Blanchard. — De l'anesthésie par le protoxyde d’azote

Paul Bert. — De l’emploi du protoxyde d’azote dans les opérations chirurgicales de longue

018 ESCVCLOPÉDIE CHIMIQUE.

troisième reprise les oreilles m’ont tinté et j’ai abandonné la vessie. Alors, sans perdre précisément connaissance, je suis demeuré un instant promenant les yeux dans une espèce d’étourdissement sourd; puis je me suis pris, sans y penser, d’éclats de rire tels que je n’en ai fait de ma vie. Après quelques secondes, ce besoin de rire a cessé tout d’un coup et je n’ai plus éprouvé le moindre symptôme. Ayant réitéré l’épreuve dans la même séance, je n’ai plus éprouvé le besoin de rire. »

Ces expériences démontraient déjà que le protoxyde d’azote soit pur, soit mélangé d’air, exerce une action très réelle sur le système nerveux ; l’exaltation de l’intelligence et l’excitation musculaire le prouvaient abondamment. Mais, étant parvenu à dissiper par des inhalations de protoxyde d’azote une violente céphalalgie et de vives douleurs causées par le percement d’une dent, Davy a constaté sur lui-même l’existence d’une propriété nouvelle de ce gaz, celle de diminuer ou même d’abolir la douleur.

« La douleur, dit-il, diminuait toujours après les quatre ou cinq inspirations ; le chatouillement venait comme à l’ordinaire, et la douleur était, pendant quelques minutes, effacée par la jouissance. »

De là à prédire les avantages qu’on pourrait tirer de cette propriété pour la pratique de l’anesthésie chirurgicale, il n’y avait qu’un pas, et ce dernier pas Davj' l’a franchi. Il a en 'effet écrit cette phrase : « Le protoxyde d’azote pur paraît jouir, entre autres propriétés, de celle de détruire la douleur. On pourrait l’employer avec avantage dans les opérations de chirurgie qui ne s’accompagnent pas d’une grande effusion de sang. »

Ces expériences de Davy eurent un très grand retentissement et elles furent répétées en Suède par Berzélius, en Allemagne par Pfaff et Wurzer, en France par Proust, Vauquelin, Thénard et Orfila. Les chimistes français protestèrent contre l’innocuité du pi’otoxyde d’azote ; ayant fait des expériences sur eux-mêmes et sur d’autres personnes, ils déclarèrent avoir toujours été, en inhalant ce gaz, menacés de graves accidents et avoir éprouvé de la suffocation et un sentiment de compression céphalique. Thénard se trouva mal et perdit connaissance ; Vauquelin suffoqua ; Proust éprouva un trouble de la vision, de la diplopie, de l’anxiété; Orfila ressentit des sensations extrêmement pénibles. Il résultait de ces expériences que le protoxyde d’azote n’était pas aussi inoffensif que le prétendait Davy et pouvait amener de graves accidents ; on dut donc renoncer à l’emploi de ce gaz comme anesthésique.

Jusqu’en 1844 le protoxyde d’azote resta dans l’oubli; à cette époque, Horace Wells, dentiste d’Hartford (Vermont), ayant assisté à une leçon de chimie où il était question des propriétés anesthésiques de ce gaz, eut l’idée de les utiliser pour l’extraction des dents.

Sa première opération fut couronnée de succès, mais il échoua complètement à Boston en répétant son expérience devant un public nombreux. Malgré cet échec, il ne renonça point à de nouvelles tentatives et, à plusieurs reprises, il sc servit du protoxyde d’azote pour obtenir l’insensibilité dans des opérations chirurgicales. La fortune ne lui fut cependant pas favorable; après avoir lutté pendant longtemps contre des plagiaires qui lui disputaient l’honneur de sa découverte, Wells, rendu fou par l’insuccès de ses revendications, se donna la mort en s’ouvrant les veines dans un bain.

Après la mort de Wells, le protoxyde d’azote fut complètement abandonné en présence des résultats que donnaient le chloroforme et l’éther, dont on venait de découvrir les propriétés anesthésiques. Ce ne fut qu’en 1863 que le protoxyde d’azote remplaça définitivement en Amérique les autres agents anesthésiques dans la pratique de l’art dentaire ; à partir de cette époque, son usage s’est répandu rapidement non seulement en Amérique, mais encore en Europe pour les opérations de courte durée. Il semble, en effet, préférable à l’éther et au chloroforme, parce qu’avec ce gaz la phase d’excitation, qui est si pénible avec ces agents anesthésiques, est supprimée ou du moins très atténuée. En un temps très court le protoxyde d’azote produit un sommeil anesthésique et, l’opération terminée, le patient retrouve rapidement la sensibilité et le mouvement sans éprouver le moindre malaise. Pour opérer, on procède de la manière suivante : Le malade est assis sur un fauteuil spécial, on lui applique sur la figure une sorte de masque en caoutchouc communiquant par un tube avec un gazomètre renfermant le protoxyde d’azote. Comme ce gaz est complètement inodore, le malade le respire sans répugnance.

Au bout de dix à quinze secondes ses effets se font sentir : le malade perd peu à peu connaissance et, en général, il ne se produit pas de période d’excitation. Le masque est alors enlevé et l’anesthésie dure encore un temps très court, dont on profite pour opérer. Au bout de quelques instants, le malade retrouve la sensibilité. En Angleterre, pour obtenir une anesthésie de longue durée, on emploie d’abord le protoxyde d’azote, puis on fait respirer au patient de l’air chargé de vapeurs d’éther. Ce procédé pi’ésente l’avantage de supprimer la période d’excitation produite par les inhalations du chloroforme, mais, comme l’a fait remarquer M. Paul Bert, il nécessite les plus grands ménagements, car le mélange de protoxyde d’azote et de vapeur d’éther est un mélange détonant qui, manié sans précaution, pourrait donner lieu aux plus graves accidents. D’ailleurs les inconvénients et les dangers de l’éther subsistent tous, sauf la violente excitation du début.

Connaissant ainsi les propriétés anesthésiques du protoxyde d’azote, il restait à étudier d’une façon plus approfondie les propriétés physiologiques de ce gaz et à rechercher son action sur l’organisme. Les travaux d’Hermann, de Jolyet, de Blanche et d’autres expérimentateurs ont établi que le protoxyde d’azote respiré pur ne peut entretenir la vie, comme on l’avait cru jusqu’alors; c’est un gaz asphyxiant qui amène la mort en produisant tous les signes généraux de l’asphyxie par strangulation ou par respiration de gaz inertes (azote et hydrogène) et à peu près dans le même temps. Mélangé à une proportion suffisante d’air, le protoxyde d’azote n’asphyxie pas, mais il ne procure pas, non plus l’anesthésie ; pour que l’insensibilité se produise, il faut que le sang soit privé d’oxygène. L’anesthésie ne commence à se manifester que (juand le sang artériel ne contient plus que 2 à 3 pour 100 d’oxygène ; le sang artériel est alors très noir et renferme 30 à 40 pour 100 de protoxyde d’azote. Le gaz, mis en présence du sang, n’est pas décomposé en ses éléments, oxygène et azote, il se comporte à l’égard du sang comme un gaz indifférent et se dissout simplement dans le plasma sanguin.

Expériences de M. Paul Bert. — Avant les travaux de ce savant, on n’était parvenu à obtenir ranosthcsic que pour des opérations de courte durée, telles que

celle que nécessite l’extraction d’une dent. Pour les opérations chirurgicales qui demandent un certain temps, on ne pouvait produire avec le protoxyde d’azote que des anesthésies courtes, répétées et séparées par des phases de sensibilité. La grande difficulté était d’obtenir l’anesthésie et de se mettre à l’abri de toute menace d’asphyxie ; problème difficile à résoudre, car le protoxyde d’azote, mélangé d’air, n’amène pas l’anesthésie quand il est administré dans les conditions ordinaires. M. Paul Bert est parvenu à résoudre cette difficulté et a pu obtenir l’anesthésie, indéfiniment prolongée, en évitant tout danger d’asphyxie.

« L’expérience m’a montré, dit M. Paul Bert, que chez un animal qui respire le protoxyde d’azote pur, lorsque l’anesthésie arrive, 100 volumes de sang artériel renferment 45 volumes de protoxyde d’azote. Si donc on fait pénétrer dans le sang 45 volumes de protoxyde d’azote pour 100 volumes de sang, on obtiendra certainement l’anesthésie.

« D’autre part, si l’on a dans un sac, à la pression ordinaire, du protoxyde d’azote pur, ce gaz est à la tension 100. Mais si ce sac est enfermé dans une cloche, à la pression de deux atmosphères, la tension du gaz sera 200. Et si ce sac, au lieu de renfermer 100 pour 100 de protoxyde d’azote, c’est-à-dire ce gaz à l’état de pureté parfaite, n’en renferme que 50 pour 100, dans la cloche la tension de ces 50 pour 100 de protoxyde d’azote sera juste égale à 100, c’est-à-dire que la quantité de protoxyde d’azote sera exactement celle qui est nécessaire pour amener l’anesthésie. Les autres 50 pour 100 pourront donc être occupés par un autre gaz propre à entretenir la vie, par l’oxygène, et il sera dès lors possible de pratiquer des opérations de longue

durée . Le problème est donc résolu. Grâce à la pression, on pourra amener à

la tension 100 le protoxyde d’azote que contient un mélange donné de ce gaz et d’oxygène, et on pourra de la sorte produire l’anesthésie sans craindre l’asphyxie. »

Sur les indications de M. Paul Bert, on a construit une cloche d’une capacité de 30 mètres cubes environ, ayant 3 mètres de long et 2 mètres de large et pouvant contenir dix à douze personnes. Cette chambre est construite solidement pour résister aux hautes pressions; le jour y pénètre à travers des glaces épaisses. Le malade, le chirurgien et ses aides sont enfermés dans cette chambre et on y comprime de l’air, au moyen d’une pompe, jusqu’à ce que la pression soit de deux atmosphères. Quand cette pression est atteinte, on applique un masque sur la figure du malade et on lui fait respirer un mélange de protoxyde d’azote et d’air. Ce mélange est à la pression de deux atmosphères et renferme 50 pour 100 de protoxyde d’azote. Au bout de quelques secondes, le malade est anesthésié et l’opération peut s’effectuer sans qu’il ressente la moindre douleur. L’opération terminée, le masque est enlevé et le malade s’éveille presque instantanément. Voici, d’après M. Paul Bert, les avantages du protoxyde d’azote sur les autres agents anesthésiques ; •

1“ 11 n’y a pas à redouter la période d’excitation, qui est si pénible et même dangereuse avec le chloroforme ou l’éther ;

2“ La quantité de protoxyde d’azote et d’oxygène qu’on fait l’espirer au malade restant invariable pendant toute la durée de l’opération, le chirurgien n’a pas à redouter l’asphyxie;

3° On peut rendre au malade immédiatement la sensibilité, même après vingt, six minutes d’anesthésie; ce fait ne se produit pas avec le chloroforme; cela tient à ce que le proto,xyde d’azote ne contracte pas comme lui de combinaison chimique

avec le sang. 11 se dissout simplement dans le plasma sanguin et il s’échappe dès que l’air respiré ne renferme plus de protoxyde d’azote;

On n’a pas à rédouter les vomissements et les malaises qui sont si fréquents, si fatigants et parfois si durables chez les malades soumis à l’action du chloroforme ou de l’éther.

ANALYSE

l» On introduit dans un eudiomètre à mercure 100 volumes de protoxyde d’azote et 100 volumes d’hydrogène ; après le passage de l’étincelle électrique, il reste 100 volumes d’azote et de l’eau se condense sur les parois de l’eudiomètre:

AzO-KH= Az-L-IlO.

Donc 100 volumes de protoxyde d’azote renferment 100 volumes d’azote et 50 volumes d’oxygène qui ont été nécessaires pour absorber les 100 volumes d’hydrogène qui ont disparu en produisant de l’eau.

2” Le potassium ou le sodium, chauffés dans une cloche courbe avec du protoxyde d’azote, décomposent ce gaz en absorbant l’oxygène et mettant l’azote en liberté. 11 suffit donc d’introduire dans la cloche un volume déterminé de protoxyde d’azote, de le chauffer avec du potassium, et de mesurer le volume d’azote quii’este comme résidu pour avoir la quantité de ce gaz contenue dans le protoxyde d’azote.

Le potassium ayant l’inconvénient d’absorber un peu d’azote, on préfère employer le sulfure de baryum pour l’analyse du' protoxyde d’azote, bien que la réaction s’effectue plus lentement. L’opération se»

fait de la manière suivante : On mesure, dans une éprouvette graduée, un volume déterminé de protoxyde d’azote et on note la température et la pression atmosphérique. Le gaz est ensuite introduit dans une cloche courbe, placée sur le mercure, et l’on fait Fig. 97.

arriver dans la cavité un fragment

de sulfure de baryum ; la cloche est chauffée avec une lampe à alcool. Quand k réaction est terminée, on laisse refroidir le gaz et on mesure son volume dans l’éprouvette graduée, en notant, comme précédemment, la température et la pression. Les volumes de protoxyde d’azote et d’azote, qui ont été observés à des teihpératures et à des pressions différentes, sont ensuite comparés à la température 0“ et à la pression normale 0“,760. On tronve ainsi que les volumes sont égaux; un volume de protoxyde d’azote renferme donc un volume d’azote. La quantité d’oxygène s’obtient en écrivant que le poids du composé est égal à la somme des poids des composants; en désignant par D et V la densité et le volume du protoxyde d’azote

522 ENCYCLOPÉDIR ClIlJIIQlIlî.

D' et V, D" et x les données correspondantes pour l’azote, et a le poids du litre d’air, on a l’équation :

VDa = VD'a + ^D"a.

En supposant ; V = 1,

D = D' + .rD"

au 1, 5269 = 0, 9715 +a;X 1,1056,

on trouve x = -.

1 volume de protoxyde d’azote renferme donc 1 volume d’azote et 1/2 volume d’oxygène.

PRÉPARATION

L’action de l’acide azotique étendu sur certains métaux, tels que le zinc, l’étain, le fer, le plomb, fournit du proto.xydc d’azote plus ou moins mélangé de bioxyde ; on peut ramener celui-ci à l’état de protoxyde en laissant le gaz en contact avec des corps réducteurs, tels que la limaille de fer ou de zinc, humectée d’eau. Ordinairement le bioxyde est absorbé par une dissolution de sulfate de protoxyde de fer.

M. Fremy a observé la production de protoxyde d’azote en chauffant une solution d’acide azoteux avec de l’acide sulfureux.

Fig. 98.

Les procédés précédents ne sont pas employés pour la préparation de protoxyde tl’azote. Dans les laboratoires, on prépare ce gaz en chaulfant dans une cornue de verre de l’azotate d’ammoniaque desséché :

I Az0»,AzH‘0 = 2Az0h-4H0.

11 est très important de chauffer avec précaution la cornue contenant le sel, car l’azotate d’ammoniaque éprouve différentes modifications sous l’action de la chaleur ; il fond vers 152“ environ et se sublime en proportions notables entre 190“ et 200“.

II ne commence à se décomposer en protoxyde d’azote que vers 210“; cette décomposition devient d’autant plus active que la température devient plus élevée, .en restant cependant inférieure à o00“. Au-dessus de cette température, la réaction peut devenir explosive, la décomposition se fait par déflagrations successives et le

C05IP0SÉS OXYGÉNÉS DE L’AZOTE. 323

protoxyde d’azote qui se dégage est souillé d’azote, de bioxyde d’azote et d’acide hyponitrique :

AzO% AzlFO = AzO’’ + Az + 4H0.

2(Az0^AzH‘0) = AzOM-3Az -t- 8110.

Comme il est impossible d’éviter la production d’une petite quantité de ces composés dans une opération où l’on emploie d’assez fortes proportions d’azotate d’ammoniaque, on fait passer le gaz dans des flacons laveurs contenant de la potasse ou de la soude pour retenir l’acide hypoazotique et une dissolution de sulfate de protoxyde de fer pour absorber le bioxyde d’azote. 11 convient aussi de faire usage de nitrate d’ammoniaque, exempt de chlorhydrate d’ammoniaque, car, dans ce cas, le protoxyde d’azote renfermerait du chlore :

2(Az0%AzH*0) + AzU’Cl = 5.Az + Cl -f- 12IIO.

Ce chlore est absorbé par les dissolutions de potasse ou de soude.

ACIDE HYPOAZOTEUX.

AzO,IIO.

D’après Scbônbein, les azotates alcalins, en dissolution dans l’eau, sont réduits à l’état d’azotites par le sodium. M. CIi. Divers a constaté que cette réaction se produit facilement avec l’amalgame de sodium ; mais, dans ce cas, si la dissolution est refroidie, la réduction peut aller plus loin que la conversion en azotite, il se forme un hypoazotite. Pour le montrer, M. Divers ajoute peu à peu de l’amalgame de sodium à une solution refroidie d’azotate de soude; il se produit une vive effervescence, due à un dégagement d’azote et de protoxyde d’azote. On cesse d’ajouter de l’amalgame de sodium quand l’effervescence est arrêtée; la solution, qui est alors très alcaline, est neutralisée par de l’acide acétique et traitée ensuite par l’azotate d’argent. Il se produit un précipité jaune auquel M. Divers a assigné la formule AzO-Ag ; ce sel doit être considéré comme dérivant d’un acide, AzO, HO, l’acide hypoazoteux, dont l’anhydride serait le protoxyde d’azote AzO. Quelquefois le précipité obtenu est noir, ce qui est dû, d’après M. Divers, au sodium, à l’huile de naphte dans lequel il est conservé ou à l’acétate d’argent. Le précipité est débarrassé de ce produit noir en le dissolvant dans l’acide azotique très étendu et le précipitant de nouveau par une solution convenable d’ammoniaque.

Les faits, annoncés par M. Divers, ont été vérifiés par d’autres expérimentateurs et notamment par MM. Van derPlaats et Zorn; mais ces chimistes trouvent que l’on obtient de meilleurs résultats en traitant par l’amalgame de sodium l’azotite de potasse à la place de l’azotate. Voici le procédé indiqué par M. Van der Plaats : On dissout 40 grammes d’azotite dépotasse dans 120 grammes d’eau et on ajoute peu à peu, par portions de 5 gi-ammes, de l’amalgame de sodium renfermant 1 partie de sodium pour 50 parties de mercure. L’addition de cet amalgame est faite tant qu’il se produit une effervescence due à un dégagement d’azote et de protoxyde d’azote; le mélange de ces gaz renferme 40 pour 100 d’azote et 60 pour 100 do

m ESCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

protoxyde d’azote. Pendant l’opération, il faut avoir soin de refroidir la dissolution; la liqueur, très alcaline, est neutralisée par l’acide acétique et traitée, comme précédemment, par l’azotate d’argent. Le précipité formé contient de l’iiypoazotite d’argent et un peu d’acétate d’argent; pour détruire ce dernier composé, on expose le mélange à la lumière et on le traite ensuite par de l’acide sulfurique étendu. L’hypoazotite d’argent est précipité de cette dissolution par l’addition d’ammoniaque, mais il faut avoir soin de pas en ajouter un excès, car l’hypoazotite d’argent est soluble dans ce réactif.

D’après M. Zorn, l’électrolyse d’une solution d’azotite ou d’azotate d’argent fournit de l’hydroxylamine et un hypoazotite, quand on emploie le mercure au pôle négatif.

L’hypoazotite d’argent est une poudre jaune pâle, amorphe, inaltérable même à 100“ quand elle est humide. Chauffé, il se décompose en argent métallique et bioxyde d’azote; il détone, si la température s’élève brusquement à 100“. Il est presque aussi insoluble dans l’eau que le chlorure d’argent et peut être lavé à l’eau bouillante sans s’altérer ; exposé à la lumière, il ne se décompose pas. Il est soluble dans l’ammoniaque et le carbonate d’ammoniaque, il peut être de nouveau précipité de sa solution ammoniacale par l’acide acétique ou par l’addition d’acide azotique ou sulfurique convenablement étendus. Ces acides doivent être ajoutés avec ménagement, car ils dissolvent l’hypoazotite d’argent. Traité par les acides moyennement concentrés, ce sel se décompose avec dégagement d’azote et production d’acides nitreux et azotique. Le sel marin, le chlorhydrate d’ammoniaque le décomposent de même.

En neutralisant exactement, par l’acide acétique ou par l’acide azotique étendu, la dissolution d’azotite de soude traitée par l’amalgame de sodium, on obtient des précipités avec divers sels métalliques. L’acétate de plomb produit un précipité volumineux, d’un blanc jaunfitre, devenant jaune par le repos, soluble dans les acides, se décomposant lentement par l’ammoniaque et immédiatement par la soude. L’azotate mercureux donne un précipité gris, le sulfate de cuivre un précipité vert, le chlorure de manganèse et ralim des précipités blancs, le sulfate de nickel un précipité vert presque blanc, etc. Le permanganate de potasse est réduit surtout quand la liqueur est encore un peu alcaline ; si l’on chauffe la dissolution d’hypoazotite de soude, acidulée par l’acide acétique, elle se décompose avec dégagement de protoxyde d’azote :

AzO,HO=IIO-hAzO.

Pour isoler l’acide hypoazoteux de son sel d’argent, on délaye celui-ci dans l’eau, on ajoute de l’acide chlorhydrique et on filtre. La solution obtenue est fortement acide, elle précipite l’azotate d’argent en fournissant de l’hypoazotitc d’argent; elle bleuit l’empois d’amidon induré et réduit le permanganate de potasse.

Abandonné à lui-même, l’acide hypoazoteux se décompose peu à peu à la température ordinaire en eau et protoxyde d’azote ; au bout de huit à quinze jours il est totalement détruit, car la solution ne précipite plus l’azotate d’argent. Cette décomposition se fait beaucoup plus rapidement sous l’action de la chaleur ou des acides concentrés.

M. Divers avait regardé l’hypoazotite d’argent comme un sel dérivant du bioxyde d’azote ; il est plus rationnel d’envisager l’acide hypoazoteux comme dérivant du

protoxyde d’azote. On obtient ainsi pour la série des composés oxygénés de l’azote :

Protoxyde d’azote ou acide bypo-

azoteux anhydre . . . ■ . AzO

Bioxyde d’azote . AzO“

Acide azoteux anhydre . AzO^

Acide hypoazotique . AzO'*

Acide azotique anhydre . AzO^

Acide hypoazoteux . AzO, HO

Acide azoteux . AzO^,HO

Acide azotique . AzO®, HO