DE L’INFLUENCE DES SAISONS SUR LA RESPIRATION

Il arrive, dans le cours (les saisons, plusieurs changements dans) l’atmosphère, qui peuvent influer sur la respiration: les variations de température, de pression, de densité de l’air.

Considérons les effets des divers degrés de densité de l’air sur la consommation de ce fluide par la respiration, abstraction faite des autres modifications de l’atmosphère. On sait qu’on peut faire périr promptement des animaux à sang chaud, placés sous le récipient de la machine pneumatique, en raréfiant l’air qu’ils respirent. Certes, la raréfaction de l’air ne produit pas un effet unique;

mais, de quelque manière qu’elle agisse d’ailleurs, on ne peut attribuer la promptitude de la mort qu’à ce que l’air dilaté est consommé en moindre proportion, au point qu’elle ne suffit plus à l’entretien de la vie.

(Quoique le fait que je viens de citer ne prouve pas directement que la raréfaction de l’air diminue la consommation de ce fluide, cependant on n’a pas laissé de l’admettre comme suffisant. Si le lecteur en voulait la preuve fondée sur l’analyse, je citerais les Mémoires de Le Gallois sur la respiration. Faisant des recherches sur différents moyens de limiter la consommation de l’air, pour en constater les effets sur la chaleur animale, il a été conduit à examiner l’influence de l’air raréfié. Il a vu que la production d’acide carbonique diminuait par la raréfaction. Nous supposons ici que la température n’y soit pour rien. H est vrai que l’air se refroidit par cela même qu’il se dilate; mais le refroidissement qui accompagne la raréfaction de l’air dans le récipient de la machine pneumatique est trop peu considérable pour lui attribuer une part sensible dans les effets marqués de l’air raréfié sur la respiration.

De cette condition, que nous considérerons comme simple, nous passerons à une autre qui est compliquée.

Lorsque la température de l’air change, sa densité change aussi. Le froid le contracte, la chaleur le dilate. Nous avons parlé des effets que les chan-

gements (le densité produisent sur la consommation d’air. Quelle sera l’action propre de la température? Il faut ici écarter un mode d’action bien connu, son influence sur les mouvements respiratoires et sur ceux du cœur. Il est évident que, si le changement de température est tel qu’il accélère ou ralentit ces mouvements, en vertu de ces effets, il tendra à augmenter ou à diminuer la consommation d’air. Mais ce n’est pas ainsi que je veux envisager l’action de la température: ce résultat n’a lieu que dans les cas extrêmes; il y a des limites de chaleur et de froid dont les degrés intermédiaires ne dérangent pas sensiblement les mouvements du thorax et du cœur. Chez les animaux sang chaud, les constitutions saines et appropriées au climat n’éprouvent guère de changement notable dans le rythme de ces mouvements, durant le cours des saisons, hors des cas extrêmes, dont nous avons parlé plus haut.

Lorsque la température n’agit pas de la sorte sur ces organes, et c’est ce qui arrive ordinairement, ne peut-elle pas avoir, suivant son degré, une influence sur la consommation d’air, pour l’augmenter ou la diminuer? Par exemple, l’air étant plus rare en été, et en même temps plus chaud, mais à un degré qui ne change pas les mouvements du thorax et du cœur, quel sera l’effet de cette élévation de température? La raréfaction, lorsqu’elle est .assez considérable, diminue la consommation de l’air: la chaleur agira-t-elle dans le même sens

ou eu sens inverse, ou sera-t-elle sans influence sur le phénomène? Je ne connais pas d’expériences où Ion ait apprécié la part respective de ces deux agents; mais il en est qui donnent le résultat de leurs actions réunies.

Craword a fait respirer des cochons d’Inde dans fie l’air à différentes températures. L’analyse de l’air lui a fait connaître qu’il s’était formé plus d’acide carbonique dans l’air froid à la température d'environ 8° C. que dans l’air chaud, à peu pies ù 35°; mais, l’air froid étant plus dense, l’air chaud plus raréfié, ce changement de densité pour-, rait seul produire les effets observés par Crawford.

Toutefois, si ces expériences étaient bien faites et assez répétées, leur résultat serait important. Il nous apprendrait que, dans un air chaud et raréfié au degré indiqué, la consommation d’air est moindre que dans un air froid et dense, tel qu’il l’était dans les recherches de Crawford. Ces différences de température se reproduisent dans le cours des saisons.

Le résultat de ces expériences peut être vrai; mais il faut avouer qu’elles ne sont ni assez nombreuses, ni fondées sur des procédés assez exacts, pour qu’on puisse l’adopter avec sûreté, d’autant plus que Delaroche a obtenu des résultats variables dans l’un et l’autre sens.

Quelque intérêt qui soit attaché à la solution de cette question, qui, par les raisons que je liens

(l’indiquer, reste encore indécise, je ne la traiterai pas ici, parce qu’elle exige l’emploi de méthodes que j’ai réservées pour un autre ouvrage. Je m’en suis occupé avec beaucoup de soin; je donnerai les faits -que j’ai constatés lorsque je traiterai spécialement des altérations de l’air par la respiration.

Mais il est une question, touchant l’influence des saisons sur cette fonction, que je vais examiner ici; elle est d’une plus grande importance, et peut être décidée en employant les procédés qui nous ont déjà servi.

H s agit de savoir si, par le changement des saisons, la constitution n’éprouve pas des modifications telles qu’en supposant l’air dans le même état de densité, de température, etc., il ne serait pas consommé dans des proportions différentes aux deux époques.

Les faits précédemment établis, et les rapports que nous y avons aperçus, nous mettent à même de prévoir, avec une grande vraisemblance, le résultat de 1 expérience. En suivant les changements qui surviennent chez les animaux à sang chaud par les progrès de l’âge, nous avons vu qu’à différentes époques, depuis leur naissance jusqu’à l’âge adulte, la consommation d’air augmente, toutes choses égales d’ailleurs, avec le développement de la chaleur. Cette relation entre la respiration et la production de chaleur est conforme à ce que nous avons déjà observé entre des animaux de classes différentes, tels que les vertébrés à sang froid çom-

parés aux animaux ù sang chaud, et les mammifères aux oiseaux. On doit donc s’attendre à ce que cette correspondance se reproduise dans d’autres cas où ou ne l’aurait pas encore observée, par exemple, dans celui que nous nous sommes* proposé d’examiner.

h^ous avons fait voir, dans un des chapitres précédents, que, chez les animaux à sang chaud qui jouissent de toute leur activité, et dont la constitution est appropriée au climat, la faculté de produire de la chaleur est plus grande en hiver qu’en été, condition qui doit influer sur la consommation d’air, et la rendre, tontes choses égales d’ailleurs, plus grande en hiver qu’en été, s’il existe réellement une liaison intime entre les deux fonctions.

Supposons, par exemple, qu’on fasse deux séries d’expériences, l’une en hiver, l’autre en été, suides individus de même espèce, renfermés chacun dans un vase contenant la même quantité d’air; toutes les conditions de ce fluide étant les mêmes pour tous, ils y vivront d’autant plus longtemps qu’ils consommeront moins d’air dans un temps donné. Si leur constitution est telle en hiver que leur consommation d’air soit plus grande à cette époque, il s’ensuit qu’ils vivront moins longtemps dans la série d’expériences faites dans cette saison, ^i aucune cause étrangère et perturbatrice n’empêche ce résultat. Pour qu’on puisse y compter et qu’on ne l’attribue pas à des différences in-

dividuelles, il faut les compenser par un nombre suffisant d’expériences dans chaque série.

J’ai fait, au mois de janvier 1819, une suite d’expériences sur six bruants, renfermés chacun dans un vase contenant 117 centilitres d’air, placé sur le mercure, avec un diaphragme de gaze pour soutenir l’animal. J’ai porté la température de l’air à 20° et 21° pour égaler une température modérée en été. Le terme moyen de la durée de leur vie dans cette quantité d’air fut de 1 h. 2 m. 25 s.. Au mois d’aout et de septembre, je répétai les mêmes expériences à la même température, sur treize individus de même espèce. Le terme moyen de la durée de leur vue fut alors de 1 h. 22 m. Voilà une différence considérable, précisément dans le sens que nous avons présumé. La durée de la vie a été plus courte en hiver, parce que la consommation d’air a été plus grande dans un temps donné.

Mais ne nous arrêtons pas à ces résultats; il faut les multiplier avant de pouvoir s’y reposer avec confiance.

Dans le mois de janvier de la même année, je fis la même expérience sur quatre verdier s: ils vécurent l’un dans l’autre 1 h. 9 m. 15 s. Au mois d’août suivant, n’ayant pu m’en procurer un plus grand nombre, je ne fis l’expérience que sur deux: l’un vécut 1 h. 30 m., et l’autre 1 h. 36 m. Je ne rapporte ce résultat que parce qu’il sert à confirmer le précédent: seul, il serait absolument insuffisant.

Au lieu de multiplier les faits en me servant du

même procédé, j’ai cru pouvoir donner une nouvelle valeur à la vérification de cette influence des saisons, en changeant de méthode. J’ai voulu simplifier l’expérience: elle avait été faite sur le mercure. L’acide carbonique, formé pendant la respiration restait dans le vase, et faisait partie de l’air respiré. Je me suis proposé, dans une autre série d’expériences comparatives dans les deux saisons, de supprimer cette cause de complication, en plaçant les vases sur une forte dissolution de potasse caustique, capable d’absorber le gaz acide carboniquie qui se produisait.

Ayant fait cette modification au procédé, je résolus de l’appliquer à un grand nombre d’individus. A la fin de décembre et au mois de janvier, j’en fis l’essai sur seize bruants. Les circonstances étaient les mêmes que j’ai déjà indiquées. La durée moyenne de leur vie fut de 1 h. 7 m. 37 s. L’été suivant, à la fin d’août et au commencement de septembre, la température étant à 20° et 21°, la même épreuve fut faite sur douze bruants. Mon attente fut également remplie dans cette occasion: ils vécurent l’un idans l’autre 1 h. 23 m. 43 s.

Le résultat est ici de même nature que dans toutes les autres séries d’expériences, quoique la méthode soit différente; et cette uniformité, dans les cas multipliés que j’ai rapportés, ne laisse pas de doute sur le changement qui s’est opéré dans la constitution de ces animaux, par l’influence des

saisons.

Quelque convaincantes que soient les preuves que nous venons de donner, on ne saurait trop s’assurer de 1a. vérité du fait, en en cherchant d’autres, pourvu qu’elles ne nous écartent pas de la marche que je me suis tracée dans cet ouvrage.

J’ai pensé que les phénomènes que ces animaux présentent pendant qu’ils respirent la même quantité d’air, fourniraient des données propres à nous éclairer sur la manière dont ils consomment l’air dans les deux saisons.

Lorsqu’on respire une quantité limitée d’air, on laltèie, et par la diminution de l’oxvgène et par la production d’acide carbonique; • dans le cas où ce gaz serait éliminé à mesure qu’il se forme, la diminution successive de la proportion d’oxygène ne laisserait pas de gêner la respiration; et si, dans les premiers temps, cet effet n’est pas sensible, il vient une époque où elle commence à se manifester par l’accélération de la respiration, qui croit avec la cause qui l’a produite. D’autres signes d’une respiration laborieuse se manifestent lorsque la proportion de l’oxygène est considérablement diminuée. Or il était à présumer que, dans la série d’expériences où la consommation d’air serait plus rapide, les signes d’une respiration gênée par la diminution plus prompte de la quantité d’oxygène se manifesteraient plus tôt. Mais il fallait choisir des signes non équivoques, faciles à constater, et qui ne pouvaient être attribués à d’autres causes qu’à celle dont nous voulions apprécier l’effet. Je

u’ai pas jugé à propos de prendre pour terme de comparaison l’accélération des mouvements respiratoires, d’abord parce qu’ils sont équivoques par leur nature, la gêne de la respiration pouvant se manifester, tantôt de cette manière, tantôt par une augmentation dans l’étendue des mouvements, sans qu’il y ait une différence sensible dans leur vitesse; ensuite, ils sont équivoques par les .causes qui les produisent. Les individus plus ou moins farouches varient dans l’émotion qu’ils éprouvent lorsqu’on les met en expérience, et de là une différence dans la vitesse de ces mouvements. Ce n’est pas qu’on ne puisse en tirer parti; mais il y avait un autre moyen qui ne pouvait induire eu erreur. Dans la gêne extrême de la respiration les oiseaux ouvrent le bec.

Je me suis donc proposé de noter dans les deux saisons le moment où chaque individu donnerait ce signe évident d’une respiration gênée, signe qui devait se manifester d’autant plus vite, que l’animal aurait plus promptement réduit la proportion d’oxygène, et j’ai eu soin de ne le faire que dans les expériences sur la dissolution de potasse, pour que l’air resphjé fût, autant que possible, exempt d’acide carbonique. Tl est évident qu’il ne fallait établir la comparaison qu’entre les termes moyens des observations faites dans les deux saisons, à cause des différences individuelles qu’il fallait dans ce cas, comme dans les précédents, compenser par le nombre qui forme chaque série. Je

notai donc en janvier, sur dix bruants^ l’époque où ils commencent à ouvrir le bec dans ce genre d’expériences que nous avons déjà décrit. Cette époque, représentée par le terme moyen des époques individuelles, fut de 0 h. 52 in. 33 s.<, après le commencement de l’expérience. Des observations semblables, faites à la fin du mois d’août et au commencement de septembre, sur douze individus de même espèce et placés dans les mêmes circonstances, donnent pour résultat moyen de l’époque où ils commencent à manifester le même signe, 1 h. 8 m. 55 s., à compter du commencement de l’expérience.

En hiver, les individus de même espèce^ placés dans les mêmes conditions extérieures qu’en été, ont présenté le même signe évident d’un grand embarras de la respiration lfi m. plus tôt qu’en été. Or, la cause qui produit cette gêne est la même, mais à un moindre degré que celle qui occasionne la mort dans les deux cas, la diminution de la proportion d’oxygène par la consommation qui s’en fait par la respiration.

La consommation, plus rapide dans les expériences d’hiver, fait que ce signe se manifeste plus tôt. On ne saurait avoir une preuve plus sensible à l’appui des faits précédents.

Si la quantité d’air, soit par le volume ou la densité, avait été moindre en hiver, tous les effets que je viens d’exposer auraient été la suite de cette différence; du moins il aurait fallu les y rap-

porter. Mais, pour qu’il n’y eût aucun doute à cet égard, j’ai voulu que les conditions fussent plus favorables en hiver. La pression moyenne était la meme dans les expériences des deux saisons; mais l’an- dont je remplissais les vases en hiver était d’abord plus froid avant de l’échauffer pour le porter à la température d’été, et la différence était telle qu’il y avait réellement plus d’air dans toutes les expériences d’hiver, quoique les animaux y eussent vécu moins longtemps', en prenant, comme je l’ai fait, le terme moyen de leur vie.

Les différences dans les phénomènes de la respiration ne tenant pas il la différence des conditions dans lesquelles les animaux étaient placés, il s’ensuit qu’elles dépendaient du changement survenu dans leur constitution, par l’influence des saisons.

Kemarquons surtout que ce changement pouvait être prévu, en le déduisant d’un autre effet qui résulte de l’action des saisons. 'Nous avions constaté que la faculté de produire de la chaleur chez les animaux à sang chaud dont la constitution est appropriée au climat, était plus grande en hiver qu’en été; et, d’après la relation observée dans d’autres cas entre cette faculté et la consommation de l’air, nous avons pu présumer que, toutes choses égales d’ailleurs, la consommation devait être accrue dans la même saison, avec la faculté de déj velopper la chaleur. Cette vue a été justifiée par le résultat des expériences qu’elle avait suggérées.