MOUVEMENTS DE L'APPAREIL RESPIRATOIRE
Les mouvements respiratoires qui attirent l'air dans la poitrine et l'en chassent ensuite, consistent dans la dilatation et le resserrement successifs de la cage thoracique, produits par l'action de certains muscles.
Appliqué contre les parois du thorax, le poumon le suit dans ses mouvements. Quand la poitrine s'agrandit, ce qui constitue Vinspiration, cet organe se dilate et, par suite, il s'y fait un vide partiel qui a pour résultat la pénétration dans ses cavités de la quantité d'air nécessaire pour rétablir l'équilibre. Quand, au contraire, la poitrine se resserre, ce qui constitue V expiration , le poumon di-
* L'examen de la figure 114, lignes 3 et 4, fait parfaitement comprendre ce phe'nomène.
LES ORGANES DE LA KESPIKATION
niinue forcément de volume et chasse une partie de l'air qu'il contient, absolument comme une éponge mouillée pressée entre les mains se dépouille du liquide qu'elle renferme.
Pendant l'inspiration, la glotte, orifice supérieur du larynx, est maintenue ouverte par la contraction de muscles puissants (cricoaryténoïcliens postérieurs) placés sous la dépendance des nerfs laryngés, qui l'empêchent de se fermer sous l'influence de la pression atmosphérique.
Les parois latérales de la cage thoracique sont constituées par
Fig. IK). — Thorax et diaphrcKjme.*
les côtes, arcs longs et mobiles, articulés, en arrière, avec la colonne vertébrale , sur laquelle ils prennent un point d'appui , et.
* I, 2, 3, 4, 5) Cites. — a, d, e) Espaces intercostaux. — b, c) Sternum (on voit en arrière lo cœur et l'aorte). h') Artère aorte. Toute la partie ouibiée qui l'entoure est le diaphragme. — e" clj Cartilages qui unissent les cites au sternum.
en avant, avec le sternum. Le niveau de l'articulation avec le sternum étant plus bas que celui de l'articulation avec la colonne vertébrale, les côtes, au lieu de former un plan horizontal, se trouvent sur un plan fortement incliné en avant.
A chaque inspiration, les côtes exécutent un double mouvement, l'un, d'élévation, qui relève leur extrémité antérieure et tend, par conséquent, à rendre leur plan horizontal; l'autre, de rotation , dans lequel elles semblent tourner autour d'un axe représenté par une ligne qui passerait par leurs deux extrémités sternale et vertébrale, ce qui les écarte l'une de l'autre et les relève latéralement.
Ce double mouvement des côtes a pour résultat, le premier, d'agrandir la poitrine d'avant en arrière*; le second, de la dilater en largeur. Nous verrons plus loin qu'elle est en outre augmentée en hauteur aux dépens de la cavité abdominale par l'abaissement du diaphragme , muscle qui forme la base de la poitrine.
Dans les mouvements respiratoires prolongés, l'accroissement du diamètre de la poitrine d'arrière en avant par suite de l'élévation des côtes peut projeter le sternum en avant de 3 centimètres environ. La rotation des côtes autour de Taxe dont nous avons parlé peut accroître le diamètre transversal de la poitrine de li centimètres.
Dans l'expiration, les côtes 'retournent à leur position primitive
** n suffit fV examiner la figure ci-contre, dans laquelle x y repre'sente la colonne vertébrale, a h le sternum, c a, d h les côtes, pour comprendre comment le mouvement d'élévation des côtes les écarte l'une de l'autre et en même temps agrandit la poitrine d'arrière en avant. La distance qui sépare la colonne vertébrale x y an sternum a h est évidemment plus grande quand les côtes ac, b d, sont horizontales que quand elles occupent les positions inclinées a' c, U d. En même temps, la distance existant entre a c et i d est accrue, car la ligne perpendiculaire d e, représentant l'intervalle qui sépare les deux côtes inclinées a' c, i' d, est plus courte que la perpendiculaire d c représentant l'intervalle qui sépare les deux côtes horizontales a c, bd (dans un triangle rectangle c e d, l'hypoténuse c d est toujours plus longue, en cff'et, qu'un côté 117. e d).
et décrivent, par suite, en sens inverse les mouvements que nous venons de faire connaître.
Les niouvenients des côtes pendant la respiration se font sous l'intluence de muscles auxquels, en raison de leurs fonctions, on a donné le nom de muscles inspirateurs et muscles e.vpirateurs.
Dans la respiration normale, les mouvements inspiratoires du thorax se font presque exclusivement sous l'influence du diaphragme, muscle qui forme une sorte de voûte à convexité su-
Fig. 118.
CuQc thoracique, dont une partie des côtes a clé enlevée poicr laisser voir le diaphragme."^
périeure fermant hermétiquement la base de la poitrine, au pourtour de laquelle il est fixé. En arrière, il prend un point d'appui solide sur la colonne vertébrale par des faisceaux nommés piliers.
Lorsque le diaphragme se contracte, sa convexité s'abaisse et tend à former un plan horizontal, et la dimension verticale de la
VI à X) Sixième ù dixième cite. — .( ii 7) Diaphragme — S, 9 et 10; Piliers du diaphragme.
poitrine est nécessairement accrue. Les côtes s'élevant en même temps, la poitrine se trouve aussi dilatée en largeur.
Par suite de l'aplatissement consécutif à sa contraction, le diaphragme refoule les viscères dans l'abdomen pendant l'inspiration et le ventre se trouve légèrement soulevé. Il est facile de constater son gonflement en plaçant la main sur sa surface pendant la respiration.
La connexion qui existe entre le péricarde et le diaphragme, et surtout le vide partiel qui se fait dans la poitrine , empêchent ce dernier muscle de s'aplatir complètement quand il s'abaisse, comme le croyaient les anciens.
Dans les inspirations profondes, l'action du diaphragme est favorisée par celle des intercostaux* et de divers muscles allant des côtes a la tête, à l'omoplate, aux bras et à la colonne vertébrale. En se raccourcissant, ils relèvent les côtes et ont pour résultat de dilater la poitrine, comme nous l'avons vu.
Dans l'expiration normale, l'élasticité des poumons** et des côtes^ favorisée par la pression qu'exercent les viscères abdominaux sur -le diaphragme, suflit pour ramener la cage thoracique à son état primitif. Dans l'expiration violente interviennent d'autres muscles, dont les plus importants sont : le grand oblique, \e petit oblique, le transverse et le grand droit, qui forment les parois de l'abdomen. En se contractant dans l'expiration forcée, ils tirent les côtes en bas, ce qui rétrécit la poitrine, et refoulent énergiquement
* Le rôle des intercostaux, muscles qui remplissent l'intervalle laissé entre les côtes, est depuis Haller l'objet de discussions qui durent encore. Les uns ont prétendu que, absolument sans action, ils servaient simplement à garnir l'espace qui sépare les côtes; d'autres leur ont attribué les effets les plus opposés. Il paraît démontré que dans la respiration normale ils ne se contractent pas, car la dureté qu'ils offrent pendant l'inspiration et qu'on peut observer sur les côtes d'un cbien mises à nu, est simplement le résultat de la tension produite par l'écartement de ces côtes. L'opinion qui nous semble la plus probable, c'est que pendant les mouvements respiratoires étendus ils rapprocbent les côtes et sont, par suite, expirateurs.
** L'élasticité du poumon est suffisante à elle seule pour produire une légère inspiration après qu'il a été assez comprimé pour cbasser une partie de l'air qu'il contient. Il se dilate alors comme ces poires en caoutcbouc employées actuellement dans divers appareils injecteurs et qui se gonflent spontanément en se remplissant d'air aussitôt qu'on cesse de les comprimer. En se basant sur cette propriété, on a construit en Angleterre, pour produire la respiration artificielle cbez les noyés, un appareil composé de bandages au moyen desquels on peut alternativement comprimer la poitrine et l'abandonner à elle-même plusieurs fois par minute.
les viscères vers le diaphragme, ce qui a pour résultat de rendre ce dernier aussi convexe que possible et, par suite, de le forcer à comprimer les poumons, qui expulsent alors leur contenu.
La force musculaire développée dans les mouvements respiratoires est considérable. D'après Donders , la force employée pour
Fit'. 119-* Fig- 120.** Fig. 121 ***
Squelettes sur lesquels on a tracé des lignes représentant les muscles qui peuvent élever ou abaisser les côtes dans les mouvements respiratoires étendus.
vaincre la résistance du thorax et l'élasticité du poumon dans une inspiration profonde peut faire équilibre à une colonne de mer-
* a, a') Sterno-mastoidien. — b) Grand pectoral. — r) Petit pectoral. — d) Grand oblique. — e) Petit oblique. — /) Grand droit de l'abdomen.
** a) Sterno-mastoïdien. — b) Scalène antérieur. — c) Scalènc postérieur. — d) Grand dentelé. — e) Fibre? d'un intercostal externe. — /) Fibres d'un intercostal interne. — //) Transverse de l'abdomen.
*** a) Cervical descendant. — b) Petit dentelé postérieur et inférieur. — c) Côtes entre lesquelles on a représenté quelques-uns des muscles surcostaux. — rf) Petit dentelé postérieur et inférieur.
cure de 72 millimètres de hauteur. Dans l'expiration aussi étendue que possible, la force développée pour chasser l'air des poumons ferait équilibre à une colonne mercurielle de 87 milUmètres. Une partie de cette force (équivalente à une colonne mercurielle de 20 millimètres environ) est produite, dans ce dernier cas, par l'élasticité du poumon, qui, au lieu de gêner les mouvements du thorax comme dans l'inspiration, les favorise au contraire*.
Les changements de forme que le thorax éprouve pendant la respiration présentent des variations assez sensibles, suivant l'âge et le sexe , et l'on peut ramener à trois types principaux les divers modes de respiration de l'homme et des animaux.
Dans le premier {type abdominal) , les côtes sont peu mobiles et les mouvements respiratoires se traduisent par les oscillations du ventre, qui devient très-saillant pendant l'inspiration et se déprime pendant l'expiration. Les jeunes enfants respirent généralement de cette façon.
Dans le deuxième type [type costo-infén'eur), l'agrandissement de la poitrine se manifeste surtout par le mouvement des côtes inférieures, les premières restant immobiles. L'homme adulte respire habituellement ainsi.
Dans le troisième type {type costo-supérieur ou pectoral) , ce sont les côtes supérieures et même la clavicule qui se meuvent. Ce type est propre à la femme. A chaque mouvement inspiratoire, son sein et ses clavicules se soulèvent, tandis que les mêmes régions restent immobiles chez l'homme. Cette disposition^ d'après laquelle l'inspiration se fait principalement par le mouvement des côtes supérieures au lieu d'avoir lieu par l'intermédiaire du diaphragme, est,
* II peut sembler étonnant, au premier abord, que la force de'veloppée par le thorax en se dilatant ne puisse faire monter le mercure que de 72 millimètres seulement; mais, en réalité, cette force est considérable. La pression que le thorax doit vaincre étant, en effet, la même sur tous les points, est égale, d'après les lois de la mécanique, au poids d'une colonne mercurielle qui aurait pour hauteur 72 millimètres et pour base toute la surface thoracique. Le poids d'une telle colonne étant de 350 kiîogrammes environ, on voit combien est considérable l'effort dévelo2)pé par le thorax j)endant sa dilatation.
Une partie de la force perdue dans l'inspiration se retrouve dans l'expiration; le poumon, en vertu de son élasticité, revient, en effet, avec d'autant plus de force sur lui-même, qn'il a été plus dilaté.
comme l'avait déjà fait remarquer tlaller. fort utile, car avec les autres modes respiratoires, le type abdominal notamment, la respiralion eut été considérablement gênée pendant la grossesse, par suite de la difficulté ([u'eùt éprouvée le diaphragme à refouler les viscères dans l'abdomen déjà distendu par le produit de la conception.
On arrive assez facilement, par l'exercice, à transformer les divers types respiratoires. La respiration abdominale étant celle qui permet d'emmagasiner le plus d'air possible dans la poitrine, est la moins fatigante pour les chanteurs et celle qu'ils tachent habituellement d'acquérir.
Le nombre d'inspirations que l'homme exécute en un temps donné varie dans 'des limites assez étendues, suivant l'âge, la température extérieure, l'état de repos ou d'exercice etc. D'après Quelelet, l'enfant nouveau-né respire kk fois par minute; à l'âge de 5 ans, 26 fois; à 25 ans, 18 fois. Un adulte respire, par conséquent, 1100 fois par heure; 26,000 fois par jour.
La fréquence des inspirations diminue pendant le sommeil; dans la vieillesse, elle diminue égaleaieiit. L'exercice musculaire a sur elle une influence des plus considérables ; une course de quelques instants peut la quintupler facilement.
Chez les animaux, les mouvements respiratoires sont en général d'autant plus fréquents que les espèces sont plus petites. La souris respire 60 fois par minute; le serin, 100 fois; le rat, 200 fois; le chien et le chat, de 20 à 25 fois; le bœuf et le cheval, de 10 à 15 fois; le plus grand des mammifères, la baleine, ne respire que 4 à 5 fois.
BRUITS DIVERS AYANT LEUR SIÈGE DANS L'APPAREIL RESPIRATOIRE. RONFLEMENT, SOUPIR, HOQUET, BAILLEMENT ETC.
A l'état normal, l'air qui pénètre dans la bouche et les narines, ne rencontrant point d'obstacle, ne produit aucun bruit. Quand on respire par le nez, ce qui arrive souvent la nuit, il se produit un bruit léger, dû au passage de l'air dans l'orifice étroit et élas-
tique des fosses nasales. Le souffle devient très-bruyant lorsque Torifice nasal est rétréci par une tumeur ou par le gonflement de la muqueuse ou encore par l'accumulation de mucosités obstruant la voie que l'air doit parcourir. Quand le voile du palais est assez tendu pour vibrer, l'air produit dans les fosses nasales et le pharynx une résonnance anormale qui constitue le ronflement. C'est surtout chez les personnes qui dorment la bouche ouverte et font de fortes inspirations que se manifeste ce bruit.
L'oreille appliquée contre la poitrine d'un homme sain entend un bruit doux, analogue à celui de la respiration d'un enfant endormi, et qu'on a nommé miuinure vésiculaire. Ce bruit, qui est dû à la pénétration de l'air dans les vésicules pulmonaires et à sa sortie, éprouve dans les affections de l'appareil respiratoire des modifications profondes.
Le soupir, le bâillement, Véterniiement, la toux, les sanglots, V expectoration, le rire et divers bruits qui se produisent pendant la respiration sont également placés sous la dépendance des organes respiratoires.
Le soupir est une inspiration profonde et prolongée suivie d'une expiration rapide. Son résultat est d'introduire dans la poitrine une quantité d'air plus considérable qu'à l'état normal. C'est un mouvement involontaire que les émotions tristes tiennent sous leur dépendance.
Le bâillement est une inspiration lente et profonde suivie d'une expiration étendue. Pendant qu'il se produit, le voile du palais ferme les fosses nasales et empêche l'air de passer par cette voie.
Le hoquet résulte d'une contraction spasmodique involontaire du diaphragme.. L'air attiré rapidement dans la poitrine par cette contraction du diaphragme produit, en passant sur les bords tendus de la glotte, un bruit caractéristique qu'il n'est pas toujours facile d'assourdir.
Véternuement, la toux, \e moucher, V expectoration , sont des phénomènes du même ordre. Ils sont le résultat d'une inspiration profonde suivie d'une expiration brusque qui balaie par un cou-
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rant rapide les mucosités des voies aériennes. Une sensation anormale sur la muqueuse des fosses nasales, la présence de mucosités ou de corps étrangers dans les narines, diverses affections des poumons en sont les causes. Le bruit de la toux est produit par la vibration des bords de la glotte.
L'expectoration, le moucher et l'éternuement ont pour résultat de chasser les corps accumulés dans les cavités que le courant d'air traverse.
Le nre et le sanglot sont des contractions spasmodiques et involontaires du diaphragme. A une inspiration courte succède une série d'expirations plus ou moins prolongées, accompagnées d'un bruit particulier produit par la résonnance des cordes vocales. Ce sont deux phénomènes fort différents sans doute, mais dont le mode de production est cependant identique. La nature a voulu — froide ironie des choses — que ce soit par le même mécanisme que s'expriment ces sentiments, si éloignés en apparence et pourtant, en réalité, souvent si voisins, la gaîté heureuse et la tristesse amère.
