MÉTHODES POUR ÉTUDIER LES ÉCHANGES RESPIRATOIRES

Méthode des déterminations totales. — La détermination de la nature des gaz expirés offre de grandes difficultés. La méthode des déterminations totales dues à Lavoisier et Séguin, perfectionnée par Dulong, Despretz et surtout par V. Regnault et Reiset(1), permet seule d'arriver à une solution complète de cette délicate question.

Elle consiste à déterminer exactement dans une même expérience : 1° le volume d'air fourni à l'animal; 2° celui de l'oxygène disparu; 3° les poids d'acide carbonique et d'eau produits; 4° s'il y a lieu, les variations de l'azote et l'apparition des autres gaz. Comme on le voit, on mesure ainsi, directement, et à ta fois, toutes les quantités quil importe de connaître.

V. Piegnault et Rciset se servaient de cloches de verre, de 45 à .M) litres de capacité, où ils plaçaient l'animal en observation. Plus tard, dans ses expériences personnelles, Reiset a opéré dans de grandes chambres en tôle rivée où pouvaient entrer des animaux de forte taille (2).

Dans les expériences classiques de Regnault et Reiset, la cloche A. mastiquée sur une platine de fonte DD' (fig. 67-l), reçoit l'animal par une ouverture ménagée dans cette platine, ouverture qu'onferme ensuite

(!) Ann. Chim. pliys. (3), t. XXVI, p. 209; et t. LXIX, p. 129. (3) Voir son beau mémoire [Ami. chim. p/iy-i-, 3° série, XXVI, 299).

hermétiquement (fig. (17-2). La cloche A esl entourée d'un manchon llll' rempli d'eau à température constante. La tubulure /"de la cloche A porte

divers ajutages : deux tubes ikln et i'k'Vn' par lesquels la cloche communique avec l'appareil ce' condenseur de COs; une tubulure r serl à

ÉCHANGES RESPIRATOIRES. - MÉTHODE DES DÉTERMINATIONS TOTALES, 'm 7

introduire de l'oxygène; une quatrième eda fait communiquer la cloche avec un manomètre abc.

L'appareil condenseur d'acide carbonique consiste en deux vases n-' à lessive de potasse réunis par le bas grâce à un tube flexible, et communiquant avec la cloche A par de longs tubes en caoutchouc nkl, n'k'V . Le balancier 0 abaisse et élève successivement les vases à potasse c et c aspirant l'air chargé des produits respiratoires de la cloche cl restituant à l'animal ce même air après l'avoir privé d'acide carbonique.

En même temps que l'oxygène de la cloche A est transformé, grâce à la respiration de l'animal, en acide carbonique qu'absorbe la potasse en ce', un vide partiel tend â se faire dans cette cloche. Trois ballons N à double tubulure, et remplis d'oxygène, communiquent avec la cloche A. Il suffit de laisser couler une solution de chlorure de calcium du réservoir supérieur, Q p Q' p' dans l'un des ballons N, communiquant avec la cloche A par l'intermédiaire du petit ballon M, pour que l'oxygène de A soit remplacé à mesure qu'il disparaît par la respiration et le jeu des pipettes à potasse c et c'. Le niveau xx' du réservoir Qp étant rendu constant fait que cet écoulement d'oxygène a lieu dès que la pression diminue un peu en A. L'azote de l'air initial restant dans l'appareil, et l'acide carbonique étant sans cesse remplacé par l'oxygène, on voit que l'animal respire toujours sensiblement de l'air normal.

Le mécanisme destiné à la prise de gaz à faire à un moment donné est en g'r'r"a'Rdac. Cette partie de l'appareil est d'abord remplie de mercure. Si l'on ouvre le robinet R et si, lorsqu'un volume donné de mercure s'est écoulé, l'on ferme ce robinet ainsi que r", on retire de la cloche A, par cette manœuvre, une quantité déterminée de gaz qu'on peut analyser.

Pour les calculs, soit V le volume en litres de l'air au début de l'expérience (on le conclut du volume de la cloche A et de ses accessoires, déduction faite du volume de l'animal et des aliments introduits avec lui) ; soit II la force élastique de l'air de la cloche; soit t sa température, /"la tension de la vapeur d'eau (l'air de la cloche est généralement saturé au début et à la fin de l'expérience). Le poids p0 d'oxygène que renferme la cloche est au début :

p0 = o, 2095 X i«r, 4?98 xV-j — ■ I (*);

ru ' J (1 + 0,00367 tj 760

le poids de l'azote est :

10 JJ (1 -J- o.oo3b7 1) 7(30

(') La pression de Eoxygènc n'est pas II. L'air conLcnant 0,2095 d'oxygène, la pression de, ce gaz oxygène est H X 0,2095. — De même l'air contenant pour 100 vol. 79,05 d'azote on 0,7905 pour 1 volume, la pression de l'azote est 11x0,7905. Le volume V est exprime en litres dans ces équations.

i:"s RESPIRATION.

A l;i lin de l'expérience on s'arrangeait pour que, Il et t étant les mêmes qu'au début, V el f restassent aussi invariables.

Supposons que l'analyse du gaz «le la cloche A, pris à la lin de l'expérience au moyen du jeu de l'appareil à eudiomètre r"bBb\ ail montré qu'il renferme en volume - d'acide carbonique, - d'oxygène, et-d'aj zote (en négligeant pour le moment une trace de gaz divers hydrogènes el hydrogènes carbonés), nous mirons pour le poids de l'acide carbo* nique contenu dans le volume V de la cloche :

pour le poids de l'oxygène :

P'=-r-X iE', 4298 XVX

b (1 + o,oo367*) 7(k> '

pour le poids de l'azote .

F' =T x lE''2562 x V x , , 11 ~J ,. ■

ft (1 + o,ooit>7 70o

Le poids de l'oxygène total consommé est donc égal à p — P' + P valeur dont tous les termes sont connus; car P, poids d'oxygène emprunté aux ballonsN, est mesure très exactement par le poids du liquide introduit en N.

Le poids de V acide carbonique total est p" -h Q. Le poids Q est celui de l'acide carbonique absorbé dans les pipettes ce' poids que l'on déterminait exactement par une analyse alcalimétrique.

Le poids de V azote exhalé ou absorbé est P/-p'0.

Le poids de Veau formée n'a généralement pas été dosé dans ces expériences. Pour l'apprécier on s'arrangeait de façon que la cloche A fût saturée d'humidité au début et à la fin de l'expérience; on pouvait dès lors déduire approximativement la quantité d'eau formée du poids dont avait augmenté la liqueur des pipettes à potasse ce', déduction faite de celui de l'acide carbonique absorbé.

L'expérience durait quelquefois plusicursjours sans que le sujet parûl en souffrir, etc'esU« tolaliléde l'acide carbonique produit, de l'oxygène absorbé et de l'azote exhalé ou disparu qu'on mesurait à la lin. Aus^i ces déterminations présentent-elles les plus sérieuses garanties, étant donnée surtout l'habileté des expérimentateurs.

11 faut cependant, remarquer qu'en opérant comme ils l'ont fait Régnaul't et Reiset ont étudié l'ensemble des échanges gazeux qui s'opèrent à la fois par la peau, le tube digestif et le poumon. Cette objection