CAPACITÉ PULMONAIRE

air résidual (a) la quantité d'air qui ne peut être chassé du poumon nicmc pendant l'expiration la plus énergique; air de réserve (b), Tair qui peut ef.re encore cliassé après une expiration ordinaire (c'est - à - dire la différence entre une expiration modérée et une expiration forcée); air de la resinration (cj, la quantité d'air que nous inspirons et expirons à chaque mouvement de la respiration ordinaire ; eufm, air complémentaire (d), la quantité d'air que nous pouvons inspirer eu plus par une inspiration énergique (c'està-dire la différence entre l'inspiration normale et l'inspiration forcée; Hermann) .

Gela étant posé, on conçoit que rien n'est })lus facile que d'évaluer expérimentalement cette dernière quantité (d) ; la valeur numérique de cet air complémentaire est essentiellement variable avec les individus, et ces variétés se montrent subordonnées moins à la taille des individus qu'au mode de conformation de la poitrine. Cette quantité est d'autant plus cinisidérable que le diamètre de la cavité thoracique est plus étendu dans le sens transverse. Les trois diamètres du poumon, ou, ce qui revient au même, de la cavité thoracique, diffèrent beaucoup par leur importance ; le transverse, sous ce rapport, l'emporte notablement sur les deux autres (Sappey).

Il est également facile de mesurer la quantité c ou Yair de la respiration (ordinaire); il n'y a qu'à recueillir le gaz qu sort des poumons par un certain nombre d'expirations, à le mesurer, et à tliviser la quantité ainsi obtenue par le nombre des expirations. Cependant il est difficile de ne pas changer involontairement pendant l'expérience le nombre et l'étendue des mouvements respiratoires. Par des moyens de contrôle particuliers, basés sur l'analyse de l'air expiré, au conmiencement et à la fin de l'expérience, Gréhant * est parvenu à s'entourer de toutes les conditions d'exactitude, et il a ainsi évalué la quantité c à 0^,510, ce qui est à peu près le chiffre déjà classique de 1/2 litre (Dalton, Valentin, Bérard).

Les deux autres quantités, Vair de réserve (b) et Yair résidual (a)^ sont beaucoup plus difficiles à évaluer ; on n'y peut parvenir que par un détour. On mesure d'abord la somme de ces deux quantités (a^b), et puis ensuite l'une d'elles (a). On obtient alors par une soustraction la valeur de la troisième inconnue (b),

La somme a-\-b a été évaluée par Gréhant avec une grande rigueur; sa méthode est basée sur le même principe que nous avons déjà vu employé pour évaluer la quantité de sang contenue dans le réservoir circulatoire (V. p. 168). Pour mesurer le sang contenu dans les vaisseaux, on examine le degré de dilution que lui

1 V. Journal de Vnnalomie, etc., de Charles Robin, 1864, p. bk2.

lait subir rinjection d'une certaine quantité d'eau; pour mesurer le volume d'air qui reste dans les poumons après une expiration ordinaire (a + b)^ on mélange exactement les gaz qui sont contenus alors dans l'arbre aérien avec un volume connu d'hydrogène, puis on fait l'analyse du mélange avec l'eudiomètre. Ainsi, à la fin d'une expiration à l'air libre, l'expérimentateur se met à respirer dans une cloche contenant 500 centimètres cubes d'hydrogène pur . Après le cinquième mouvement respiratoire, la mélange est complet (V.p,358), c'est-à-dire identique dans la cloche et dans le poumon. On n'a donc alors qu'à analyser les gaz de la cloche jiour obtenir pai* un simple calcul le volume d'air qui était contenu dans le poumon au commencement de l'expérience, c'est-à-dire après une expiration ordinaire, ou, en d'autres termes, le volume a-^h. Gréhant a ainsi obtenu, pour les personnes dont l'âge est compris entre dix-sept et trente ans, des valeurs qui varient entre 2^19 et 3^ ,22. (Gréhant nonnne cettte quantité capacité pulmonaire . Ce n'est pas là le sens classique attribué à l'expression capacité pulmonaire : Si l'on se rapporte à ce qui a été dit plus haut, la capacité pulmonaire ou vitale représente la somme î'-f-c+f/'; tandis que la capacité déterminée par Gréhant représente la somme a-\-b.)

Reste à déterminer la quantité a ; c'est encore à Gréhant que nous en devons la connaissance exacte. « Pour la mesurer, j'introduis dans une cloche (à robinet) 1/2 litre d'air; puis, après une expiration faite dans l'air, j'inspire ce gaz et je fais ensuite dans la cloche une expiration ])rolongée autant qu'il est possible ; puis je mesure le volume dos gaz expirés: je le trouve égal 1^8. La capacité pulmonaire, qui est égale à 2'. 34, a augmenté par l'inspiration de 1/2 litre, puis diminué de 1^8. Ce qui est resté dans les poumons est donc 21,34+0,5 — 1^, 8= l',04. » Ainsi la quantité a {y air résidual), qui comprend, bien entendu, le volume de la cavacité buccale, est égale à 1 litre environ ^.

Cette même expérience nous donne la valeur de b, ou de ïair de réserve. On a donc ainsi toutes les données pour résoudre tous les jiroblèmes physiologiques qui se rapportent aux quantités a, b, c,d.

L'un des plus intéressants parmi ces problèmes, est celui de la ventilation du pmumon^ que Gréhant s'est posé et qu'il a résolu le premier. On appelle coefficient de ventilation la quantité d'air nouveau qui^ après chaque mouvement de ventilation, reste dans

i Nous nommons, avec la plupart des physiologistes, cette quantité air résidual. Nous devons prévenir le lecteur que Gréhant lui donne le nom à'air de réserve., nom qui appartient plus naturellement à la quantité b. (V. Revue des cours scienti/IqueSy août 1871.)

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runitc (le volume de l'espace ventilé: le poumon est un espace de ce genre, et le mouvement respiratoire constitue un véritable mouvement de ventilation. Le coefficient do ventilation sera donc le quotient obtenu en divisant la quantité (x) d'air pur qui reste dans le poumon, après une expiration normale, par le volume connu du poumon après cette expiration (« + ^=, par exemple, 2', 305). Gréhant a trouvé, toujours par la méthode de l'inspiration d'hydrogène, que la quantité x = en moyenne 0',3^S (c'est-à-dire que quand on exécute une inspiration et une expiration ordinaires, ou égales chacunes à 1/2 litre, uyi iier^ environ de l'air ins[)jré est rendu à l'atmosphère, mélangé avec deux tiers d'air vicié, et deux tie7\s d'air pur entrent et renouvellent ])ar leur mélange le contenu du poumon). Donc le coefficient de la ventilation pulmonaire sera de ^^^= 0,145: il estnn peu plus fort que 1/10. (^e coefficient varie, du reste, avec le volume des poumons et avec le volume de l'inspiration. Gréhant est arrivé a ce point de vue h. des résultats très intéressants. Ainsi il a observé qu'une inspiration de 12 litre renouvelle mieux l'air dans les poumons que deux inspiraîions de 300 centimètres cubes, qui feraient ensemble 600 centimètres cubes : « Il résulte de là que dans certaines affections thoraciques, lorsque l<>s malades font des niouvevements respiratoires nombreux, mais présentant peu d'amplitude. l'air peut être moins bien renouvelé que dans les conditions de la respiration normale ; ainsi quarante inspirations de 300 centimètres cubes ne produisent pas un renouvellement aussi parfait que vingt inspirations de 500 centimètres.

Telles sont les valeurs des quantités d'air introduites dans le poumon. Quant à la fréquence des mouvements qui produisent ce renouvellement, il est facile de constater que nous respirons de quatorze à seize fois par minute, ce qui porte à 20.000 le nombre des inspirations par vingt-quatre heures ; et comme chaque inspiration introduit 12 litre, nous respirons en somme 10.000 litres d'air en une journée. Le chiffre du sang mis au contact de cet air est avec celui-ci dans un rapport numérique très simple, puisqu'il s'élève à 20.000 litres, ou mieux encore à 10.000 litres de globules (1 litre de sang = 1 '2 litre de globules ou cruor-|- 1/2 litre de liquor)-.

Les différence.'i de pression produites par le jeu mécanique du thorax et destinées à amener les mouvements de l'air, sont au^î^i fort peu considérables à l'état normal. Si, par exemple, nous représentons par 100 la pression extérieure (la pression atmosphérique), à l'état de repos la pression intrapulmonaire sera également de ICO. Mais, par l'effet de la dilatation de l'inspiration, la pression intérieure descend à 99,5 (mesurée au manomètre à mercure, la pression négative de l'inspiration est de 4 à 5 millimètres), de sorte que l'air

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extérieiu' pénètre dans le poumon d 2 litre, avons-nous dit). Quand se produit l'expiration normale, la pression intrapulmonaire monte à 100,5 (cette pression positive est. au manomètre à mercure, de 3 à 4 millimètres), et une quantité de gaz égale à celle qui avait été introduite se précipite au dehors.

Mais, dans les mouvements respiratoires énergiques, ces nombre-? sont bien plus élevés. Ainsi l'inspiration peut réduii-e à 75 la pression iutériem^e, et l'expiration la faire monter à 130 ou 135 : en d'autres termes, la pression iutériem'e ditiére de l'extériem^e de 1 4 d'atmosphère dans une inspiration très énergique, et de 1 3 dans une expiration très énergique. On voit, en somme, que la ditférence est plus considérable pour l'expiration que pour l'inspiration, quand on agit avec force : et eu eiïét, tout le monde sait qu'on peut produire plus d'effet mécanique en expirant qu'en inspirant, en soufflant, par exemple, dans un tube, qu'eu aspirant par un semblable conduit. Cette différence s'expHque facilement si Ton se rappelle que les contractions des muscles inspirateurs ont à lutter contre l'élasticité d'un grand nombre d'organes qu'elles violentent (poumon, cartilages costaux , viscères abdominaux, etc.), tandis que les muscles expirateurs, au moins aussi puissants que leurs antagonistes, n'ont qu'à ajouter leur action à celle de ces parties élastiques agissant dans le même sefis qu'eux. Cette puissance de l'expiration forcée vient se joindre aux conditions mécaniques résultant du rétrécissement de la trachée et de la glotte, pom' favoriser l'expulsion des corps étrangers ou des mucosités (toux).

Cette différence, à l'avantage de l'expiration, n'existe, nous ne saurions trop le répéter, que pour la respiration forcée. A l'état normal, l'expiration n'est qu'une réaction de l'élasticité des organes violentés par l'inspiration ; aussi l'une a-t-elle à peu près la même force que l'autre. Mais elles n'ont pas toutes deux le même t^-pe, la même forme, la même dm^ée; c'est-à-dire que l'inspiration, produite par des contractions musculaires, s'effectue d'une manière à peu près égale, et peut être représentée par une ligne régulièrement ascendante : l'expiration, au contraii^e, vu son mode de production, suit dans sa forme la loi des corps élastiques ; or, si l'on comprime un gaz dans le corps d'une seringue, par exemple, au moyen du piston, au moment oii l'on cessera de presser sur celuici, on le verra remonter d'abord brusquement, puis achever lentement sa réaction ascensionnelle : il en est de même de l'expiration ; elle est d'abord brusque, puis elle s'achève par un mouvement lent et d'une durée relativement longue. Dans un schéma, on pourrait la représenter pai' une ligne d'abord brusquement et presque verticalement ascendante, très prolongée et très oblique ensuite. C'est, du