SO

Reiset.

Crabe. .

J. et R.

Cobaye .

IHO

Colasanfi.

Écrevisse.

J. et R.

Poulet : .

R. et R.

Hanneton

R. etR.

Petits oiseaux

Ver à soie

R. etR.

chanteurs .

R. et R.

Huître .

J. et R.

Moineau .

R. etR.

Lombric . .

R. etR.

Marmotte en

Sangsue .

J. et R.

hibernation.

R. et R.

Astérie .

J. et R.

Grenouille .

R. etR.

Taille, Age, Sexe. — Parmi les animaux à sang chaud, ce sont les êtres les plus petits qui ont besoin de brûler proportionnellement la plus grande quantité de charbon et d'oxygène pour maintenir leur température constante — car les pertes de chaleur sont énormes chez eux (surface de refroidissement proportionnellement plus grande). Ainsi tandis que les grands mammifères consomment de 0,4 à 0,5 grammes d'oxygène par heure et par kilogramme d'animal, chez les petits oiseaux chanteurs, cette consommation atteint iO à 44 grammes par heure et kilogramme d'animal. En trois ou quatre jours un pinson brûle dans son corps pour les besoins du chauffage, un poids d'oxygène égal au sien, tandis qu'il faudrait à l'homme et aux grands mammifères de 125 à 150 jours avant qu'ils aient consommé leur poids d'oxygène. La respiration est plus active chez l'enfant que chez l'adulte, si l'on tient compte de la différence de poids (Scharling). Chez la femme les phénomènes chimiques de la respiration seraient moins actifs que chez l'homme, d'après Andral et Gavarret.

Digestion. — La digestion est accompagnée d'une augmentation notable dans la consommation de l'oxygène et dans la production de CO2. A la suite de chaque repas, il y a un véritable gaspillage de combustible dans l'organisme et un excès de chaleur produite (sans doute dans les glandes digestives), se traduisant par une élévation de la température interne et une dilatation des vaisseaux cutanés. Le tableau suivant est destiné à donner une idée de l'importance des variations diurnes de la consommation de l'oxygène qui suivent les

repas. Il correspond à une série d'expériences exécutées par l'auteur, aux différentes heures de la journée. Les repas ayant lieu à 8 ^j^, 1 '/^ et 7 '/-2 heures, sont indiqués par la lettre R. La courbe représente le nombre de litres d'oxygène consommés en 15 minutes par un sujet du poids de 80 kilogrammes. Pendant le jeûne au contraire, la consommation de l'oxygène est peu élevée et

Fig. lOi. — Courbe représentaiil en lilres (4'.5-5-G litres) la quantité d'oxygène consommée en IS minutes aux différentes heures de la journée (8 h. matin à 8 h. du soir). R, R, R, repas (Léon Fredericq, Jrc/i. Biologie, 1882).

va en diminuant graduellement. Nous avons vu plus haut l'influence qu'exerce la nature de l'alimentation sur la valeur du quotient respiratoire.

Exercice musculaire. — L'alimentation et l'exercice musculaire constituent les deux principales causes des variations diurnes des phénomènes de la respiration. Un exercice violent augmente considérablement, peut doubler ou tripler momentanément la consommation d'oxygène et la production de CO^, le quotient respiratoire se rapprochant de l'unité. L'augmentation du chiffre d'O se fait encore sentir pendant quelques minutes dans la période de repos qui suit les mouvements musculaires. (Davv 1830, Speck 1863, Scharling, Smith).

Sommeil. — Pendant le sommeil, la consommation d'oxygène diminue, par suite du repos musculaire, de l'abstinence, du ralentissement de l'activité cérébrale, de l'absence d'excitation des nerfs sensibles, notamment du nerf optique. La diminution serait d'un quart d'après Scharling.

Lumière. — Des expériences nombreuses faites sur des grenouilles et sur des chiens ont montré l'influence excitante que la lumière exerce sur les phénomènes chimiques de la respiration. Dans l'obscurité ces animaux consomment notablement moins d'oxygène qu'à la lumière. (Moleschott, Pfluger et v. Platen).

Température. — L'influence de la température extérieure est trèsdifférente, suivant que l'on considère les animaux à sang froid ou les animaux à sang chaud. Chez les animaux à sang froid (grenouille), la quantité de CO2 exhalée à 0° est nulle ou à peu près; à mesure que la température extérieure s'élève, cette quantité de CO2 augmente également, d'abord lentement jusqu'à 20° à 25°, puis très-rapidement (Spallanzani, Moleschott, Hugo Schulz).

Il en est de même chez les animaux à sang chaud pour les tissus isolés, soustraits à l'influence du système nerveux central (Régnard, 1879). Chez les lapins à moelle coupée, ou empoisonnés par le curare, l'intensité des combustions interstitielles croit également à mesure que la température extérieure s'élève, décroît lorsque celle-ci baisse (Pfluger). Mais chez les animaux à sang chaud, à système nerveux intact et où la régulation de la température s'opère convenablement, l'action du froid extérieur, agissant sur les nerfs sensibles de la peau, constitue un excitant puissant qui provoque par voie réflexe une exagération des phénomènes chimiques de combustion interstitielle, une augmentation de la consommation de l'oxygène. La température interne, loin de baisser, peut même monter légèrement par suite de l'application du froid extérieur. (Lavoisier, Pfliïger).

Nombre et profondeur des mouvements respiratoires. —

D'après Pfliiger, le nombre et la profondeur des mouvements respiratoires seraient sans influence sur les phénomènes chimiques de la respiration. Ce qui règle la quantité d'oxygène consommée par l'organisme, ce n'est pas la quantité d'oxygène ou d'air qui traverse le poumon dans un temps donné, mais la quantité d'oxygène dont les tissus ont besoin. En d'autres termes, les mouvements respiratoires ne règlent pas cette consommation, c'est précisément l'inverse qui a lieu: ce sont les besoins de l'organisme, la quantité d'oxygène consommée par les tissus, qui règlent le rythme des mouvements respiratoires. Naturellement cela n'est vrai que dans certaines limites. Si les mouvements respiratoires étaient très-espaces et très-superficiels, ils ne fourniraient plus à l'organisme la quantité d'oxygène nécessaire et la consommation de l'oxygène devrait baisser. Mais le besoin de respirer devient alors tellement impérieux, qu'il est impossible de prolonger l'expérience.

Tension de l'oxygène (l). — Diminution de la tension. Vaivatmosphérique contenant 20 p. °/o d'oxygène, ou 1/5", il en résulte qu'à la pression d'une atmosphère, la part de pression qui revient à l'oxygène, sa tension = 1/5° d'une atmosphère ou^ mm. = 152 mm. Hg. On peut diminuer cette tension de deux façons: 1° en diminuant la proportion d'oxygène sans changer la pression; 2° en diminuant la pression, sans changer la composition de l'air.

I. Diminution de la proportion d'oxygène sans changement de pression. Lorsque la proportion d'oxygène tombe à 3 p. °/o dans l'air à la pression atmosphérique, la tension de ce gaz y est de 5 p. °/o d'une atmosphère, limite de

(1) Paul Bert, Pression barométrique ; Friedlander et Heuter, Zeilschr. f. physioL Cheinie, IIL

tension qui correspond à la dissociation de l'oxy-hémoglobine. Cette combinaison ne se forme plus qu'avec difficulté dans le poumon et la respiration des tissus s'arrête, faute d'oxygène. Les animaux supérieurs meurent immédiatement dans une telle atmosphère; mais ils montrent déjà de la gêne respiratoire dans une atmosphère contenant 6, 8 et 10 "/« d'oxygène. A mesure en effet que la tension extérieure de l'oxygène baisse, la rapidité avec laquelle ce gaz est absorbé par le sang dans les poumons diminue, et la respiration ne peut plus suffire aux besoins des tissus. On voit alors baisser la consommation d'oxygène. La mort peut arriver bien avant que la limite de 5 "/„ d'oxygène ne soit atteinte, surtout si les animaux exécutent des mouvements musculaires. C'est ce que l'on observe lorsqu'on place un mammifère ou un oiseau sous une cloche dont l'afr ne se renouvelle pas. Le manque d'oxygène les tue plus ou moins vite, avant que la proportion d'oxygène ne soit descendue à 5 °/o. Les animaux invertébrés, chez lesquels la respiration est moins active et ne se fait pas par l'intermédiaire de l'hémoglobine, supportent beaucoup mieux le séjour dans une atmosphère confinée. Un colimaçon (hélix) enfermé dans un eudiomètre rempli d'air lui enlève à peu près tout son oxygène (Spallanzam).

II. Diminution de pression sans changement dans la proportion d'oxygène. Pour que la tension de l'oxygène descende à 5 °/o d'une atmosphère, il faut abaisser la pression de l'air à lo °/o d'une atmosphère : 7.60 mm. X 15 = 114 mm. La tension de l'oxygène est alors de 7.60 X 5 = 22.8 mm. de mercure. Les animaux à sang chaud placés sous la cloche de la machine pneumatique, meurent généralement bien avant que cette limite ait été atteinte.

Quand l'homme s'élève dans les hautes régions de l'atmosphère, soit en ballon, soit dans les ascensions de montagnes, il peut même en dessous de 4000 m. de hauteur éprouver un malaise spécial, appelé mal des montagnes (à 4800 m. sommet du Mont Blanc, la pression atmosphérique est encore de 418 mm. de mercure et la tension de l'oxygène de 11.55 °/o d'une atmosphère). Le mal des montagnes est dû à une oxygénation incomplète des tissus : ce malaise disparait comme par enchantement par un repos de quelques instants, l'organisme consommant alors moins d'oxygène. Il faut monter beaucoup plus haut pour que le malaise devienne grave et que la vie soit en danger. Sivel et Crocé-Spinelli périi'ent le 15 avril 1875, pendant une ascension aérostatique dans laquelle le baromètre était descendu à 262 mm. Hg. (8600 m. hauteur). La tension de l'O était de 52 mm. Hg. c'est-à-dire un peu moins de 7 °/o d'une atmosphère. Leur compagnon Gaston Tissandier perdit connaissance, mais survécut. On peut supporter impunément une dépression barométrique bien plus considérable si l'on a soin de respirer de l'oxygène pur — preuve que ce n'est pas l'action mécanique de la diminution de pression atmosphérique, mais bien la diminution de tension de l'oxygène qui est ici le facteur important. Dans une des expériences de Paul Bert, un moineau supporta une dépression de 95 mm. de Hg. Il resta en vie parce qu'il respirait de l'oxygène presque pur. A cette pression il serait mort immédiatement dans l'air.

Augmentation de tension. Lorsque la tension de l'oxygène dépasse 5 '/, atmosphères, ce gaz agit comme un violent poison sur tous les êtres vivants, tuant

plantes et animaux, même les ferments figurés. Pour atteindre le degré de tension toxique, on peut ou bien comprimer de l'oxygène à 5 '/a atmosphères, ou comprimer de l'air à 17 atmosphères (Paul Bert).

Tension de l'anhydride carbonique. — Lorsque la tension de CO2 augmente modérément dans l'air atmosphérique et atteint 3, 4, ou 5 °/o d'une atmosphère, la tension de ce gaz augmente également dans l'organisme jusqu'à ce qu'un nouvel équilibre de tension se soit établi entre l'air des alvéoles et le sang du poumon. Cet excès d'anhydride carbonique agit comme un excitant sur les centres de la moelle allongée, provoque de la dyspnée et augmente l'intensité des combustions interstitielles. Le chiffre de l'oxygène consommé augmente (Léon Fredericq 1882). '

L'anhydride carbonique ne devient mortel que si sa tension dépasse 20 °jo d'une atmosphère. Il agit alors comme poison narcotique, et diminue considérablement l'intensité des phénomènes chimiques de la respiration (Friedlander et Herter).

La mort qui survient chez les animaux placés en vase clos est due au manque d'oxygène, la tension de ce gaz descendant en dessous de la limite compatible avec la vie, avant que l'accumulation de CO^ ait pu devenir mortelle (Paul Bert).

Tension de l'azote. — Les changements dans la tension de l'azote paraissent n'avoir aucune influence sur l'organisme; c'est un élément tout à fait inerte, qui se dissout dans le sang et dans les autres liquides du corps proportionnellement à sa tension. Cependant, la présence de l'azote dans le sang peut dans certaines circonstances spéciales devenir fatale à l'organisme. Si l'on soumet un animal à une brusque diminution de pression, l'azote n'étant plus maintenu en dissolution dans le sang, s'y dégage à l'état gazeux (Hoppe-Seyler 1857). Les bulles gazeuses, arrivant dans les capillaires du cerveau, de la moelle, du cœur, des poumons, y produisent des embolies gazeuses qui amènent l'arrêt local de la circulation et la mort du sujet, ou tout au moins des accidents fort graves. C'est de cette façon que meurent les animaux que l'on soumet à une décompression très-rapide sous la cloche de la machine pneumatique. Les ouvriers qui ont travaillé dans les caisses à air comprimé ou dans les cloclies à plongeur (pêcheurs d'épongés) ne peuvent sans danger passer brusquement des hautes pressions qui l'ègnent dans ces appareils à la pression ordinaire de l'atmosphère. En effet sous l'influence d'une pression double, triple, le sang se charge d'une quantité d'azote double, triple. Pour éviter que ce gaz ne se dégage sous forme de bulles, il faut opérer graduellement le retour à la pression de l'atmosphère. L'oxygène et l'anhydride carbonique étant retenus dans le sang par des affinités cliimiqiies, ont bien moins de tendance à se dégager subitement.