III. — RKSILTATS PHYSIQUES ET MKGA^'I(JUES DE LA RESPIRATION

A. Effets mécaniques prodîiifs au niveau du poumon. — Nous l)Ouvons, sous ce titre, étudier divers phénomènes qui sont relatifs les uns à la surface extérieure des poumons, les autres à l'épaisseur (|e leur parenchyme (parois alvéolaires avec les capillaires), les derniers enfin à la surface intérieure ou cavité des poumons.

1'^ La surface externe dupoumon, suivant les changements de volume de cet organe, glisse sur la face interne du thorax, c'est-àdire que les plèvres costale, diaphragmatique et pulmonaire exécutent l'une sur l'autre des mouvements de va-et-vient. C'est vers la base du poumon que ces mouvements sont le plus sensibles,- Sur ce point, la plèvre diaphragmatique qui correspond à la périphérie du diaphragme est en contact avec la plèvre costale correspondante, à la fin de l'expiration; mais pendant l'inspiration, et surtout vers la fin de cet acte, le bord de la base du poumon s'interpose entre ces deux plèvres et vient descendre jusqu'aux insertions diaphragmatiques. On sait, en effet, comme J. Cloquet l'a fait remarquer, qu'un instrument piquant introduit dans l'un des derniers espaces intercostaux n'atteindra le poumon que si celui-ci est surpris au moment même de l'inspiration. Les bords de la base des poumons sont donc très mobiles et subissent des déplacements considérables aux diverses phases de l'acte respiratoire ; mais les autres parties du viscère ne sont pas aussi mobiles : les parties les plus fixes des poumons sont leur racine, leur sommet et leur bord postérieur.

2» Entre les surfaces interne et externe du poumon, dans la charpente des alvéoles, se trouvent des vaisseaux formant une large nappe sanguine, au niveau de laquelle se fait l'hématose. Il est donc intéressant de recherclier quel peut être l'état de la pression dans

l'épaisseiu' du parenchyme pulmonaire, c'est-à-dire quelle influence doivent exercer sur la circulation du poumon même les actes de l'inspiration et de l'expiration. Cette question a été étudiée avec un soin particulier par d'Arsonval, et c'est à son excellente monographie que sont empruntés la plupart des détails qui vont suivre ^. Les recherehes entreprises à ce sujet avaient d'abord donné des résultats singuliers et contradictoires ; c'est qu'on ne se plaçait pas dans les mêmes conditions expérimentales, et que, dans certaines circonstances, on réalisait des conditions inverses de celles qui existent normalement sur l'animal vivant. Ainsi on avait vu à travers la plèvre le poumon devenir plus rose au moment de l'inspiration et pâlir lors de l'expiration. Cette simple observation aurait pu suffire pour montrer que dans l'inspiration le poumon doit être plus perméable au sang, et que, par suite, à ce moment la pression doit être diminuée dans les vaisseaux du parenchyme pulmonaire.

Mais Haller ayant fait des circulations artificielles dans le poumon, et croyant imiter la respiration normale eu faisant des insufflations trachéales (ce qui produit l'arrivée de l'air dans les alvéoles par un mécanisme précisément inverse de l'inspiration normale), vit le poumqii s'anémiera chaque inspiration. Il en conclut, et plus tard Poiseuillefit de même, que l'inspiration entrave la circulation dans le poumon. Enfin une expérience plus récente de Gréhant sur l'arrêt de la circulation pulmonaire par insufflation trachéale semblait confirmer cette interprétation, car on voyait le sang se retire- à mesure que l'organe augmentait de volume et enfin arriver à ne plus pouvoir passer.

Mais si l'on tient compte du jeu véritable du poumon qui, luttant par élasticité contre la dilatation thoracique, est soumis par ce fait même à une aspiration constante: si l'on tient compte de ce que démontrent les expériences de P. Bert,à savoir que pendant toute la durée de l'inspiration la pression est moindre dans la cavité pulmonaire qu'à l'intérieur, on voit qu'alors le parenchyme pulmonaire se trouve placé entre deux vides, le vide pleural et le vide intra-pulmonaire, et que, par suite, les vaisseaux placés dans l'épaisseur des pirois alvéolaires doivent être non pas comprimés, miis bien dilatés. La surface externe de ces vaisseaux est donc plongée dans un espace raréfié qui les force à se dilater et les maintient béants. Pour plus de précision encore, on pourrait évaluer en chiff'res la pression à l'intérieur et à l'extérieur des vaisseaux, puisque la première est égale à la pression atmosphérique augmentée de la pression du sang dans l'artère pulmonaire (pression cardiaque), tandis que la seconde, la pression supportée i)ar la face externe, est égale à la pression atmosphérique diminuée de toute la hauteur de l'aspiration pleurale. Le sang et l'air se précipitent donc au-devant

1 D.irsonval (A.). Recherches théoriques et expérimentales sur le rôle de l'élasticité du poumon. Thèse, Paris, 1877,

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l'un de l'autre et on peut dire, a prioriy contrairement à Haller, Poiseuille et Gréhant, que, dans la respiration physiologique, plus le poumon contient (aspire) d'air et plus aussi il contient (aspire) de sang. L'analyse de ces conditions mécaniques acquiert encore plus d'importance, si, au lieu de l'appliquer au poumon en masse, on considère ce qui doit se passer au niveau de chaque alvéole ou de chaque lobule primitif. En effet, comme le fait remarquer d'Arsonval, le lobule primitif ne communique avec sa branchiale que par un oriiice plus étroit que sa propre cavité ; au moment de l'inspiration, le vide doit donc tendre à se produire dans le lobule dilaté, car le canalicule d'entrée constitue une sorte de douille insufrîsante pour le soufflet alvéolaire qui ne se remplit pas tout d'un coup. Pendant ce temj)s, le sang, appelé par le vide alvéolaire, se précipite (et son acide carbonique se dégage dans l'air raréfié,) Dans l'expiration, au contraire, et pour la même raison, l'étroitesse du canalicule, l'air du lobule est légèrement comprimé (et l'oxygène de l'air se fixe dms le s.uig.)

3° Dans l'intérieur du poumon, le-phénomène essentiel qu'il est à peine nécessaire d'indiquer, c'est que l'air extérieur se précipite dans les alvéoles pulmonaires pendant l'inspiration ou la raréfaction que la dilatation du poumon fait subir à l'air déjà contenu, et qu'inversement, vu la compression de cet air quand le poumon revient sur lui-même, il y a expulsion lors de l'expiration ; mais un détail intéressant serait de savoir si l'équilibre entre l'air pulmonaire et l'air extérieur s'établit très vite, ou bien si, par exemple, pendant toute la durée de l'inspiration, la pression reste moindre dans le poumon qu'à l'extérieur. Une élégante expérience de P. Bert donne la solution de ce problème. A cet effet, un animal est placé sous une cloche hermétiquement fermée et communiquant par une tubulure avec un tambour inscripteur, qui donne les variations de pression dans la cloche. Si l'air extérieur et l'air intrapulmonaire réalisaient instantanément leur équilibre, cet appareil ne marquerait aucune variation de pression, car peu importe que l'air soit au dedans ou au dehors de l'animal. Mais il n'en est rien: on voit, en effet, l'appareil enregistreur accuser des augmentations de pression de l'air de la cloche pendant les mouvements d'inspiration, ce qui indique qu'alois cet air ne se précipite pas assez vite dans le poumon dilaté et que, par suite, il se trouve comprimé lui-même par le mouvement d'expansion du thorax ; il y a, en un mot, excès d'air dans la cloche et défaut dans le poumon. Pendant l'expiration contraire, il y a manque d'équilibre en sens inverse, et la dilatation de l'air de la cloche indique la compression de l'air intrapulmonaire.

Nous avons déjà étudié les nombres qui nous représentent les conditions du sang vis-à-vis de Vair intrapulmonaire ; rappelons que

la «îiu'face respiratoire, égale eu totalité à 200 mètres carrés, est essentiellemeut représentée par une nappe sanguine de 150 mètres carrés; que cette nappe représente une masse de 2 litres de sang: que ce sang est continuellement renouvelé, de telle sorte que le [ioumon donne passage par vingt-quatre heures à 20,000 litres de liquide sanguin (fig. 108). Il nous faut préciser actuellement les

FiG. lOS. — Circulation à travers le poumon*.

l'ésultats de la respiration relativement à la quantité d'air mise eu présence de ce sang, et la valeur numérique des puissances qui produisent ce renouvellement d'air.

Le cône pulmonaire représente un réservoii' dont la capacité totale s'élève en moyenne à 4 ou 5 litres, quand ce réservoir est rempli au maximum, c'est-à-dire quand on a fait la plus grande inspiration possible : quand ou fait la plus grande expiration possible, il reste toujours dans les poumons 1 à 1 1 2 litre qu'on ne peut en chasser d'aucune manière, puisque nous avons vu que le poumon ne peut jamais réaliser complètement sa forme naturelle.

» a. h. Cœur droit (sang veineux); — g, f, cœur gauche ^sang artérifl) ; <•. artère pulmonaire et ses branches (transportant le sang veineux vers le poumon i ; — e. veines pulmonaires (ramenant le sang artériel): — d, nappe sanguine du poumon: — ?!, aorU» . (Dalton, Physiologie et Hygiène.)

CAPAGITK PULMONAIRK :Î79

I^a ilirtéreace entre ce i?ecoii(l nombre et le priunicr constitue la quantité d'air que l'on peut successivement introduire dans le poumon et en chasser ensuite on faisant les mouvements les plus énergiques de respiration ; c'est ce qu'on appelle la capacifc vitale (ou capacité pulmonaire^ ou mieux encore capacité respiratoire)^ elle est ('g-ale à 3 1/2 litres. Ce nombre est assez important; il indique la grandeur des conditions j)hysiques de nos échanges respiratoires et, par suite, il constitue comme une mesure de notre vie ; car respirer, c'est vivi'e. Aussi a-t-on construit, pour l'évaluer, un grand nombre d'ap[)areils dont le plus connu est le spiromètre de Hutchinson ^ Il consiste simplement en un gazomètre qui plonge dans une cuve à eau et qui est mis en rajjport avec la bouche du sujet en expérience à l'aide d'un tube en caoutchouc. Un indicateur mobile et une échelle graduée et fixe permettent d'ajjprécier les mouvements du récipient à air. On fait faire d'abord une grande inspiration, puis on fait

I Hutchinson, Medico-chirurg. Transaclions, 1846. Plus récemment on s'est servi, pour des évaluations comparatives, de Yanapiiographe de MM.Bergeon et Kastus (de Lyon). Cet instrument est. en somme, le sphygmographe de Marey, appliqué sur les courants d'air qui pénètrent dans la poitrine ou qui s'en échappent à chaque respiration; il consiste, en effet, essentiellement en un ressort appliqué sur le courant inspiratoire et le courant expiratoire. Un levier enregistreur, muni d'une pointe écrivante, présente à so:i extrémité opposée une partie élargie, obturant un tube par lequel on respire. Cette partie élargie, feuille d'aluminium excessivement mince et d'une grande légèreté, joue le rôle d'une valve qui, maintenue dans l'immobilité verticale par deux ressorts opposés et d'égale force, se déplace sous l'action de chaque courant respiratoire, entraînant avec elle le levier écrivant, qui traduit sur le papier, par des traits successivement verticaux et horizontaux, les mouvements de la valve, c'est-à-dire les impressions qu'elle subit, on même temps que le i-essort, de la part des courants d'air plus ou moins intenses et plus ou moins prolongés. L'exquise sensibilité de l'appareil, qui enregistre les plus faibles mouvements de l'air, comme l'éclosion d'une bulle dans un flacon, permet d'apprécier exactement la fréquence des mouvements respiratoires, la durée relative de chacun d'eux, leur intensité et surtout leur forme. (Bergeon et Kastus, Recherches sur la physiologie médicale de la respiration, à l'aide d'un nouvel instrument, Vanapaographe, Paris, 1869.) Ces auteurs ont ainsi recueilli des tracés d'une régularité saisissante, d'une physionomie particulière suivant l'âge du sujet, l'exercice exagéré ou l'état morbide de ses poumons, etc. V. Maurice Jeannel. Arsenal du diagnostic médical, mode d^emploi et appréciation des procéilés et des instruments d'' exploration emploj/és en serneiologie, Paris, i877.

II est évident que le spiromètre pourrait servir à apprécier la diminution de la capacité pulmonaire dès le début de la phtisie, alors que les signes physiques (auscultation) laissent le médecin dans le doute; mais il faudrait pour cela qu'on l'eût mesurée exactement pendant l'état de santé. Toute lésion telle que l'emphysème, la pleurésie, etc., diminuant l'espace occupé par l'air ou la quantité d'air en circulation (comme dans l'emphysème), produirait, du reste, le même rétultat qne la phtisie. Aussi la spirométrie ne donne-t-elle pas des renseignements très utiles à la pratique médicale.

souffler dans le tube, et on a ain=i le volume maximum de Tair inspiré. En opérant ainsi sur environ deux mille personnes,

Hutchinson a pu formuler cette loi que le volume d'air expiré maximum à l'état normal serait en proportion régulière, sinon mathématique, avec la stature. Chez un Américain athlétique, cet auteur a trouvé que le volume expiré maximum était de 7 litres (ce qui n'empêcha pas cet homme de mourir phtisique quelques années après). Nous donnons (fig. 109) le dessin du spiro mètre de Schnepf, qui n'est que l'appareil d'Hutchinson modifié. L'air, expiré par le tube A, est reçu dans la cloche C, qui sert de gazomèti^e 1 .

Les nombjes indiqués plus haut sont des nombres extrêmes; dans la respiration calme et ordinaire, chaque inspiration n'introduit et chaque expiration ne chasse que 1 2 litre d'air. Ou pourrait appeler ce nombre le chiffre de la respiration ordinaire.

Pour apprécier exactement la capacité des poumons et les quantités d'air introdui- FiG. 109. — Spiromètre de Schuepf '. tes, il faut d'abord dénommer exactement les diverses parties qui constituent successivement ces quantités d'air. On nomme

1 Schnepf, Capacité vitale du poumon, ses rapports physiologiques et pathologiques avec les maladies de la poitrine, i85S.

* V, CyUndre de laiton : — TT. tube respiratoire : — A. embout du tube respiratoire.

— C, Cloche ou gazomètre; — P. contrepoids ; — S, chaîne : — R, poulie : — L. échelle :

— M, montant ; — G, gaine qui soutient l"échelle ; — N, surface du liquide contenu dans le rteervûir; — E, fond du gazomètre; — O, partie inférieure ouverte du gazomètre.