LEÇON

Mécanismes respiratoires.

La fonction respiratoire consiste clans les échanges gazeux qui se font entre les éléments anatomiques des êtres vivants et le milieu ambiant, c'est-à-dire fixation d'oxygène et rejet d'acide carbonique. Un certain nombre de mécanismes, variables avec les espèces, assurent cette fonction.

Chez les vertébrés aériens, l'air pénètre dans une cavité dite poumon où le sang vient se charger d'oxygène pour le porter aux tissus et se débarrasser de l'acide carbonique qu'il y a puisé; les arthropodes aériens ont des trachées au lieu de poumons, tandis que, chez les vertébrés et arthropodes aquatiques, les mêmes échanges se font à l'aide de branchies.

Mammifères. — La pénétration de l'air dans les poumons est due aux mouvements de la cc/ge thoracique. Celle-ci, dont le squelette est formé par la colonne vertébrale, le sternum et les côtes, est fermée en bas par le diaphragme. Elle peut, dans les mouvements dits cVi/ispiiritio/i, s'agrandir suivant trois diamètres : vertical, antéropostérieur et transversal. L'agrandissement vertical est dû à la contraction du diaphragme (schéma 162), les deux autres au soulèvement des côtes; ce soulèvement est produit surtout par la contraction des scalènes et des surcostaux.

Le poumon, qu'on peut regarder comme un sac, est

ifi*' MÉCANISMES RESPIRATOIRES

mis en relation avec l'extérieur par une tubulure, la trachée, et est accolé aux parois du thorax par le double

feuillet de la plèvre, dont il suit tous les mouvements. L'agrandissement du thorax est donc suivi de celui du poumon, d'où pénétration de l'air dans

FiG. 162. — Schéma des mouvements du dia- , .

phragme : 1 inspiration, 3 expiration, 1, -1, 3 po- 1 OrganC '. C CSt l sitions successives du diaphragme.

spiration. Le petit appareil représenté par la ligure i63 permet de se rendre assez facilement compte de cet effet de l'agrandissement de laçage tlioracicpie : il se compose d'une cloche tubulée fermée à sa partie inférieure par une membrane de caoutchouc, et dont le bouchon de la tubulure est traversé par un tube en Y auquel sont attachés deux petits ballons de caoulchouc mince cpii pendent dans la cloche. Chaque fois que l'on tire sur la membrane de caoutchouc, l'air se précipite dans les petits ballons (fig. i(>3).

Pourquoi l'air se précipite-t-il dans le poumon?

Soit V la contenance préalable de l'organe, avec de l'air à la pression H. Cet espace devient N v et la pression H — /< : l'air de l'extérieur se précipite pour combler cette dépression.

Le poumon revient ensuite sur lui-même, par son élasticité propre, entraînant la cage thoracique qui s'affaisse : c'est Vexpiration, Son volume redevient V; la pression augmentant par conséquent devient H -|- par exemple,

FiG. 103. — t«chéma do l'iufluence de l'agrandissement do la cage thoracique sur le poumon. Quand on abaisse la membrane do caoutchouc M, la pression baisse dans la cloche, comme le montre le manomètre m, et l'air se précipite par le tube t dans les poumons P.

MOUVEMENTS DE LA CAGE, PNEUMOGIîAPIIES 169

et l'air sort pour rétablir la pression atmosphérique. Ces variations dans la pression de l'air à Finspiration et à l'expiration sont mises facilement en évidence en fixant un manomètre sur la trachée.

Nous avons donc alternativement : i° agrandissement de la cage thoracique avec aspiration d'air dans le poumon ; a" retrait du poumon avec affaissement de la cage et sortie de Pair.

I. Mouvements de la cage, pneumograpiies. — On enregistre assez difficilement les mouvements directs du diaphragme, lesquels déterminent les variations du diamètre lono:itudinal de la cag^e, à moins de faire une boutonnière dans la paroi abdominale et de passer par cette boutonnière la tige d'un levier qui, venant but-er contre la cloison diaphragmatique, en peut transmettre les contractions par des mécanismes appropriés. Mais, ces mouvements ayant un retentissement sur le volume de la cavité abdominale, qui se gonfle à chaque contraction et s'affaisse au moment du repos, on peut les enregistrer indirectement par le même procédé que les variations transversales de la cavité thoracique, c'està-dire avec des pneumographes.

Le pneumographe le plus employé est celui de Paul Bert (fig. i64), qui consiste en un cylindre fermé à ses deux extrémités par une membrane de caoutchouc et portant une tul^ulure latérale. Les mendiranes de caoutchouc sont munies de crochets

K. Dubois. Physiolog. expériment. 10

FiG. lOi. — Pnoumographc de Paul Bert.

1 70 MÉCA NISMES RESPIRA TOJRES

auxquels on attache un lien embrassant le thorax, en le serrant modérément. Il est facile de concevoir qu'à chaque dilatation de la cage thoracique, c'est-à-dire à chaque inspiration, une traction s'opère sur les membranes et que celles-ci reviennent sur elles-mêmes pendant l'expiration. Si le pneumographe est relié à un tambour enregistreur, toutes les variations de pression du pneumographe lui seront transmises. On enregistre de cette manière la dilatation circulaire totale.

Le dispositif est le même pour l'abdomen.

En prenant deux tracés simultanés du thorax et de l'abdomen, on constate que leurs mouvements sont synchrones; ces régions se dilatent et se rétractent ensemble, comme le montre l'analyse des lignes d'inspiration et d'expiration.

On voit, en outre, que l'inspiration est régulière et relativement brève, l'expiration d'abord très rapide, puis relardée, ce qui rend sa durée totale plus grande que celle de l'inspiration.

Notons que, dans la prise des tracés, on doit toujours obéir à une convention des physiologistes, de manière que la ligne de l'inspiration soit descendante et celle de l'expiration ascendante.

FiG. 165. — Pneumographe do Maroy.

L'enregistrement de la dilatation totale du thorax et de Fabdomen se fait encore par le pneumographe de Marey, oîi la traction exercée sur une lame d'acier, et qui en provoque la courbure, se transmet à un tam-