CHAPITRE XII

LES ORGANES DE Lfl RESPIRATION ET LEURS FONCTIONS.

Nécessité de la respiration. — L'oxydation des matériaux nutritifs est indispensable pour mettre en liberté les forces qu'ils contiennent. — Double fonction de l'appareil respiratoire. — Pourquoi l'introduction de l'air dans l'appareil respiratoire doit se faire beaucoup plus fréquemment que celle des aliments dans l'appareil digestif. — § Ic". Organes de la respiration. Larynx, trachée, bronches, poumons, plèvres et thorax. — Causes qui font que le thorax et le poumon restent toujours en contact. — Danger des blessures de poitrine. — § 2. Mouvements des organes respiratoires. Mouvements du thorax et des poumons. — Agrandissement et resserrement de la poitrine. — Muscles qui produisent les mouvements du thorax. — Inspiration et expiration. — Force musculaire nécessaire pour produire les mouvements respiratoires. — Eesi^iration chez l'enfant, l'homme adulte et la femme. — Influence de l'âge, de l'exercice, de l'espèce animale etc. sur la fréquence des mouvements respiratoires. — § 3. Bruits divers ayant leur siège dans l\ip)pareil respiratoire. Ronflement, soupir, hoquet, bâillement, éternuement, toux, rire, sanglot etc.

La chaleur, le mouvement et toutes les forces dont l'ensemble constitue la vie proviennent des transformations qu'éprouvent les matériaux nutritifs accumulés par la digestion dans la trame des tissus. Dans les atomes des substances jadis vivantes, qui forment la base de l'alimentation des animaux, ces forces se trouvent à l'état latent. Comme la chaleur que recèle la houille dont nos machines tirent leur puissance, elles ne peuvent être mises en liberté qu'à la condition que les corps qui les contiennent éprouvent des métamorphoses capables de les ramener à l'état de composés moins complexes qu'ils ne l'étaient d'abord.

(Test principalement par leurs combinaisons avec l'oxygène renfermé en forte proportion dans l'atmosphère et que rap[)areil respiratoire introduit continuellement dans le sang, que s'oi)èrent ces transformations.

Pour que les êtres vivants puissent tirer parti des matériaux nutritifs introduits par la digestion dans le torrent circulatoire, le concours de l'oxygène est donc nécessaire. Le sang, déjà chargé,

comme nous l'avons vu , de porter aux organes les produits de la digestion, a également pour fonction de leur transmettre l'oxygène qu'il emprunte dans les poumons à l'atmosphère.

Mais, de même que les produits de la combustion du charbon qui anime une machine doivent être expulsés au dehors, de même l'élimination des produits de la conibinaison de l'oxygène avec les éléments des tissus est nécessaire. Les reins et les glandes sudoripares expulsent principalement, comme nous le savons déjà, les matériaux liquides ; mais la plus grande partie des composés gazeux est rejetée par l'appareil respiratoire. En venant prendre dans les poumons l'oxygène dont les éléments des organes ont besoin , le sang s'y débarrasse des gaz destinés à être rejetés au dehors. Cet échange entre les composés gazeux du sang et ceux de l'atmosphère constitue la respiration.

C'est une fonction essentielle qu'on rencontre chez tous les êtres vivants à toutes les périodes de leur existence. L'embryon dans le sein de sa mère , le poisson au fond de l'océan , l'oiseau dans les vastes régions de l'atmosphère , sous peine de mort, respirent sans relâche , c'est-à-dire oxydent continuellement les éléments de leurs tissus pour en retirer les forces qu'ils peuvent produire, et rejettent en partie dans l'atmosphère les produits transformés de ces combinaisons incessantes.

Comme la nutrition, la respiration est une fonction qui s'accomplit d'une façon constante; mais, tandis c|ue la provision de matériaux nutritifs accumulés dans le sang par la digestion, est assez abondante pour permettre à l'animal de n'introduire des aliments dans le tube digestif qu à des intervalles assez éloignés, la provision d'oxygène que le sang peut retenir est fort minime et sutTisante seulement pour entretenir la vie pendant un temps très-court. Aussi, tandis que l'animal peut être privé d'aliments un temps relativement fort long, il lui est impossible de se passer d'air plus de quelques instants.

L'impossibilité aans laquelle se trouve le sang d'emmagasiner une (juantité d'oxygène assez abondante pour subvenir longtemps aux besoins des organes n'est pas, croyons-nous, la seule cause qui fait que la privation de la respiration amène très-rapidement la mort.

En même temps qu'il vient prendre dans les poumons l'air nécessaire aux fonctions des tissus, le sang y apporte des éléments gazeux, résidus de l'usure des organes. Ces résidus doivent être immédiatement rejetés au dehors^ car les produits de la sécrétion pulmonaire n'ont pas, ainsi que ceux de la sécrétion rénale, un réservoir oii ils puissent, comme l'urine dans la vessie, se loger pendant quelque temps en attendant leur élimination définitive. Si la respiration est entravée, les gaz qui s'amassent dans le sang en altèrent la pureté et entraînent rapidement la mort, comme le fait l'accumulation dans ce liquide des principes de l'urine après la suppression de la sécrétion rénale.

Nous traiterons successivement, dans ce chapitre, des organes par lintermédiaire desquels se fait l'échange entre les gaz du sang et ceux de l'atmosphère et du mécanisme de ces organes. Dans les chapitres suivants, nous étudierons le rôle et la composition de l'atmosphère, les phénomènes de la respiration, l'hygiène de cette fonction et les troubles divers qui peuvent l'atteindre.

L'organe dans lequel se fait l'échange entre les gaz du sang et ceux de l'atmosphère a reçu le nom de poumon. L'air y est amené par un conduit ramifié à sa partie inférieure, désigné sous le nom d'arbre respiratoire , et dont les différentes portions ont été nommées larynx, trachée artère et bronches.

Les poumons sont accolés aux parois d'une cage osseuse, le thorax, dont la dilatation et la contraction alternatives sous l'influence de muscles spéciaux ont pour résultat de les dilater et de les comprimer et, par suite, de les remplir et de les vider d'une façon successive.

Le larynx est un tube cartilagineux dont l'orifice se trouve dans l'arrière-bouche. Il sert a conduire vers les poumons l'air introduit dans les narines et dans la bouche, et en même temps à produire

les sons. Nous le décrirons dans Is chapitre consacré à l'étude de la voix et de la parole.

La trachée artère est un canal rigide faisant suite au larynx ; sa longueur est de 12 centinaètres environ, mais elle peut se raccourcir de plusieurs centimètres pendant les efforts de la toux et s'allonger au contraire pendant la déglutition. Son diamètre est de 2 centimètres. Ses limites sont comprises dans l'intervalle qui sépare la cinquième vertèbre cervicale de la troisième vertèbre dorsale.

Fig. Wi. — Larynx, trachée et bronches*

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Divisions de la trachée et des bronches.

(Le poumon droit a été enlevé.)

La trachée artère est en rapport en avant avec le tronc brachiocéphalique, le plexus veineux thyroïdien et le corps thyroïde; en arrière, avec l'œsophage; sur les côtés, avec les nerfs pneumogastrique et récurrent, la carotide primitive et la crosse de l'aorte.

* A) Bouche. — B) Fosses nasales. — C) Épiglolte. — D) Larynx. — E) Trachée — F) Bronche gauche coupée. — G) Bronche droite. — H, I, J, K, L) Ramifications broncbiques.

Au niveau de sa bifurcation, la trachée a devant elle la bifurcation de l'artère pulmonaire et au-dessous les oreillettes.

La trachée artère se compose d'une série d'anneaux cartilagineux, en forme de C, ouverts en arrière et, par conséquent, incomplets. Ces anneaux , destinés à maintenir la trachée toujours béante, sont séparés par un tissu fibreux sous lequel se trouve une couche de libres musculaires transversales.

La face interne de la trachée est recouverte d'une membrane muqueuse revêtue à sa surface d'un nombre considérable de cils vibratiles toujours en mouvement, dont les fonctions paraissent

Fi;,'. 106. — Épilliclium à cil.'; vibratiles qui tapisse la trachée.**

être de retenir et de chasser au dehors la poussière et les corps solides introduits dans les voies respiratoires.

La trachée a la forme d'un tube cylindrique aplati à sa partie postérieure. Cette partie membraneuse, qui n'est pas soutenue par des anneaux cartilagineux, étant appliquée contre l'œsophage, les corps étrangers qui se trouvent dans ce dernier peuvent , en la comprimant, gêner le passage de l'air et amener l'asphyxie. Il n'est pas nécessaire, du reste, que la trachée soit complètement obstruée pour que cet accident se produise; une simple ligature qui ne fait que rétrécir légèrement son calibre peut le déterminer.

A son extrémité inférieure , la trachée se divise en deux tubes de /ta 5 centimètres de longueur, nommés bronches, dont la structure est identique à celle de la trachée. Arrivées à la racine du

** I) Cellules coinpiûtement développées recouKertes de cils. — 2) Cellules incomplètement développées. — ■J) Derme.

poumon , elles pénètrent dans cet organe et s'y ramifient à l'infini, en perdant bientôt leurs anneaux cartilagineux.

Les bronches sont placées au-dessus des oreillettes; la bronche droite est en rapport, en avant, avec la veine cave supérieure; la bronche gauche, plus grosse et plus longue que la droite, est en rapport, en avant et en haut, avec la crosse de l'aorte; en arrière, avec l'œsophage. Ce voisinage de la crosse de l'aorte ex-

Fig. 107. Fig. 108. — Vue au microscope d'une hronche d'un

Ramifications et terminaisons des bronches. demi miUimetre de diamètre, durcie avec de l'a-

cide chromique.*

plique la compression de la bronche dans l'anévrisme de cette artère.

Les poumons sont deux organes spongieux, élastiques, situés dans le thorax, au-dessus du diaphragme. Leur diamètre transversal est de 10 centimètres, environ ; leur diamètre antéro-postérieur, de 16 à 17; leur diamètre vertical, de 25; leur poids, de 1000 grammes. Avant la naissance, ils sont plus denses que l'eau et enfoncent dans ce liquide quand on les y plonge. Aussitôt que l'individu a respiré, ils augmentent de volume et deviennent plus

* 1) Couche musculaire de la bronche. — 2) Muqueuse reccuverle d'un épithélium à cils vibraliles. 3) Tissu interstitiel. — 4,4) Lobules pulmonaires.

légers que l'eau, a la surface de laquelle ils flottent. Ces différences sont utilisées en médecine légale pour savoir si un enfant a respiré après sa naissance.

La face externe des poumons se moule sur les côtes; leur face interne est concave et enveloppe le cœur et les gros vaisseaux.

Fig. 109. —Rapports des poumons avec le cœur et les gros vaisseaux.*

Leur base est moulée sur la cavité du diaphragme; leur sommet arrive au niveau de la clavicule.

Le poumon est formé d'un nombre considérable de petites cavités polyédriques de quelques millimètres à 1 centimètre de diamètre, séparées l'une de l'autre par du tissu cellulaire. Ces petites cavités, nommées lobules, reçoivent chacune des rameaux bronchiques et des branches veineuses, artérielles et nerveuses.

Dans l'intérieur de chaque lobule pulmonaire, les rameaux bronchiques se divisent en petites branches, qui finissent par ne plus

* I) Venlricule droit. — 2) Ventricule gnuclip. — '-i) Oreillette droite. — 4) Oreillette gauche. — b) Artéie pulmonaire, — 6) Artère aorte. — 7) Veine cave supérieure. — 8) Branche droite de l'artère pulmonaire. — 9) Branche gauche. — <0) Veine cave inférieure. — 11, 12) Poumons. — )3) Trachée artère.

avoir que quelques dixièmes de millimètre de diamètre et se terminent chacune par plusieurs petits culs-de-sac nommés vésicules pulmonaires. Ces culs-de-sac communiquent entre eux, ce qui les différencie un peu des glandes en grappes, avec lesquelles ils ont,

Fig. 110. — Poumons ouverts pour montrer la division des bronches et des vaisseaux pulmonaires

dans ces organes*

du reste, la plus grande analogie de fonctions. Le poumon peut être, en effets considéré comme une glande sécrétant de l'eau, de l'acide carbonique et différents gaz.

Autour des vésicules pulmonaires les vaisseaux forment un réseau capillaire excessivement fin. Les capillaires des veines pulmonaires qui emportent le sang artériel se continuent avec ceux

* A) Artère aorte. — P) Artère pulmonaire. — c, c') Veines caves supérieure et inférieure. — p, p') Veines pulmonaires. — o) Oreillette gauche. — o') Oreillette droite. — g) Ventricule gauche. — d) Ventricule droit. Sur le trajet des lignes qui partent des lettres^, p\ c' on a représenté sur une portion du poumon les divisions des bronches, des artères et des veines pulmonaires considérablement grossies.

des artères pulmonaires qui apportent le sang veineux. C'est à travers leurs parois et celles de l'épithéliuin qui tapisse les vésicules que se fait l'échange entre les gaz du sang et ceux de l'atmosphère.

Coupe théorique d'un lobule pulmonaire.

Fig. 112 et 113. — Lobule pulmonaire de grosseur naturelle (A) et lobule pulmonaire grossi 18 fols (B). **

Le tissu du poumon est très-élastique; quand on l'insuffle, augmente considérablement de volume; il revient rapidement en partie à ses dimensions primitives quand on l'abandonne à lui-même.

Chaque poumon est enveloppé dans une membrane séreuse, la plèvre, sac aplati, sans ouverture. Les surfaces internes de ce sac

* 1) Bronche donnant naissance à ilos ramifications aux extrémités dcs(|iiellcs on voit les vésicules pulmonaires. — 2) Branche de l'artère pulmonaire. — 3) Branche de la veine pulmonaire. — 4, 4) Vésicules pulmonaires. — 5) Capillaires veineux. — 6) Vésicules pulmonaires.

** A| Lobule pulmonaire de dimensions normales, — a) Bronche. — b, e, d) Divisions bronchiques.

B) Lobule pulmonaire yrossi 18 fois. — a) Petite bronche. — i, b, c, d e. f) Culs-de-sac qui terminent les ramifications des bronches.

sont humectées de liquide , ce qui leur permet de glisser facilement l'une sur l'autre; mais leurs surfaces externes adhèrent, l'une au thorax, l'autre aux poumons.

Fig. H4 — Coupe perpendiculaire de la poitrine faite sur le cadavre congelé d'une femme de 30 ans et destinée à montrer les rapports de la plèvre avec le poumon, le thorax , le coeur et le diaphragme.*

Les deux plèvres sont indépendantes. L'espace compris enire elles forme une cavité nommée médiastin. Sa partie antérieure, contenant le cœur et le thymus, a reçu le nom de médiastin antérieur. Sa partie postérieure, qui renferme la trachée, l'aorte, l'œsophage et le canal thoracique, a été nommée médiastin postérieur .

* I à X) Première à dixième côte. — i) Poumon gauche. — 2) Poumon droit. — 3 et 4) Replis des plèvres. — 5) Ventricule gauche. — 6) Aorte munie de sa valvule. — 7) Oreillette droite. — 8) Portion ascendante de l'aorte. — 0) Tronc braohio-céphalique. — iO) Carotide primitive gauche. — \\) Diaphragme. — i2] Veine cave supérieure. — 13) Artère pulmonaire. — 14) Trachée. — 15 , 15) Portions latérales du diaphragme. — 16) Foie. — 17) Estomac. — 18) Rate. — 19) Pancréas.— 20, 21) Intestin.

Les deux feuillets de chaque plèvre ne sont maintenus en contact que par le vide qui existe entre eux, de même qu'une ventouse n'est maintenue contre une glace que par la raréfaction de l'air qu'elle contient. Quand on ouvre la poitrine à un animal, il arrive la même chose que quand on fait un trou aux parois de la ventouse. L'adhérence entre les feuillets des plèvres et, par suite, entre le poumon et le thorax cesse aussitôt, comme cesse l'adhérence entre les bords de la ventouse et ceux de la glace. L'air

Fig. 115.

Coupe transversale et horizontale du thorax , montrant les plèvres, les poumons et les organes contenus dans le médiastin. *

qui pénètre entre les feuillets des plèvres les séparant, le poumon , en raison de sa grande élasticité , revient sur lui-même et ne pouvant plus suivre le thorax dans ses mouvements, n'attire plus l'air dans sa cavité, ce qui amène une asphyxie rapide.

On comprend, par ce qui précède, le danger que peuvent présenter les blessures de la poitrine et l'utilité de les fermer immédiatement. Si la mort ne les suit pas toujours — et les observations que nous avons faites sur de nombreux blessés pendant la dernière guerre nous ont prouvé qu'elles sont en réalité beaucoup moins funestes

* I) Cœur. — 2) Artère pulmonairp. — 3, 3) Aorle coii])ée. — 4) Veine cave supérieure coupée. — 5) (Œsophage coupé. On voit en arriére de cet organe la coupe du canal thoraeique et de la grande veine azygos. — 6, 6) Bronches. — 7) Troisième vertèbre. — 8 et 9) Feuillets de la plèvre. On les a séparés sur le dessin par une ligne noire, afin de pouvoir rendre leur fonlour bien visible. — iO) Péricarde.

318 THYSIOLOGIE HUMAINE.

qu'on ne le dit généralement, — c'est parce que le gonflement des bords de la blessure en produit la fermeture et surtout, ainsi que le fait très-justement observer Richet, parce que, chez un grand nombre d'individus, il existe entre les parois thoraciques et le poumon, des adhérences qui empêchent ce dernier de se rétracter et le forcent , par conséquent, à suivre les côtes dans leurs mouvements malgré la pénétration de l'air dans le thorax.

La dilatation qu'éprouve le poumon pendant l'inspiration a pour résultat d'augmenter son diamètre en tout sens et, par suite, de faire varier ses rapports avec les organes voisins. Un coup d'épée reçu entre les côtes inférieures pendant l'expiration traverserait les feuillets de la plèvre sans toucher le poumon, tandis que cet organe serait transpercé à sa base si le coup était reçu pendant l'inspiration*.

Les poumons sont situés dans le thorax, vaste cage conique, dont la partie antérieure est formée par le sternum, la partie postérieure par la colonne vertébrale, les parties latérales par les côtes et les muscles qui les garnissent, la base par le diaphragme, et le sommet par le cou; elle est, comme on le voit, fermée de toutes parts.