LA PRESSION DE L’AIR ET LES ÊTRES VIVANTS

Conférence faite à la séance publique de la Société des Amis des Sciences le 8 juin 1876.

Messieurs,

L’influence considérable que peuvent exercer sur les êtres vivants les modifications dans la pression barométrique n’est mise en doute par personne; on est même disposé à en exagérer l’importance. Que la colonne du baromètre monte ou baisse de quelques millimètres, les gens nerveux, les asthmatiques, éprouvent des phénomènes favorables ou fâcheux qu’ils ne manquent pas d’attribuer à la lourdeur ou à la légèreté de l’air. Si c’était cette cause qu’il fallût incriminer, une promenade des bords de la Seine au sommet de la butte Montmartre , ou réciproquement, devrait chez les mêmes personnes produire de semblables résultats.

Air raréfié. — En effet, chacun le sait, à mesure qu’on s’élève en partant des bords de la mer, la pression barométrique va en diminuant de 1 centimètre environ pour chaque centaine de mètres en verticale.

La marche de cette diminution est progressive ; si nous supposons 76 centimètres au bord delà mer, nous aurons 66 centimètres à 1123 mètres (hauteur du Vésuve, environ), 56 centimètres à 2432 mètres (col du grand Saint-Bernard, environ), 46 à 3998mètres (mont Pelvoux, environ), 39 à 5920 mètres (la passe la plus élevée de l’Himalaya a 5835 mètres). La plus grande hauteur à laqûelle l’homme soit arrivé a été atteiiite en hallonparM. Glaisher (8840mètres, pression 24 c.,76), et sur terre par les frères Schlagintweit dans l’Himalaya (6882 mètres, pression 32 centimètres) ; la plus haute montagne du globe, le Gaurisànkar, mesure précisément 8840 mètres, hauteur à laquelle M. Glaisher tomba évanoui dans le fond de sa nacelle.

De pareilles modifications ne peuvent être impunément éprouvées par l’organisme humain. Si l’habitation des régions peu élevées, comme le Jura ou l’Auvergne, semble être tellement fayorable à ceux qui y vivent régulièrement, qu’on vient en foule et de loin leur demander la santé ; si, pour des contrées plus haut situées, comme l’admirable plateau sur lequel est bâti Mexico, l’ensemble des conditions climatériques paraît présenter des avantages hygiéniques, à travers lesquels l’observation perçante de M. le docteur Jourdanet a su reconnaître l’influence pernicieuse depa pression diminuée, tout le monde est d’accord pour reconnaître qu’à de très grandes hauteurs surviennent toujours, bien qu’avec des degrés d’intensité qui varient suivant les personnes et suivant maintes circonstances, des troubles, des malaises caractéristiques, décrits par des centaines de voyageurs dans les Alpes, le Caucase, les Andes et l’Himalaya.

C’est d’abord une sensation de fatigue disproportionnée avec le chemin parcouru ou le travail exécuté ;

LA PRESSION DE L’AIR ET LES ÊTRES VIVANTS. 191 les jambes semblent de plomb; on a « un coup aux genoux », disent les guides alpins. Puis, la respiration devient courte, pénible, anbélante ; le pouls s’accélère ; le cœur bat violemment et ses pulsations retentissent dans la tête. Des bourdonnements d’oreilles, des éblouissements, des vertiges apparaissent alors; le malaise général, la faiblesse, deviennent tels, que, sous peine de défaillance, le voyageur doit s’arrêter. En même temps, d’autres accidents du côté des voies digestives, nausées ou vomissements, se joignant au dégoût et à l’affaissement général, ont fait donner à cet ensemble de symptômes ce nom caractéristique de mal des mouïagfues, qui rappelle le mal de mer.

Au début des accidents, il suffit de quelques instants de repos pour les voir complètement disparaître ; cette subite réapparition des forces et du bien-être distingue bien nettement ces malaises singuliers d’avec la fatigue vulgaire. Mais à de plus grandes hauteurs, alors qu’apparaissent les symptômes graves, et enti’e autres les hémorrhagies nasales et pulmonaires, le repos est impuissant pour ramener l’état parfait de la santé. Il soulage cependant toujours ; les voyageurs racontent d’une voix unanime qu’on est beaucoup moins malade à cheval qu’à pied ; sur les hautes plaines au nord de l’Himalaya, une marche un peu rapide, l’ascension de la moindre colline, un fardeau un peu lourd, épuisent, jettent à terre, frappent parfois de mort. .

C’est pour cette raison que nous voyons les aéronautes atteints beaucoup plus tard que les ascensionnistes. Depuis le jour où Montgolfier, réalisant les aspirations séculaires de l’humanité, a donné à l’homme le moyen de se soustraire à la pesanteur qui l’enchaîne à la terre, bien des aéronautes intrépides se sont élancés par delà les nuages. Ce n’est guère qu’à partir de 6000 mètres

de hauteui’qu’ils accusent des malaises analogues au mal des montagnes.

Sur terre, au contraire, ces accidents arrivent à des niveaux bien moins élevés encore ; ceux-ci varient suivant les régions montagneuses. Dans nos Alpes, les symptômes nets ne se manifestent guère avant 30Ô0 mètres; dans les Andes de Bolivie et du Pérou, il faut généralement, pour les éprouver nettement, dépasser 4000 mètres ; il faut monter plus haut encore sur la Cordillère équatoriale ou sur l’Himalaya. D’une manière générale, la hauteur à laquelle ils surviennent est en rapport avec celle des neiges perpétuelles, qu’elle dépasse un peu. L’influence de la température se manifeste ainsi d’une façon très évidente. Quant aux inégalités tenant aux localités ou aux dispositions individuelles, leur analyse nous entraînerait hors des limites qui nous sont ici imposées.

Ces accidents violents et singuliers ont été expliqués de mille manières différentes par les voyageurs, les médecins et les expérimentateurs. Quant aux indigènes, ifs s’en tirent en accusant soit quelque intervention surnaturelle, comme au grand Ararat et au Kilimandr jaro, soit plus souvent des vapeurs qui viendraient altérer l’air. Dans les Andes, ce seraient des émanations métalliques fournies surtout par l’antimoine, le soroche, d’où le nom habituel de mal des montagnes, nommé aussi dans fces contrées veta ou puna. Dans rilimalaya, il s’agirait de poisons végétaux répandus par des fleurs, des mousses, etc. Ces hypothèses ne méritent pas d’être discutées.

Parmi toutes les théories plus ou moins soutenables a priori, mais dont aucune ne supporte l’effort de la critique expérimentale, qui ont été proposées pour expliquer ces malaises, il en est une qui a été presque

LA PRESSION DE L’AIR ET LES ÊTRES VIVANTS, universellement admise, et qui a pour elle, entre autres grands noms, l’appui de de Saussure. On sait que la pression atmosphérique représente, sur chaque centimètre carré de surface, un poids de 1 kilogr,,03. En multipliant ce nombre par la surface du corps humain, on arrive à un chiffre énorme ; supposons, dans un cas moyen, 15 000 kilogrammes. Nous sommes, dit-on, en équilibre avec cette forte compression. Vient-elle à être diminuée, il se fait à la surface du corps comme une immense ventouse ; l’action du cœur n’est plus suffisamment contre-balancée : delà, la congestion et les hémorrhagies des muqueuses et de la peau ; de là, la face vultueuse, les accidents cérébraux, etc.

Il est étonnant de voir une théorie aussi manifestement en désaccord avec les lois de la physique élémentaire acceptée par des hommes éminents. Où en serionsnous, s’il nous fallait porter sur le corps un poids de 45 000 kilogrammes, et si chaque variation diurne du baromètre nous ajoutait ou nous enlevait 100 ou 200 kilogrammes? Heureusement que l’incompressibilité à peu près absolue de nos tissus nous épargne cet écrasement ou cette dilatation également redoutables.

Une autre théorie émise d’abord par de Saussure est infiniment plus sérieuse. Au sommet du mont Blanc (4810 mètres), dit-il, l’air est presque moitié moins lourd qu’au niveau de la mer; il en résulte que si nous faisons circuler à travers nos poumons, dans un temps donné, une même quantité d’air en volume, elle ne représentera guère que la moitié en poids de celle à laquelle nous sommes habitués; d’où doit résulter une insuffisance de l’acte respiratoire ou, d’une manière plus précise, de la quantité d’oxygène absorbé. L’accélération de la respiration, qui tend à réparer le mal, est insuffisante, a dit en outre M. Martins, car il fau-

drait qu’elle doublât de nombre et d’amplitude pour arriver à une compensation. Enfin M. Jourdanet ajoutait que, vu la pression diminuée, l’oxygène devait se dissoudre en moindre proportion dans le sang, d’où une cause morbide, analogue à l’anémie, et que ce médecin désigne sous le nom à’anoxyhémie.

On faisait à ces idées de nombreuses objections ; à M. de Saussure, on répondait qu’il reste encore dans l’air, même à demi-atmosphère, beaucoup plus d’oxygène qu’il n’est nécessaire pour les besoins respiratoires ; à M. Jourdanet, que, d’après les belles recherches deM. Fernet, l’oxygène étant à l’état de combinaison et non de dissolution dans le sang, sa quantité est indépendante de la pression barométrique.

Mes expériences ont prouvé que de Saussure et M, Joui’danet avaient raison. Elles ont donné la preuve de la sagacité qu’avait déployée ce savant médecin, en reconnaissant chez les habitants du plateau de l’AnahuaC l’influence nocive de la dépréssion qui, dissimulée dans l’état de santé, se révèle à la moindre maladie. Je ne saurais ici vous indiquer la longue série des expériences qui m’ont amené à affirmer que les accidents de la compression rapide ou lente sont simplement dus. à la moindre quantité d’oxygène contenu dans le sang, ne sont autre chose, en un mot, qu’une espèce d’asphyxie,au sein«derairpuretvivifiantdesmontagnes ».

Mais je puis répéter devant vous une expérience que sa simplicité permettra de reproduire partout où se trouve une machine pneumatique, et qui démontre de la manière la plus nette d’abord que la diminution de la pression barométrique n’agit pas mécaniquement pour produire ces phénomènes fâcheux, ensuite qu’elle les occasionne par voie chimico-physique, en ne permettant pas au sang de se charger suffisamment d’oxygène.

14. — Expérience démontrant la cause de la mort sous pression • diminuée.

LA PRESSION DE L’AIR ET LES ÊTRES VIVANTS. 195 Un moineau, est placé sous une cloche pneumatique A (fig. l4) communiquant avec un tube manométrique CE. Par le tube B je diminue graduellement la pression. Quand le manomètre n’indique plus que 30 centimètres de pression réelle dans la cloche, l’oiseau donne des signes de malaise assez graves ; à 20 centimètres,

il titube, trébuche, tombe sur le flanc; à 18 centimètres, il s’agite violemment et mourrait en quelques secondes si je le laissais dans cette situation. Je me bâte de placer en a un indice qui vous indique la hauteur à laquelle était parvenue la colonne de mercure, et ouvrant le robinet D, je fais rentrer dans la cloche non de l’air, mais de l’oxygène, contenu dans le sac de caoutchouc 0. Immédiatement, vous le voyez, l’oiseau

revient à lui ; je le laisse un peu respirer, puis je fais recommencer la dépression dans les mêmes conditions. Or nous passons la pression de 50 centimètres, de 25 centimètres, sans encombre; ce n’est que vers 20 centimètres que l’oiseau paraît un peu mal à l’aise ; nous voici arrivés à 13 centimètres, et le niveau du mercure a monté jusqu’en a'; la pression est donc bien moindre que la première fois, et cependant la vie de l’oiseau n’est nullement en danger. Si je laissais encore une fois rentrer de l’oxygène, je pourrais pousser plus loin la dépression.

Il est donc bien évident que ce n’est pas la diminution de pression mécanique qui avait occasionné les accidents, mais bien la diminution de tension de l'oxygène dans l’air dilaté, diminution qui empêchait l’oxygène de pénétrer en quantité suffisante dans le sang.

Je n’ai pas fait l’expérience que sur des moineaux; je l’ai faite sur moi-même, avec des résultats tout aussi frappants, et j’ose dire sans vanité, non moins intéressants.

La généreuse intervention de M. le docteur Jourdanet m’a permis d’installer dans le laboratoire de physiologie de la Sorbonne de vastes appareils avec lesquels j’ai pu étudier à l’aise les effets de l’air comprimé et de l’air dilaté. La chambre à air dilaté se compose de deux cylindres en tôle boulonnée dans laquelle une pompe actionnée parla vapeur permet de faire progressivement le vide.

Je me suis placé dans cet appareil, muni d’un grand sac de caoutchouc qui renfermait de l’oxygène (fig. 15). Puis, la pompe entrant en marche, j’ai éprouvé les accidents classiques de la décompression : accélération de la respiration et du pouls, que le moindre mouvement augmentait beaucoup, dégoûts, nausées, troubles sensoriels et intellectuels. Je me sentais indifférent à toutes

Fig. lo. — Même expérience, faite sur l’homme.

disparaissaient comme par enchantementaussitôt que je respirais l’oxygène de mon sac, et ils se reproduisaient lorsque je' revenais à l’air ordinaire.

Je vous demande la permission. de vous raconter les détails d’une de ces expériences. Au fur et à mesure

198 LEÇONS, DiSCODRS BT CONFÉRENCES,

que baissait la pression, le pouls augmentait ; avec une pression de 42 centimètres (correspondant à la hauteur du Mont-Blanc), il était passé de 60 à 84 pulsations. A ce moment, je fis deux ou trois respirations d oxygène: aussitôt, le pouls tomba à 71 ; je cessai, et fis un mouvement : il remonta à 100, pour redescendre à 70 après la respiration d’oxygène. Dix fois, dans l’intervalle de une heure vingt minutes, la pression restant comprise entre 40 ét 50 centimètres, je produisis à volonté ces oscillations brusques, qui faisaient instantanément varier mon pouls de 10 à 20 pulsations. C’est, pour le dire en passant, une expérience que je ne recommencerai plus, ayant eu le soir des phénomènes de congestion légère que j’attribue à ces changements soudains dans la circulation cérébrale.

Au contraire, les expériences dans lesquelles la respiration d’oxygène est continue ne donnent aucun résultat fâchèux. Dans un cas, mon pouls avait augmenté, et, de 60 battements, avait atteint 85, au moment où la pression n’était plus que de 40 centimètres. Je pris alors le sac à la bouche, et aussitôt lè pouls tomba à 65, y resta tout le temps de rèxpériciice, et à la fin. descendit même à 48. Pendant ce temps là pression s’était abaissée à 246 millimètres. Cette pression correspond à une hauteur d’environ 9000 mètres, hauteur supérieure à celle du sommet le plus élevé de l’Himalaya, à celle qui avait failli être si funeste à MM. Glaisher et Coxwell, à celle à laquelle devaient mourir Sivel et Crocé-Spinelli : j’y étais arrivé sans la moindre sensation de malaises d’aucune sorte, ou, pour parler plus exactement, ceux que j’avais éprouvés au début avaient complètement disparu. A côté de moi, un oiseau était couché sur le üanc, bien malade; je voulais aller jusqu’à ce qu’il mourût; mais la machine à vapeur, de complicité,

LA PRESSION DE L’AIR ET LES ÊTRES VIYANTS. 199 je l’ai toujours soupçonné, avec les personnes qui me regardaient par des hublots de verre, et qui prenaient peur malgré mes protestations de bien-être, refusa le service, et force fut de remonter à la pression normale. Je mis un instant le tube à oxygène sous le bec de mon moineau qui revint aussitôt à lur, et nous nous tirâmes tous deux fort bien de cette situation qui n’avait été pénible que pour lui.

Deux autres personnes sont entrées comme moi dans les cylindres, et ont éprouvé et les mêmes accidents et la même action bienfaisante de l’oxygène ; c’étaient MM. Crocé-Spinelli et Sivel. M. Crocé, fort sensible à la décompression, avait les lèvres et les oreilles noires, et ne voyait presque plus son papier, lorsqu’il se décida à avoir recours à l’oxygène ; l’effet fut instantané pour lui, qui put aussitôt écrire, et pour moi qui regardais avec une certaine anxiété son oreille violacée et m’apprêtais à ouvrir les robinets à air.

C’est fort de ces expériences qu’ils partirent pour l’ascension du 22 mars 1874 dans laquelle ils s’élevèrent à 7500 mètres (50 centimètres de pression) ; la faiblesse, les troubles de la vue, les nausées dont ils furent atteints, à- un degré très supportable du reste, disparaissaient à chaque « coup d’oxygène qu’ils buvaient », suivant l’expression de Sivel.

Le 15 avril 1875, ils repartirent, en compagnie de M. Gaston Tissandier ; je n’étais pas à Paris, et n’ai pu, comme la première fois, veiller a l’installation des ballonnets à oxygène. Je les aurais certainement fait prendre plus grands ; mais je n’aurais vraisemblablement pas songé à ce qui fut la cause de la catastrophe que vous connaissez. Le tube à oxygène pendait à une certaine distance au-dessus de leur tête ; sentant qu’ils n’avaient que très peu de ce cordial gazeux, ils le réser-

200 LEÇONS, DISCOURS Eï CONFÉRENCES,

vaient pour le moment où le mal les attaquerait trop fortement ; et, lorsqu’ils voulurent saisir et porter à leur bouche l’ajutage qui les aurait sauvés, leurs bras étaient paralysés.

M. G. Tissandier, qui seul a survécu, nous a donné les détails de cette catastrophe qui a ému le monde entier. Nous avons ouvert une souscription destinée à secourir des familles restées sans appui. La Société des Amis des sciences a inscrit sur la liste d’honneur de ses pensionnaires le père de Crocé-Spinelli et ma petite pupille, la fille de Sivel; cette marque d’estime, qui prouvait aux yeux de tous que nos amis n’étaient point des aventuriers intrépides, victimes de leur imprudence, mais des hommes de science, morts au champ d’honneur à la poursuite de la vérité, nous a donné une grande autorité. De toutes parts on a répondu à notre appel ; 91 000 francs ont été réunis, qui nous ont permis de faire face à toutes les nécessités.

Ce terrible événement doit enseigner la prudence, mais non servir de prétexte au découragement. Grocé-Spinelli et Sivel sont morts à 8600 mètres, sous une pression encore plus forte que celle où j’étais arrivé sans ombre d’accidents; des dispositions faciles à prendre mettront les aéronautes à l’abri de la foudroyante paralysie. Quant à l’intérêt des ascensions à grande hauteur, j’ai vu avec la plus vive surprise des maîtres éminents le nier. Et cependant, comme je l’ai déjà dit ailleurs*, quoi de plus curieux à connaître, au point de vue de la météorologie, que cette zone aérienne de 10 à 12 kilomètres dans laquelle s’engendrent la pluie, la grêle, la neige, les orages, et aux extrêmes limites de laquelle peut nous emporter la force ascensionnelle du ballon ?