CO^ + O

lit.

■iO

li.6

XYII

Moyenne,

sauf lès expér.

niai'quées d’un

astérisque :

Ih lym

nalurellement une marche inverse, comme le montre la courbe CO^ qui représente ses modifications.

Ainsi, plus la pression est faible, moins l’air confiné a besoin d’être altéré dans sa composition chimique pour devenir irrespirable. Aux très-basses pressions même, il devient irrespirable tout en étant parfaitement pur, et cela pour une raison que nous indiquerons tout à l’heure. Mais le fait général que nous venons de signaler suifit pour démontrer que

Fig. 17. — Composition de l’air confiné devenu mortel à des pressions inférieures à une^atmosphère.

0. Proportions de l’oxygène restant. — C0-. Proportions de l’acide carbonique. — CO* -4- 0.

Somme de l’oxygène consommé et de l’acide carbonique formé.

l’acide carbonique rejeté dans le milieu confiné n’est ici pour rien dans la mort, puisque sa proportion s’abaisse progressivement à des valeurs minimes. Au reste, des expériences directes, dans lesquelles cet acide était en grande partie absorbé par une dissolution de potasse au fur et à mesure de sa formation, ont montré que la composition de l’air mortel, au point de vue de la richesse en oxygène, n’en était nullement modifiée. C’est donc cette richesse, ou plutôt cette

ooO

EXPÉRIENCES

pauvreté en oxygène, qui est cause de la mort, et qu’il convient d’examiner de près.

Il semble vraiment bien difficile à première vue d’attribuer la mort à la privation d’oxygène dans des expériences où il en restait dans l’air 12, 15, 17 pour 100. Mais cette difficulté disparaît en réfléchissant suffisamment.

En effet, nous savons que lorsqu’un oiseau périt, à la pression normale, dans l’air confiné, cette mort est due (pour la plus grande partie du moins, nous nous expliquerons plus longuement là-dessus plus tard) à la privation d’oxygène, ou, pour parler plus exactement, à la trop faible proportion, et plus exactement encore, à la trop faible tension de ce gaz dans le milieu ambiant. Cette tension peut être exprimée, à la pression normale, précisément par le chiffre qui indique la proportion centésimale. On peut dire, par exemple, que, à une atmosphère, la tension de l’oxygène de l’air ordinaire est de 20,9 ; et de même, que la tension de l’oxygène de l’air confiné devenu mortel oscille à peu près entre 5 et 4.

Suivant cette convention, la tension de l’oxygène, à une pression plus faible que celle d’une atmosphère, sera évidemment représentée par un nombre obtenu en multipliant la proportion centésimale par le rapport de cette pression à la pression normale, exprimées toutes deux, pour plus de simplicité, en centimètres de mercure. Ainsi, la pression de l’oxygène de l’air ordinaire à 50“ de pression sera repré-

sentée par le nombre 20,9 Xij0= 8,2.

Appliquant maintenant ce simple calcul, dont la formule ÛxP

est ■ -, à tous les nombres inscrits à notre tableau, nous

arrivons aux résultats consignés dans la colonne 10. Or, nous voyons ainsi que, à quelque pression que nos oiseaux aient été placés, leur mort est survenue lorsque la pression de l’oxygène s’est abaissée à des valeurs oscillant entre 5 et 4, 5 : valeurs qui sont précisément celles avec lesquelles l’air devient irrespirable à la pression normale. Le tableau montre que, même à des pressions très-basses, on trouve des

chiffres (n“® 28, 50, 55) qui indiquent l’épuisement le plus complet, la tension la plus faible, lorsqu’on a pris des précautions suffisantes, sur lesquelles nous allons revenir dans un moment.

Les différences entre les résultats des analyses aux diverses pressions sont exactement du même ordre que celles qui séparent les résultats obtenus à une même pression. C’est ce qui ressort avec la dernière évidence du graphique de la figure 18, lequel exprime les résultats de la colonne 10. Ainsi, à la même pression de 24% on a des écarts, comme le montrent les petites croix, aussi grands que ceux du tracé tout entier.

Fi^. 18. — Variations dans la tension de l’oxygène contenu dans l’air comprimé devenu mortel à diverses pressions moindres qu’une atmosphère.

Ce sont là de ces différences que présentent toujours les expériences faites dans des conditions en apparence identiques.

En résumé, nous arrivons à cette expression très-simple : Dans l’air confiné, à des ^pressions inférieures à celle d’une atmosphère, la mort des moineaux arrive lorsque la tension de l’oxygène, mesurée comme il vient d’être dit, est représentée par un chiffre qui oscille environ entre o et 4;, et que nous pouvons appeler k.

Si nous nous reportons maintenant au tracé O de la figure 1 7 ,

552 EXPÉRIENCES

nous voyons que chacun de ses points correspond à l’équation ^ = d’où xy= 16 k. Or, k ayant une valeur qui varie

de 5 à 4,5, soit 5,6 en moyenne, il en résulte que, pour le point qui correspond à 41^= de pression, par exemple, n,. . 41x6,5

1 équation sera — — = o,6. G est, en d autres termes,

l’équation d’une hyperbole ayant pour asymptotes l’àxe des x et une parallèle à l’axe des y placée au zéro des pressions, ou, pour employer l’expression exacte, d’une hyperbole éqiiilalère.

Ces faits nous font envisager sous un nouvel aspect l’action de la diminution de pression sur l’organisme. Ils tendent à montrer qu’elle consiste principalement à diminuer la tension extérieure de l’oxygène, et, par suite, à placer l’animal dans des conditions semblables à celles que lui présenterait la respiration à la pression normale dans un milieu moins oxygéné que l’air. On pourrait même affirmer déjà qu’il ne s’y mêle pas d’autre élément important, puisque, à des pressions de 20 à 25% nous retrouvons dans le tableau les chiffres 5, 1 ou 5, 5 qui indiquent un épuisement aussi considérable qu’à la pression normale.

En poursuivant ce raisonnement, nous pouvons arriver à déterminer la limite inférieure de pression qu’il ne sera pas possible de dépasser sans faire périr les animaux (nous parlons toujours ici des moineaux). Elle sera donnée par les formules 20, 9x^=0 et 20,9Xt^ = 4,5, puisque 5 et 4,

5 sont les nombres extrêmes que nous ont donnés les expériences ci-dessus rapportées.

On arrive ainsi à a;— — 15%6, pour le chiffre le

plus élevé, et, pour le plus bas, à x=i0%9.

Mais il est évident que, pour atteindre à d’aussi basses pressions, il faut prendre les plus grandes précautions, et habituer lentement l’animal à cette asphyxie d’un nouveau genre. Une modification brusque le surprenant avec des

habitudes de consommation oxygénée trop forte, le tuerait, et c’est ce qui nous est arrivé (n“ 21, 31, 32 du tableau), pour des pressions de 20 et même de 26 centimètres. 11 ne faut pas oublier que les oiseaux qui périssent dans les récipients d’air confiné y périssent très-lentenient, s’y refroidissent et peuvent ainsi vivre pendant longtemps avec une trèsfaible absorption d’oxygène. Claude Bernard ^ a fait voir avec une admirable sagacité la différence qui existe à ce point de vue entre un animal AÛgoureux et un animal affaibli.

C’est dans le but d’arriver, en allant lentement , aussi bas que possible, qu’ont été faites les expériences suivantes :

Expérience XXXVIII. — 50 mars. Moineau franc. Cloche de 5*.

Mis à 2^. Entretenu courant d’air continu, tout en faisant marcher la pompe pneumatique à vapeur. A 2*^ 4“, 51*= de pression ; à 2^ 5“, 59*= ; à 2*» 6“, 35'=, gêné, respiration un peu haletante. A 2^* 7*“, 25*=: tombe le bec en avant, haletant; ne se relèvera plus. La pression remonte à 28*=, l’oiseau ne bouge pas ; elle s’abaisse soudain à 24® (2** 9“), et l’oiseau saule en titubant, pour retomber aussitôt. A 2** 11“, 22®, même état; à 2h j[0c . agitation assez violente; on ramène à 20®; à 2** 25“, toujours 20®; on continue à diminuer; à 2*= 27“, il n’y a plus que 17®, et à 2^ 50“, que 16®, 5. A 2*^ 32*“, le mercure monte tout à coup à 8® : agitation convulsive et mort. La température rectale est de 32®.

Expérience XXXIX. — Même jour, même appareil.

Mis à 2'* 40*“. En 1*“, amené à 22® : tombe sur le flanc, d’où il ne se relèvera pas. A 2“ 45*“, 20®; à 2** 45*“, 17®; à 2** 34*“, 16®; à 5»* 15*“, 15®,5. Dans les intervalles, la pression s’est à deux ou trois reprises abaissée soudain à 10® pour se relever aussitôt. L’animal est resté immobile, hérissé, respirant difficilement. Retiré à 3** 15*“; est très-froid.

Se remet très-bien après un quart d’heure et survit. A 4** 30*“ il a la température normale.

Expérience XL. 2 janvier. — Moineau franc, vigoureux. Pression barom. 755*“*“ ; cloche de 4‘,3.

On commence la dépression, sous courant d’air, à 2** 35*“.

A 2“ 55*“, la pression sous la cloche n’est plus que de 58®, l’animal est calme ;

A 5** 05*“, pression 48®; à 3’* 15*“, 40®; à 5** 25“*, 30®; à 3** 35“*, 25® : l’animal est accroupi sur les tarses;

* Leçons sur les effets des substances toxiques et médicamenteuses. Paris, 1857, p. 125.

554 EXPÉRIENCES

A pression 1'^'’; l’oiseau est couché sur le flanc, mais ne paraît

pas trop malade ;

De 5** 50“ à 5** 00“ la pression est abaissée à la®; de S** 55“ à 4**, à 14®; de à 4** 5“, à 11®; de l** 5“ à 4^ 10“, à 10® : l’oiseau est sur le flanc, mais assez tranquille.

On laisse rentrer brusquement l’air ; l’oiseau se remet aussitôt sur ses pattes; sa température. rectale est de 28®. On le réchauffe près du poêle, et il remonte sur le bâton de sa cage. Mais il meurt dans la nuit.

Voici donc des moineaux pour lesquels on a procédé assez lentement pour amener l’affaissement et le refroidissement, et qui ont subi des abaissements de pression tout à fait comparables à ceux qu’indiquaient les calculs précédents. C’est ici une question de prudence et de patience.

Si maintenant nous examinons la colonne 1 1 du tableau I, nous trouvons des nombres représentant le résultat de l’addition de l’acide carbonique produit et de l’oxygène restant au moment de la mort. Ils ont fourni le tracé C0®-{-0 de la figure 17. On voit que ces différents chiffres oscillent entre 17,8 et 20,5 ; la moyenne générale est 18,9. Ainsi se retrouve à toutes les diminutions de pression le fait observé par les anciens auteurs, et qui leur avait fait faire de si étranges hypothèses sur la nature de l’asphyxie en vases clos, c’est-à-dire la diminution de l’élasticité de l’air, ou en d’autres termes la disparition d’une certaine quantité d’oxygène qui ne se trouve pas dans l’acide carbonique rejeté au dehors. De plus, — cela est bien évident sur le tracé — cette somme va en augmentant quand la pression diminue : au-dessus de une demi-atmosphère, elle est, en moyenne, de 18,7, et au-dessous elle est de 19,2. Ainsi, aux très-basses pressions, il sort dans l’air extérieur une proportion d’acide carbonique plus forte par rapport à celle de l’oxygène consommé. En étudiant les gaz du sang sous diminution de pression, nous nous rendrons aisément compte de ce phénomène.

Ce n’est pas tout : l’inspection attentive de cette colonne 11 nous montre encore un fait qui n’est pas sans intérêt. Si nous groupons d’un côté tous les cas dans lesquels le chiffre indiqué dans la colonne 10 est compris entre 5 et 5,5, et

de l’autre tous ceux où ce chiffre est supérieur à 5,5, nous trouverons que pour la première 'série la moyenne est de 18,6, tandis que pour la seconde elle s’élève à 19,5. Ceci signifie que plus l’épuisement d’oxygène a été grand, plus grande a été la quantité de ce gaz qu’on ne retrouve pas dans l’acide carbonique exhalé. On peut tirer de là cette conséquence que, dans l’asphyxie en vases clos, quelle que soit la pression, vers la fin de la vie de l’animal, l’oxygène, qu’il continue à absorber en quantité très-faible, reste dans les tissus sous une forme quelconque, sans aller jusqu’à donner naissance à de l’acide carbonique.

Cette conclusion est encore corroborée par l’examen de la colonne 12 du tableau, colonne qui contient pour chaque expérience le rapport entre l’acide carbonique produit et l’oxygène consommé. On voit en effet que ces nombres sont, d’une manière générale, d’autant plus faibles que les pressions sont plus basses. Ainsi, dans les onze premières expériences (au-dessus d’une demi-atmosphère) la moyenne est 0,85, et pour les autres 0,80 seulement. Il en résulte donc que, aux très-faibles pressions, la proportion d’oxygène qui est absorbée sans produire d’acide carbonique est plus considérable qu’aux dépressions moyennes.

J’ai cherché à savoir s’il n’existerait pas quelque rapport entre les chiffres contenus dans les colonnes 5, 7 et 10, qui expriment divers éléments importants de nos expériences. Pour permettre de saisir ces rapports, j’ai disposé un triple graphique dans lequel les expériences sont rangées suivant les numéros d'ordre de la colonne 1 du tableau I, sur l’axe des abscisses, en telle sorte que les pressions vont eir diminuant de gauche à droite. A chacune de ces expériences correspondent trois valeurs portées sur l’ordonnée verticale ; la première. A, exprime la tension finale de l’air confiné (colonne 10); la seconde B, la durée de la vie (colonne 7) : cette durée est calculée en rapportant à 76 centimètres le volume de l’air raréfié, et en cherchant combien de temps ont vécu les oiseaux pour chaque litre d’air; la troisième G, représente le volume de l’air raréfié rapporté à la pression de

EXPÉRIENCES

76 centimètres de mercure, et permet de comparer les quantités réelles d’air qu’ont eues les oiseaux à leur disposition.

On ne voit pas de rapports bien nets entre le tracé A qui exprime la tension de l’oxygène à la fin de l’expérience, et le tracé B qui exprime la durée de la vie des oiseaux. Il résulte de la comparaison des deux graphiques, que l’épuisement plus ou moins grand de l’air (A) n’est rien moins qu’en rapport constant avec la durée de la vie (B), une durée très-courte pouvant coïncider avec un épuisement considérable (expérience 8) ou inversement (expérience 15). Cependant, si l’on prend la moyenne de la durée de la vie correspondant aux épuisements avancés (au-dessous de 3,5, colonne 10), on trouve le chiffre de 1 heure 11 minutes; tandis qu’en faisant le même calcul pour les faibles épuisements, on trouve 1 heure 23 minutes (la moyenne générale étant, colonne 7, de 1 heure 16 minutes). Ainsi, d’une manière générale, plus l’animal vit longtemps, plus il épuise l’air, et cela n’a rien que de très-naturel.

Nous enquérant ensuite de la durée de la vie dans ses rapports avec la capacité des cloches où mouraient les animaux, et laissant de côté les cas tout à fait exceptionnels, comme ceux des expériences 16, 21, 31, 32, et même 35 et 36, nous voyons que, au premier coup d’œil, le graphique C, qui exprime ces volumes variés n’a rien de commun avec le graphique B. Une capacité très-considérable peut coïncider avec une durée médiocre de la vie (expériences 13, 24), ou inversement (expérience 9). Mais si, comme dans le cas précédent, nous considérons les capacités correspondant aux durées de vie plus longues que la moyenne (1 heure 16 minutes), nous trouvons que leur valeur moyenne est de 2 litres, tandis que, pour les morts plus rapides, la valeur n’est que de 1**‘,5. Donc, d’une manière générale encore, la vie est plus longue quand la capacité des vases est plus grande (le tout rapporté, cela est évident, à l’unité de volume et à l’unité de pression).*

Nous retrouvons ainsi, non modifiée par l’influence de la diminution de pression, une loi qu’avait autrefois formulée

EXPÉRIE^CES

M. Claude Bernard, tout en en signalant les nombreuses exceptions : les principales sont dues au repos ou à l’agitation de l’animal renfermé, qui use plus ou moins vite la quantité d’air Baissée à sa disposition.

11 nous reste maintenant à comparer les graphiques A et C, c’est-à-dire la capacité des vases avec l’épuisement d’oxygène.

Ici encore, les tracés concordent peu. Nous rencontrons même des résultats forts opposés les uns aux autres, comme celui de l’expérience 19, où, à un vase étroit, correspond un épuisement maximum, et celui de l’expérience 24, où, dans un très-grand vase, il y a eu peu d’épuisement, comparés aux expériences 14 et 16 qui parlent en sens inverse. Mais si l’on prend des moyennes , on voit que les chiffres inférieurs à 3,5 (graphique A) correspondent à une moyenne de l‘’^8, tandis que ceux qui sont supérieurs correspondent à 1“‘,6. Il v a donc en somme quelque avantage pour les vases de grande capacité, et c’est encore une conclusion en rapport avec celles de M. Cl. Bernard. Mais les différences sont bien faibles, et l’on comprend, en examinant ces résultats assez nombreux, les apparentes contradictions des expérimentateurs.

Ainsi, à quelque point de vue que nous nous placions , nous trouvons que les résultats des expériences sous diminution de pression concordent avec tout ce que nous savions sur l’asphyxie en vases clos. Nous sommes donc de plus en plus entraînés à ne voir dans la raréfaction de l’air qu’un procédé d' ordre physique qui tend à la même fin que l’appauvrissement en oxygène , procédé d'ordre chimique. Les faits suivants corroborent encore cette manière de voir.

On sait que, à de très-basses températures, et sous la pression normale , les animaux épuisent notamment moins l’oxygène de l’air où ils sont maintenus confinés, qu’ils ne le font à une température moyenne. En est-il ainsi pour la mort en vases clos à de basses pressions? Les expériences . suivantes permettent de répondre à cette question : ,

EiPÉRiExcEs XLI-XLIII, SIMULTANÉES. — 12 décembre. Pression 77*=. Latem- j pérature du laboratoire est de -f- b". Les moineaux étant placés sous les ■

MORT ES VASES CLOS ; PRESSION DIMLNUÉE. 5a9

cloches, on entoure celles-ci de neige, et la température s’y abaisse environ à

XLl. — Cloche de 2', 25.

Mis à 2*1 40“. La pression est ramenée à 54*=, et le froid l’abaisse à 52*=. L’oiseau est trouvé mort à 4’’.

Air mortel : O 8,5; CO® 11,4.

rna

XLll. — Cloche de 3i,2.

Mis à 2** 50“. Pression amenée à 44*= par le vide et le froid. A 4*’ respire très-mal ; à 4** l5“,mort. A vécu l** 20“ dans une quantité d’air correspondant à 2L sous la pression normale, c’est-à-dire 40“ par litre. A 4** 55, température rectale 18®.

Air mortel : 0 7,6; CO® 12,0.

CO®-l-0=19,6; =0,90.