IL — PHÉNOMÈNES MECANIQUES DE LA RESPIRATION

Les avantages que nous avons trouvés à représenter par un graphique schématique la disposition du réservoir circulatoire se reproduiront ici encore si nous cherchons une expression graphique de la forme de l'appareil respiratoire. On trouve ainsi, par le même laisonnemeut que pour les vaisseaux (Y. p. 207), que l'ensemble des canaux aérifères, abstraction faite des cloisons, représente un cône très évasé*, ayant pour base la surface alvéolaire précédemment étudiée, et pour sommet l'ouverture des fosses nasales (fig. 102).

1 II est vrai que, d'après les mensurations faites par Marc Sée, les calibres réunis des deux bronches sont égaux au calibre de la trachée, et que les calibres réunis des divisions bronchiques sont égaux au calibre de la bronche qui leur a donné naissance. Ce n'est donc qu'au niveau des ramifications terminales vers les alvéoles pulmonaires, que le réservoir aérien s'élargU

phenomènp:s mécaniques 3n7

Cette disposition nous fait déjà comprendre que lorsque l'air, par quelque mécanisme que ce soit, entrera ou sortira de ce réservoir, la vitesse de sdu courant devra être très différente dans les différentes zones du cône, d'autant plus rapide que la zone est plus étroite (plus élevée), d'autant plus lente que la zone est plus largo (i)lus rapprochée de la base), et que, par exemple, vers la base du cône, vers la surface des alvéoles, il doit y avoir une stagnation relative de de l'air. Aussi, malgré le nombre de nos mouvements respiratoires, jamais on ne trouve l'air pur au niveau de la surface respirante (alvéolaire), mais un air contenant jusqu'à 8 0 0 d'acide carbonique provenant des échanges gazeux antcîrieurs ^ ; la partie toute supérieure du cône contient à peu près l'air atmosphérique ; dans les zones moyennes se trouve im air moins l)ur que celui-ci, moins altéré que le premier, car il contient seulement Jf "* ^ — -v^.-—

4 100 d'acide carbonique ~. 11 s'en Fig. 102. — Schéma du cône faut donc de beaucoup que la nappe pulmonaire *.

sanguine respirante se trouve en contact avec de l'air atmosphérique ordinaire.

Gréhant, remplaçant l'air atmosphérique par de l'hydrogène, a

brusquement en base de cône, les premières voies (trachée et grosses bronches) représentant comme un Jong goulot qui prolonge le sommet de ce cône court. (V. Marc Sée: Sur le calibre rel'Ulfde la trachée et des bronches. Acad.de médecine, 23 avril 1878.)

i Ce> chiffre de 8 p. 100 peut paraître trop fort, et cependant il est certainement au-dessous de la vérité. Par l'expérience directe, Gréhant a trouvé le chiffre de 7,5 p. 100, mais il n'a pas analysé le gaz qui est en contact immédiat avec la surface respirante, puisque, comme nous le verrons plus tard, ce gaz ne peut être expiré, le poumon ne se vidant jamais complètement : il n*a analysé que les couches qui précèdent la couche en question, de sorte qu'il est permis de conclure que dans cette dernière la proportion d'acide carbonique doit atteindre et même dépasser 8 et 9 p. 100. Voici, du reste, l'expérience de Gréhant: on inspire 5 centimèt,res cubes d'hydrogène et l'on fait immédiatement l'expiration en deusc temps, 'le second temps de l'expiration se fait dms un petit ballon en caoutchouc muni d'un robinet, dont l'air a été chassé complètement par la compression et par un petit volume d'hydrogène préalablement introduit dans le ballon. Ce volume de gaz recueilli dans ce ballon donne à l'analyse, et en remplaçant l'hydrogène par i'air, dont il tient expérimentalement la place: 7,5 p. 100 d'acide cai'bonique, 13,5 d'oxygène et 78.6 d'azote.

2 Bêcher et Holmgren, pratiquant le tubage du poumon à l'aide d'une

" T. Trachée ; — P, 'invité du poumon; — E, E, surface respiratoire (épitliélium paviniHnteux des alvéoles).

pu déterminer eoml)ieu il fallait de mouvements respiratoires pour que le gaz fût mélangé d'une manière homogène avec le contenu antérieur du poumon. Ces expéiiences nous permettent de conclure qu'il faut au inoins quatre ou cinq mouvements respiratoires successifs pour renouveler le contenu gazeux du cône pulmonaire. En faisant respirer à une même pei'sonne une quantité donnée d'hydrogène, et en analysant dans une série d'expériences le gaz de la première, puis de la deuxième, de la troisième expiration, etc., Gréhant a trouvé que ce n'était guère qu'après quatre inspirations et expirations exécutées dans la cloche pleine d'hydrogène que ce gaz est uniformément ré[)arti dans le poumon. Ces expériences sont très rigoureuses, puisque le sang n'aljsorlje presque pas l'hydrogène (l'absorption est si faDile qu'elle produit à peine une erreur de 1/28) .

L'introduction de l'air dans le cône respiratoire et son expidsion se font par les mouvements de l'inspiration et de l'expiration.

A. Inspiration. — Le mouvement inspiratoire a pour action d'allonger le cône (hg. 102) en éloignant davantage la base du .sommet, et d'augmenter ses autres dimensions en écartant les parois latérales et déplissant la surface de la base. 11 en résulte une différence de pression entre l'air extérieur et celui du cône respiratoire, et aussi entre les différentes couches d'air de celui-ci, d'où un échange et un mélange plus intime des gaz intérieurs et extérieurs. Cette dilatation du cône pulmonaire se fait par l'intermédiaire de la cage tlioracique, dont tous les diamètres augmentent, grâce à la conti-action des mu.scles et au jeu des leviers osseux qui la constituent. En effet, la paroi thoracique se compose, sur les côtés et en avant. des côtes avec le sternum, et du diaphragne en bas.

Les côtes sont des arcs osseux obliques de haut en bas, d'arrière en avant et de dedans en dehors, de sorte que lorsqu'elles s'élèvent, en ayant pour point fixe leur extrémité postérieure (articulation costo-vertébrale), leur extrémité antérieure se porte en avant, et leur convexité externe se porte en dehors, d'où agrandissement des diamètres antéro-postérieur et transversal du poumon; la figure 103 fait mieux comprendre ce mécanisme qu'aucune explication. On voit notamment que le sternum doit s'éloigner de la colonne vertébrale ; le sternum et la colonne vertébrale, réunis par les côtes, forment comme les deux montants d'une échelle a échelons obliques, et lorsque ces échelons se i-approchent de l'horizontale, les deux montants

sonde, ont extrait Vaw des bronches (zom-s moyennes du cône pulmonaire) et ont trouvé que cet air donne une proportion d'acide carbonique de 2,3 p. iOO (V. I. Straus, Des travaux récents sur les gaz du sang et les échanges respiratoires. Archiv. génér. de médecine, 1873.)

PHÈXOMKNKS MECANKjUKS — l.NsFlKATiON

^'ôloignent l'un do l'autre ^ : c'est un api)aieil scinl^lable qui constitue 11» dilatateur force de l'urètre employé par les chirurgien??. Enfin \o plan inclinô de dedans au delioi's et de haut en ha- ([xif^ forme la côte, se relève en tournant autour d'un axe oblique qui va du sternum à la colonne vertébrale, rt qui rej)résente la corde de l'arc lormé par la côte ; la convexité do celle-ci se porte donc en dehors, d'où dilatation transverse du thorax .

Les muscles (jui mipriment aux côtes ces mouvements sont ]>ien connus ; ce sont ceux des paroi < thoraciques, et la simple étude de la direction de leurs fibres suffit })0'4r démontrer leur action. Ils n'agis- -«'iit cependant pas toujours tous et peuvent, à ce i)oint de vue. être divisés en deux irroui^es : ceux qui agissent dans l'inspiration ortlinaire. calme : et ceux qui agissent dans l'inspiration forcée. Les inspirateurs ordinaires sont : les surcosfav.x. qid. descendant sous forme de triangle allongé d'une apophyse transverse à la côte située

au-dessous, sont élévateurs de cette côte ; \o<scal':nes. qui prennent de même leurs insertions fixes sur les apophyses transverses cervicales pour agir sur les deux premières côtes; \e petit dentelé post'-rieur et supérieur qui prend son point fixe sur les apophyses épineuses de la dernière cervicale et des trois premières dorsedes et

i03. — Cage thoracsque *.

1 D'après les reclierches de Chabry {Coniribution à Vélude da mouvei)i''nl '.les eûtes et du, steraum. Journol de Taaat.et de la physiologie, juillet ISsij, ie mode de projection du sternum en avant pendant rinspiration n est pas aussi simple qu'on Ta cru généralement. Si Ton appelle bascule négatire le mouvement dont le centre est situé au-dessous du sternum, et bascule positive celui où le centre du mouvement serait au-dessus du milieu du sternum, on reconnaît que dans l'inspiration ces deux mouremeuts se comliinent, ou, pour mieux dire, se succèdent. Ainsi une inspiration forte commence toujours par une bascule négative, puis le sternum rederient peu à peu

• Colonne rertébralo avec les cOlcs qui y ïont attachées (région dorsale) et qui viennnl ?n nv.Tnl s'unir au sternum (d'une ma niéro directe pour les sept premières).

élève les deuxièine, troisième, quatrième et cinquième côtes; tous ces muscles, comme on le voit, ont pour insertions fixes diverses parties de la colonne vertébrale ; dans la même catég-orie, doit sans doute être placé le muscle cervical descendant (portion cervico-dorsale du sacro-lombaire). Au conti-aire, les muscles qui interviennent dans l'inspiration forcée n'ont pas d'insertions fixes sur la colonne vertébrale. Ils vont du tliorax à la tête ou à la racine du membre supérieur, et ce n'est que dans des cas exceptionnels, la tête ou le membre supérieur étant fixés, qu'ils agissent sur les côtes, leur fonction plus ordinaire étant de prendre leur point fixe sur le thorax pour mouvoir l'épaule ou la tête: tels sont : le sterno-cléido-mastoïdien, qui peut élever le sternum, et, par suite, l'ensemble des côtes; le grand dentelé, uniquement par ses digitations inférieures qui sont obliques de haut en bas et d'arrière en avant, du bord spinal de l'omoplate, à la face externe des sixième, septième, huitième et neuvième côtes; le grand pectoral, seulement par ses faisceaux les plus inférieurs, à moins que le bras ne soit élevé et fixé dans cette attitude, qui permet au muscle d'agir en élevant le thorax en masse, j)uisque alors toutes ses insertions thoraciques sont plus liasses que ses insertions humérales: le petit pectoral, qui élève les troisième, quatrième et cinquième côtes ; enfin le grand dorsal, par les digitations qui prennent naissance sur la face externe des trois ou quati'O dernières côtes.

Lejeu de tous ces muscles est, disons-nous, facile à déterminer d'après la seule inspection anatomique ; mais il n'eu est pas de même pour les intercostaux qui ont constitué de tout temps un sujet de vives discussions entre les physiologistes. On sait que ces muscles se divisent eu intercostaux internes et intercostaux externes, qui se croisent eu sautoir. Jl n'est pas une manière de voir qui n'ait été émise sur le mode d'action de ces muscles, dans lesquels on a cru trouver des i)uissauces uniquement inspiratrices ou expiratrices i. A nos yeux, les intercostaux

parallèle à sa direction primitive, et tinit le mouvement par une bascule positive. C'est que l'élévation des côtes supérieures étant, dans une certaine "mesure, indépendante de l'élévation des côtes inférieures, le mouvement inspiratoire sus-indiqué a commencé parles côtes supérieures ; cette inspiration costo-supérieure s'est continuée par une inspiration costo-inférieure. En définitive, les mouvements des côtes et du sternum ne peuvent être reproduits exactement par un appareil articulé dans lequel les côtes seraient remplacées par des leviers rigides. Chez l'homme, l'extrémité inférieure du sternum se projette plus en avant que la supérieure dans le type respiratoire costo-inférieur; le contraire a lieu dans le type costo-supérieur.

1 Beau et Maissiat (Archives, générales de médecine, 1842-1843) ont dressé une liste curieuse des opinions émises sur les fonctions des intercostaux. Ces opinions sont au nombre de plus de dix, défendues chacune par de nombreux phj'siologisles, depuis Ilamberger et Haller, jusqu'à Beau, Maissiat et Sibson ; depuis cette époque (1843), de nouveaux physiologistes sont venus prendre