

Dans les trois compteurs A, B, C, les gaz étaient mesurés saturés de vapeur d’eau et à la même température. L’eau du compteur B était d’avance chargée d’air contenant 4,5 pour 100 d’acide carbonique, c’est-à-dire à la tension en acide carbonique de l’air expiré.

Grâce à cet ingénieux système, dont l’exactitude est proportionnelle à la perfection des compteurs employés et à leur réglage, la marche de (*)

(*) Voir leur mémoire complet dans Ann. chim. phys., 6e série, t. XXII, avril 1891.

{-) On sait que les quantités d’azote absorbé ou exhalé durant la respiration sont presque nullcs, de sorte, qu’en fait, la différence A — C indiquée par le compteur, donne, dans ces expériences, la quantité d’oxygène disparu.

(3) On doit tenir compte ici, comme l’ont fait les auteurs, du petit volume d’acide carbonique absorbé par l’eau du compteur R ; l’on ne procède du reste dans ces recherches qu’en prolongeant longtemps les expériences, ce qui annule en général ces petites causes d’erreur.

U RESPIRATION

chaque expérience s’inscrit au fur et à mesure sur les cadrans de l’appareil de telle sorte que les variations successives de chacun des gaz absorbés ou rejetés peuvent être représentées chacune par une courbe spéciale.

Ce mode opératoire est passible de quelques objections reconnues fondées par les auteurs eux-mêmes, mais il a l’avantage de donner des mesures suffisantes et continues (').

Les travaux déjà anciens d’Andral et Gavarret sur la respiration ne visaient que le dosage de l'acide carbonique exhalé par le poumon dans l'espèce humaine. (Ann. chim. phys. [3], VIII, 129.) Un masque s’applique exactement sur la bouche et le nez du patient. L’air y afflue librement sans être mesuré ; grâce à un jeu de soupapes et à un robinet gradué, les gaz expirés sont rejetés dans un système de trois ballons B qui communiquent et où l’on a fait préalablement le vide. Lorsqu’ils se sont remplis des gaz expirés, on ferme le robinet et on met les ballons B en rapport par l’intermédiaire de tubes desséchants et de tubes à potasse, avec un autre système de ballons B' où l’on a fait le vide.

Connaissant les températures et les pressions des gaz des ballons B et B' avant et après l’expérience, on peut en conclure le rapport de l’air expiré à celui qui s’est rendu aux ballons B' à travers les tubes à eau et à acide carbonique, et par conséquent les poids d’eau et d’acide carbonique exhalés en un temps donné.

Ludwig, E. Smith et Vierordt ont suivi des marches très analogues.

Méthode indirecte. — Une dernière méthode a été appliquée avec succès à l’étude indirecte des lois de la respiration et à l’examen de la nutrition générale. Elle est due à Boussingault. ( Annales de "chim. phys. [2] LXXI, 113; — [3] XI, 433; et [3] XXV, 129).

Un animal est nourri avec des aliments analysés et pesés fournis en quantités telles qu’il ne change pas de poids. On recueille et soumef exactement à l’analyse la totalité de ses excréments et sécrétions. La différence entre les poids de carbone, d’hydrogène et d’azote des aliments et des excrétions, donne tout le carbone et tout l’hydrogène (à l’état d’eau) exhalés par les poumons et la peau, ainsi que l’azote absorbé ou rejeté par ces deux voies dans le même temps.

Cette méthode permet de calculer beaucoup plus exactement que les précédentes les quantités d’oxygène, et surtout d’azote, absorbées ou excrétées en un temps donné. Elle se prête à l’étude, indirecte il est vrai, des phénomènes respiratoires et nutritifs non plus durant 24 ou 48 heures, mais pendant des mois; elle donne ainsi le moyen d’apprécier les plus petites variations qui en s’accumulant successivement deviennent

0 Voir encore Compt. rend. CVI, 380, la description d'un autre appareil pour l'étude de la respiration, par MM. Jolycl, Rcrgonié et Sigalas.