DE LA RESPIRATION

Série de découvertes qui ont conduit à la connaissance de la nature de ce phénomène physiologique.

$ 4. — Chacun de nous à pu reconnaitre par sa propre expérience combien est impérieux le besoin que l’homme éprouve de se gonfler la poitrine en Y attirant l’air du dehors, puis d’expulser ce fluide pour en aspirer une nouvelle provision, qui bientôt sera rejetée à son tour. On sait que nous ne pouvons vivre qu'à la condition de changer ainsi sans cesse l'air introduit dans notre organisme, et que ce renouvellement s'opère à l’aide d’une série de mouvements alternatifs qui se succèdent à de courts intervalles. Ce phénomène, auquel on donne le nom de respiration, a été connu de tout temps, et les premiers physiologistes de l'antiquité ont constaté que l'air inspiré de la sorte pénètre dans des organes particuliers appelés poumons (4).

Aristote avait remarqué aussi que les animaux terrestres à sang rouge éprouvent le même besoin, et que tous meurent suffoqués, s'ils restent un certain temps sans respirer. Il ajoute

cédé l’époque de Lavoisier, je me bornerai à renvoyer au troisième volume du grand Traité de physiologie de Haller. On trouve aussi l’analyse suc-

(1) En esquissant ici l’histoire des découvertes dont la respiration des animaux a été successivement le sujet, je n’ai pas l'intention de parler de tous

les travaux publiés sur cette fonction importante, ni de faire connaître les diverses opinions émises par les anciens écrivains touchant la nature de ce phénomène. Je ne parlerai que des faits bien constatés; quant aux hypothèses des physiologistes qui ont pré-

cincte de beaucoup d’écrits plus récents sur le même sujet dans un opuscule intitulé : Mémoire pour servir d'introduction à un ouvrage sur la respiration des animauæ, contenant la Bibliographie, par G. Fischer, in-8°, Paris, 1798.

Premières notions acquises

par les anciens.

que certains animaux aquatiques, tels que le Dauphin et la Baleine, sont soumis à la même loi ; mais que les Poissons, les Mollusques et les Crustacés, au lieu d’avaler et de rejeter ainsi de l'air, avalent et rejettent de l’eau, ou, en d'autres mots, que parmi les êtres animés les uns respirent l'air, les autres respirent l’eau, et que ces derniers sont pourvus à cet effet, non de poumons, mais de branchies. Il supposait d’ailleurs que chez tous ce passage d’un fluide étranger dans l'intérieur de l’organisme était destiné à refroidir le sang, et par conséquent il ne devait y avoir à ses yeux aucune différence essentielle entre ces deux modes de respiration : l’une aérienne, l’autre aquatique. Quant aux animaux terresires de petite taille, tels que les Insectes, Aristote pensait que le contact de l'air à la surface du corps suffisait pour les rafraichir de la sorte, et qu'ils n'avaient pas besoin de respirer, c’est-à-dire , suivant Sa Manière d'envisager cette fonction , de recevoir l'air dans l'intérieur de leur organisme (L).

RESPIRATION

(4) Les idées d’Aristoté au sujet des rapports des animaux avec l'air étaient un peu vagues, très incomplètes et souvent tout à fait fausses. 11 ne voyait dans la respiration qu'un phénomène physique, et bien qu’il eût quelques notions de la structure des poumons, il pensait que l'air insufilé dans cet organe pénétrait dans le cœur. C’est dans son Histoire des animaux (iv. J, $ 46, et liv. VIE, $ 25), ainsi que dans son Traité des parties des animaux (liv. 11), qu’il expose ses vues au sujet de cette fonclion.

La théorie de la réfrigération de l'organisme par le fait de la respiration paraît avoir été assez généralement admise par les anciens. On la trouve dans les écrits d’'Hippocrate, de Platon, elc.

Plusieurs philosophes, tels que Démocrite d’Abdère, Anaxagore et Empédocle, paraissent avoir Cru que les animaux aquatiques, de même que les animaux terrestres, avaient besoin de venir à l’air pour respirer ce fluide.

Aristote a combattu cette opinion ; mais, s’il a dit que les Poissons ne respirent pas, il entendait seulement par là qu’ils ne hument pas l'air comme nous.

Un des successeurs d’Aristote, Erasistrate, poussa plus loin que lui lerreur signalée ci-dessus au sujet de l'entrée de l'air dans le cœur. Ainsi que nous le verrons en traitant de la circulation, il supposait que les artères étaient remplies de ce fluide, et que celui-ci pénétrait par conséquent dans toutes les parties du corps.

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE. 377

Des idées analogues, au sujet des usages de la respiration, sont exprimées d’une manière plus ou moins nette dans les écrits de beaucoup d’autres naturalistes de l'antiquité, mais S'y trouvent parfois mêlées à des erreurs sur lesquelles il serait inutile de nous arrêter ici.

$ 2. — Pendant les longs siècles de barbarie qui suivirent la décadence et la chute de la civilisation romaine , les sciences physiologiques ne firent aucun progrès important , et ce fut à l’époque de la renaissance seulement que les médecins et les naturalistes commencèrent à chercher de nouvelles lumières en s’aidant de l'observation et de l'expérience. On s’appliqua d’abord à l'étude anatomique du corps humain, et bientôt, tout en perfectionnant nos connaissances sur la structure de nos organes, on enrichit la science de résultats nouveaux pour la physiologie ; mais ces premières découvertes ne contribuèrent que peu à nous éclairer sur les rapports des animaux vivants avec l'air atmosphérique , et il nous faut arriver jusqu’au xvu® siècle pour rencontrer sur ce sujet des travaux dignes d'attention.

Déjà quelques idées judicieuses sur la nature du phénomène de la respiration avaient , il est vrai, commencé à se faire jour ; mais elles ne furent ni assez développées, ni assez bien étayées de faits probants, pour prendre rang dans la science, et elles restèrent à l’état d'opinions plutôt que de résultats acquis.

Par exemple, vers la fin du xv° siècle, Léonard de Vinci, qui compte au nombre des plus grands peintres de la renaissance, mais-qui était en même temps géomètre, physicien et naturaliste éminent, avait dit que le feu consomme sans cesse l'air, et qu'aucun animal ni terrestre ni aérien ne peut vivre dans de l'air qui n’est plus propre à entretenir la flamme (4).

(1) Léonard pe VINCI naquit aux avoir habité Milan et Rome, il se fixa environs de Florence, en1452,etaprès en france, et mourut à Amboise ,

État stationnaire de la science pendant le moyen ‘ âge.

Découvertes faites

par Van Helmont.

RESPIRATION

Paracelse , le chef de l’école des médecins-chimistes du xvr° siècle, avait également parlé de la nécessité de l'air tant pour l'entretien de la vie des animaux que pour la combustion du bois; mais il n’avait certainement aucune idée nette du travail respiratoire, et je ne puis le considérer comme ayant contribué réellement à élucider l'histoire de cette fonction (E).

S3.— Mais, vers le milieu du xvn° siècle, la chimie naissante vint fournir aux sciences physiologiques un fait capital.

Un des membres de la vieille famille princière des comtes de Mérode, Jean-Baptiste Van Helmont, dont la vie tout entière fut consacrée aux travaux du laboratoire, reconnut alors l'existence de diverses sortes d’air dont l’action sur l’économie animale est bien différente. I vit qu'un fluide aériforme, invisible à nos yeux comme l'air que nous respirons, SC produit quand le charbon brûle ou que le vin fermente ; qu’il sort parfois du sein de

en 4519. Aucun de ses ouvrages ne fut publié de son vivant, mais il laissa beaucoup de manuscrits. Le passage relatif à la respiration dont j'ai parlé ci-dessus se trouve dans un ouvrage intitulé : Notice de quelques articles appartenant à l'histoire naturelle et à la chimie, tirés de l'Essai sur les ouvrages de Léonard de Vinci, par Venturi, et a été reproduit par M. Hoefer, dans son Histoire de la chimie, t. LE, p. 98. Au sujet des travaux scientifiques de ce grand artiste, on peut consulter avec avantage l'Histoire des sciences mathématiques en Italie, par M. Libri, t. IN, p. 27.

(4) La vie et les travaux de PARA- CELSE appartiennent à l’histoire de l’alchimie plutôt qu à celle des sciences naturelles ; mais ce maître exerça une grande influence sur les opinions régnantes en médecine, non-seulement

à son époque, mais pendant fort longtemps après sa mort. Il mêla toujours des idées de magie et d’astrologie à celles qu’il avait en chimie et en physiologie ; mais au milieu du fatras de ses écrits on trouve souvent des vues saines et élevées , quoique obscures.

Ainsi il considère la putréfaction comme étant une sorte de transmutation, et il chercha à extraire des substances employées en médecine leurs principes actifs pour les substituer aux mélanges informes des anciennes pharmacopées. Il avait aussi une indépendance d’esprit rare de son temps, et il préféra toujours les résultats de l'expérimentation à l'autorité des anciens, envers lesquels il se montra d’ailleurs d’une injustice révollante.

IL naquit en Suisse, en 1495, el il mourut à Salzbourg, en 1540.

la terre pour se répandre dans les mines ou les grottes (1) ; qu'il s'échappe en petillant des eaux minérales de Spa, et qu'il se dégage quand on fait agir du vinaigre sur la matière erayeuse connue des pharmaciens sous le nom d’yeux d’écrevisse. I vit aussi que ce fluide impalpable auquel 11 donna le nom de gaz sylvestre, est impropre à l'entretien de la flamme, et qu'au lieu de faire vivre les animaux comme le gaz atmosphérique, il en détermine promptement lPasphyxie et la mort.

D'après le peu de mots que je viens de dire de ce fluide nouveau découvert par Van Helmont vers le milieu du xvue siècle, vous avez dù y reconnaitre le gaz acide carbonique des chimistes modernes.

Il ne m'appartient pas de vous entretenir de la grandeur du service rendu ainsi à la chimie ; mais je crois devoir faire ressortir l'importance des découvertes de Van Helmont pour la science dont l'étude nous occupe ici, et cela, non-seulement à raison des conséquences que nous avons besoin d'en ürer pour bien suivre les progrès de l’histoire physiologique de la respiration, mais par un sentiment de justice envers la mémoire de cet homme de génie dont les œuvres ne sont d'ordinaire citées dans nos écoles de médecine que pour en faire un objet de risée, à cause de quelques hypothèses obscures el d’un langage bizarre auquel les esprits superficiels s'arrêtent plutôt que de chercher le fond des choses (2).

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

grotte s’y répand en grande quantité.

Lorsque le Chien y entre, il se trouve immergé dans cette couche de gaz méphitique, tandis qu'à une hauteur

(4) Il cite à ce sujet la Grotte des chiens, cavité souterraine qui se {rouve près de Naples, et qui est souvent

visitée par les voyageurs. L'homme peut y pénétrer et Y respirer impunément ; mais si celui-ci est accompagné d’un Chien, l’animal tombe bientôt à ses pieds, asphyxié, et Y mourfait si on ne le retirait pour l’exposer à l'air.

Cela dépend de ce que lacide carbonique qui se dégage au fond de la

plus grande du sol l'air se renouvelle facilement et conserve un degré de pureté suffisante pour servir à la respiration de l’homme.

(2) VAN HELMONT naquit à Bruxelles en 4577, et s’adonna avec ardeur à l'étude de la médecine et de la chi-

L'action de l'air est une action chimique.

Dès ce moment les physiologistes ne pouvaient plus admettre l'explication dont tous les écrivains de l'antiquité s'étaient contentés au sujet du rôle de l'air dans la respiration. En effet, si l'air atmosphérique ne servait qu'à rafraîchir le sang dans lintérieur de nos poumons, le même effet devrait être produit par l'introduction de ce gaz nouveau, qui, placé dans les mêmes circonstances, est également froid (1). L'action vivifiante de l'air dépend donc non de ses propriétés physiques par lesquelles il ne diffère pas de l'air. asphyxiant des grottes et des cuves à fermentation, mais de sa nature intime, ou, pour me servir du langage moderne, de ses propriétés chimiques.

RESPIRATION

mie : les séductions de la vie des cours ne purent jamais le détourner de ses travaux, et il se consacra tout entier à la science. Il mourut en 16/44, et ses œuvres furent publiées pour la première fois à Amsterdam, en 16/48,sous le titre d’'Ortus medicinæ , par les soins de son fils. Il fut le premier, peut-être, à proclamer la nécessité de l'emploi de la balance dans les expériences de chimie, instrument dont Lavoisier et ses disciples ont fait un siècle et demi plus tard un si heureux emploi. Il distingua parmi les gaz ou fluides aériformes, non-seulement le gaz sylvestre (ou acide carbonique}, mais des gaz inflammables ; un gaz du sel (ou acide chlorhydrique) et d’autres encore. Il ne sut pas recueillir ces gaz et les étudier isolément, et ses idées jouchant la nature de ces fluides étaient erronées; mais il rendit un grand service à la science en faisant connaître leur existence.

Quant à ses idées sur les éléments et à ses théories des forces vitales, elles se ressentent des tendances spéculatives de la philosophie scolas-

tique de son époque, et ne doivent pas nous occuper ici. Mais de ce qu’un auteur a mêlé des choses médiocres ou mauvaises à de grandes et utiles découvertes, ce n’est pas une raison pour lui refuser le tribut de reconnaissance qui lui est dû pour les services qu’il a rendus, ainsi que le font d’ordinaire les médecins, quand ils parlent de Van Helmont.

(1) Cette doctrine du refroidissement du sang par la respiration a été soutenue non-seulement par des écrivains de l’antiquité et du moyen âge, mais aussi par des philosophes des temps plus modernes. Ainsi Descartes pensait que la respiration sert à rafraichir le sang et à augmenter la densité de ce liquide.

Swammerdam chercha à établir que ce phénomène est essentiellement mécanique, et que l'air sert à refroidir le sang et à enlever des vapeurs fuligineuses. (Tractatus de respiratione usuque pulmonum, 1667.)

Helvétius professa une opinion analogue. (Mém. de l’Acad. des sciences, 4718, p. 222.)

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

C'était là un premier pas vers la connaissance de la théorie des phénomènes respiratoires, et ce pas était, à mes yeux, un progrès immense; mais la découverte de Van Helmont, pour porter tous ses fruits avait besoin d’être développée et fécondée par d'autres travaux.

$S 4. — Quelques années après la publication des écrits du chimiste belge, un philosophe expérimentateur, dont j'ai déjà eu à citer le nom dans ces leçons, Robert Boyle, porta sur ces questions de nouvelles lumières, soit par ses propres travaux , soit par les recherches auxquelles il excitait sans cesse des amis dont il s’entourait (1). A cette époque, un physicien dé Magdebourg, Otto de Guéricke, venait d'inventer la machine pneumatique à l’aide de laquelle on extrait facilement l'air d’un vase convenablement disposé, et l’on y fait le vide. Boyle fit perfectionner cet instrument nouveau par son ami Hook, et en profita pour étudier la respiration des animaux : il constata que l'air n’est pas nécessaire à l’entretien de la vie des Vertébrés terrestres seulement, comme le pensait Aristote, mais n'est pas moins indispensable aux Insectes, et que tous ces animaux, lorsqu'ils ont été asphyxiés par la privation de ce fluide, sont susceptibles de reprendre le mouvement lorsqu'en leur fournissant de l'air on rend de nouveau la respiration possible. 11 chercha aussi à prouver que les Poissons ont également besoin d’air pour respirer, et qu'ils en trouvent dans l’eau qui

| va

Boyle.

Généralité de l’acte de la respiration.

(1) Robert BoYLe, fils du comte de Corke, qui par ses talents s'était élevé aux plus hautes dignités de l’État, naquit en 14626, et consacra tout son temps, ainsi que sa grande fortune, au service des sciences physiques et naturelles. Son nom se trouva mêlé à toutes les questions qui se débattaient pendant la seconde moitié du xvIl® siècle, et ses œuvres forment 6 volumes in-/4°, Il mourut en 1691.

Le petit groupe de savants dont Boyle était le patron devint le noyau de la Société royale de Londres, compagnie dont l'influence a été très grande sur les progrès de toutes les sciences, tant à raison des travaux de ses membres que de ses publications.

Le recueil des Transactions philosophiques de cette société date de 1665, et se continue aujourd'hui encore avec une régularité parfaite.

. He Respiration des animaux aquatiques.

les entoure (1). Enfin ses nombreuses expériences le conduisirent à admettre que l'air devait contenir une substance vitale qui interviendrait dans les phénomènes de la combustion, de la respiration et de la fermentation, opinion que la chimie moderne est venue sanctionner un siècle plus tard (2).

En 1690, la généralisation du fait de la nécessité de l'air pour l'entretien de la vie de tous les animaux, déjà tentée par Boyle, fut bien établie par les expériences de Jean Bernoulli (3). Ce grand géomètre reconnut que les premières bulles qui se dégagent de l’eau exposée à l’action de la chaleur ne sont autre chose que de l'air qui était dissous dans ce liquide, et il fit voir que les Poissons ne peuvent vivre dans de l’eau qui à été de la sorte purgée d’air par l’ébullition.

Ainsi, vers la fin du xvn: siècle, on savait, à ne pouvoir plus en douter, que sous le rapport de la respiration, 1l n’existe aucune différence fondamentale entre les animaux ; que tous ont besoin d'air pour exister, ceux qui habitent le sein des eaux comme ceux qui vivent dans l’atmosphère terrestre ; mais que chez les uns la respiration s'effectue directement à l’aide de l'air gazeux dont cette atmosphère se compose, tandis quechez les autres l'air

RESPIRATION

(1) Nero Pneumatical Experiments about Respiration (Phil. Trans., 1670, p. 2011, ét 2035.)

(2) Il est surprenant, ajoute Boyle, qu'il y ait quelque chose dans l’air qui soit seul propre à entretenir la flamme, et qu’une fois cette matière consommée, la flamme s’éteigne aussitôt ; et pourtant l'air qui reste a fort peu perdu de son élasticité.

Enfin il arrive à dire que ses expériences sur la respiration l'ont conduit à soupconner l'existence de quelque substance vitale qui se trouverait répandu dans l’air et qui serait propre à l'entretien de la flamme. (Suspicions

about some Hidden Qualities of the Air, in Works, vol. IV, p. 91, édit.

de 1772.)

(3) Ge physicien habile était frère de Jacques Bernoulli et père de Daniel Bernoulli dont les noms sont également célèbres. Il naquit à Bâle, en 4667, et mourut en 1748. J'aurai à le citer encore lorsque je parlerai des premiers essais de chimie pneumatique. Les expériences dont il vient d’être question sont consignées dans son Dissertatio de effervescentia et fermentatione nova hypothesi fundata (Basiliæ, 1690, cap. 14).

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

n'arrive aux Organes respiratoires que par l'intermédiaire de l'eau où ce fluide est tenu en dissolution.

Les idées d’Aristote, relativement au mode de respiration des êtres animés, se trouvèrent de la sorte tout à la fois rectifiées et complétées. Ainsi que ce grand naturaliste l'avait r'EMArqUÉ, les animaux qui sont pourvus de poumons respirent l'air en nature ; Ceux qui n ont pas de poumons, mais qui sont pourvus des instruments nommés branchies, respirent l’eau dans lac quelle ils trouvent de l'air dont l’état est approprié aux besoins particuliers de leur organisation. La distinction établie par Aristote entre le mode de respiration des animaux aquatiques et terrestres subsiste donc toujours, mais se trouve en quelque sorte dominée par ce fait capital : que l'air, libre ou dissous, est également nécessaire à tous.

Enfin, ces résultats physiologiques furent complétés par les travaux anatomiques de Malpighi (1). Aristote, comme je l'ai déjà dit, pensait que les animaux terrestres de petite taille ne respiraient pas, Ce qui, pour lui, signifiait qu’ils ne recevaient

pas l’air dans l'intérieur de leur corps. Mais en même temps que | Boyle montrait la nécessité de l'air pour le maintien de la vie des Insectes, Malpighi découvrit dans leur organisme un appareil qui tient lieu de poumons, et qui, s’ouvrant directement au dehors par une série de petits orifices nommés stigmates, porte

l'air dans la profondeur de toutes les parties, à l’aide de trachées :

ou tubes ramifiés comme les racines d’un arbre (2).

(1) Voyez ci-dessus, p. 41.

(2) Les recherches anatomiques de Malpighi sur la structure des Insectes parurent en 1669, dans son Traité sur le ver à soie, mais portent aussi sur beaucoup d’autres animaux de la même classe (a).

A la même époque, Swammerdam

fit connaître avec beaucoup d’exacti-

tude l’appareïl trachéen chez un grand nombre d’Insectes, et décrivit aussi les organes à l’aide desquels plusieurs de ces animaux respirent dans l’eau, quand ils sont à l’état de larves (b). Mais les idées que Swammerdam professait relativement à la nalure du travail respiraloire étaient ort erronées.

(a) Malpighi, Dissertatio epistolica de Bombyce (Opera omnia, t. II, p. 78). (b) Swammerdam, Biblia naturæ. 2 vol, in-fol., Leyde, 1737.

Découverte des organes respiratoires des Insectes.

Résumé.

Altération de l'air par la respiration.

581 RESPIRATION

& 5.— Nous verrons plus tard qu'Aristote, s'il s'était mépris au sujet de la respiration des Insectes, n'avait pas eu tort de croire que chez quelques animaux les rapports établis entre l'air et l’organisme par la surface de la peau peuvent suffire à l'entretien de la vie. Mais pour caractériser l’état de la science à l’époque dont je parle en ce moment, il me suffira d’insister sur les faits que je viens de rappeler. Effectivement ces faits démontrent :

1° Que l'air est nécessaire à la vie des animaux en général ;

9% Que les animaux terrestres respirent directement l'air atmosphérique, et que les animaux aquatiques respirent l’air qui est tenu en dissolution dans l'eau ;

3 Que la respiration aérienne peut s'effectuer à l’aide d’instruments physiologiques très différents entre eux ; que chez les Mammifères, les Oiseaux et les Reptiles, elle a pour organe le poumon, tandis que chez les Insectes elle s'exerce au moyen du système trachéen ;

Le Enfin, que chez les Poissons et les autres animaux aquatiques dont la structure était alors connue, la respiration se fait à l’aide des organes particuliers que l’on connait sous le nom de branches.

$ 6. — Un autre résultat d’une grande importance pour l’histoire physiologique de la respiration, quoique déjà annoncé par Léonard de Vinci et Van Helmont, ne fut bien établi que par Boyle et les expérimentateurs dont ee philosophe excitait sans cesse le zèle. C’est que par la respiration l'air cesse d'être respirable, et que pour entretenir la vie des animaux, ce fluide doit être continuellement renouvelé dans l’intérieur du poumon ou de l'organe qui en tient lieu. Boyle reconnut ce fait en étudiant ce qui se passe chez des animaux qui sont renfermés dans une petite quantité d'air : il vit qu'ils S'y asphyxiaient plus ou moins rapidement, et pour les rappeler à l'existence, il lui suffisait souvent de leur fournir une nouvelle provision d'air non altéré.

Mis

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE. 989 Enlin, il montra expérimentalement, que cette altération de l'air qui le rend impropre à la respiration ne dépend pas de fluide s'échauflérait par suite de son passage dans les poumons, etdeviendrait de la sorte incapable d'opérer sur le sang le refroidissement auquel les anciens physiologistes avaient attribué un si grand rôle, car en abaissant beaucoup la température de l'air vicié de la sorte, il ne put en rétablir les propriétés vivifiantes (1).

S 7. — Vers la même époque, la nécessité du renouvellement de l'air pour l'entretien de la vie fut démontrée d’une autre manière par un contemporain de Boyle, Robert Hook. Plus dun siècle avant, l’anatomiste Vésale avait vu que le poumon s’aflaisse lorsqu'on ouvre largement la poitrine d’un animal vivant, d’un Chien, par exemple , et que la respiration s'arrête; mais qu'on peut alors prolonger la vie en insufflant de l'air dans ces organes (2). Du reste, 1l ne tira de ce fait aucune conclusion importante pour la physiologie de la respiration.

En 1664, Hook pratiqua la même expérience sur un Chien, mais la perfectionna et en fit ressortir la haute portée. En poussant de l'air dans les poumons à l’aide d’un soufflet, puis en laissant écouler le fluide au dehors par l'effet du resserrement de ces organes, et en renouvelant sans cesse, par une série d'opérations de ce genre, l'air contenu dans l’appareil respiratoire, il empêcha l’asphyxie et fit vivre l'animal. Après avoir entretenu ainsi artificiellement la respiration et la vie pendant plus d’une heure, il cessa d’imiter les mouvements alternatifs d'inspiration et d'expiration, et ayant fait une ouverture à la surface du poumon, il établit un courant d’air continu à travers cet organe, à l’aide de deux soufflets adaptés à la trachée et jouant alternativement. Le poumon resta distendu et la vie se continua, comme sous l'influence de la respiration artificielle

e que ce

(4) Loc. cit., $ 15, p. 2046 et suiv. lib. VIT, Bâle, 1543 ( Opera omnia, (2) De humani corporis fabrica, 1725, t. I, p. 571),

Expériences . sur la respiration artificielle.

Action de l'air sur le sang,

280 RESPIRATION

ordinaire, tandis que l’asphyxie ne tarde pas à se déclarer dès que l'air reste stationnaire dans cet organe. Hook en conclut avec raison que ce n'est pas le mouvement alternatif de distension et d’affaissement du poumon qui est eflicace dans le travail respiratoire, comme l'avaient supposé quelques physiologistes mécaniciens ; mais que le renouvellement de l'air est la condition essentielle de ce phénomène vital (L).

$ 8. — Nous avons vu dans notre dernière séance que le sang ne présente pas la même teinte dans toutes les parties du système vasculaire; que dans les vaisseaux appelés artères il est d’un rouge vermeil, tandis que dans les veines il est d'un rouge noirâtre. Il serait oiseux de nous arrêter ici à parler de l'explication que les anciens physiologisies donnaient de ces différences de couleur; mais il est nécessaire d'ajouter qu'on avai remarqué aussi des variations analogues , quoique moins prononcées, entre la partie supérieure et la partie inférieure du caillot obtenu dans la palette du chirurgien à la suite d'une saignée, Or, un médecin italien, Fracassati, annonça en 1669 que cette différence de teinte était due à l’action de l'air sur la surface supérieure du sang , ei que pour donner à la partie inférieure du caillot la même couleur vermeille, il suflisait de retourner celui-ci et d'exposer à l'action de l'air la partie qui, restée en contact avec les parois du bassin, avait conservé la téinte noirâtre du sang veineux (2).

Cette observation conduisit bientôt à une autre découverte importante, Un des amis de Boyle, dont j'ai déjà cité le nom quand j'ai parlé de la transfusion du sang, Lower, en ouvrant

(4) Philos. Trans., 1667, vol. I, pour montrer où en était la physion° 28, p. 959. logie à cette époque, il me semble (2) Tetras analomicarum episto- utile de transcrire ici le passage relarum M. Malpighi , et C. Fracassati : latifà cette observation qu’on lit.dans De lingua et cerebro, In-12, Bononiæ, l'un des recueils les plus accrédités 1665. du temps, le Journal des savants, el

le thorax d’un animal vivant, s’aperçut que le sang vermeil ne se produit pas dans le cœur comme on le pensait de son temps; que ce fluide est encore noir lorsqu'il sort du ventricule pour se rendre au poumon ; mais qu'il devient vermeil dans ce dernier organe, lorsqu'on pratique la respiration artificielle, tandis qu'il conserve sa couleur sombre lorsqu'on cesse de renouveler l'air dans l’intérieur du poumon. Pour confirmer ce résultat, Lower étudia l’action que l'air exerce directement sur le sang après que ee liquide est sorti de l’organisme, et, de même que Fracassati, 11 vit que, sous l'influence de l’atmosphère, le sang noir ou sang veineux prend l'aspect du sang vermeil ou sang artériel (2).

Ainsi, pour les physiologistes qui n'auraient raisonné que sur des faits bien constatés, et qui ne se seraient pas contentés de vaines spéculations de l'esprit, disposition trop commune parmi les médecins de cette époque, la respiration ne pouvait plus être considérée comme un phénomène physique seulement (2). Les diverses expériences dont je viens de rendre brièvement compte établissent en effet que la nature du sang est modifiée

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

il assure que si l’on vient à l’exposer à l’air il change de couleur, et devient

qui se retrouve presque en entier dans les Transactions philosophiques,

«Lorsque du sang s’est refroidy dans un plat, la partie qui est au fond du plat paroist beaucoup plus noire que celle qui est au dessus. On dit ordinairement que ce sang noiratre est du sang mélancholique, et l’on a coustume de se servir de cet exemple pour montrer que l'humeur mélancholique entre avec les trois autres humeurs dans la composition du sang. Mais M. Fracassati soutient que cette couleur noiratre vient de ce que le sang qui est au fond du plat n’est pas exposé à l'air, et non pas d'aucun melange de melancholie; et pour preuve de cela,

clair et vermeil. Il est aisé de vérifier si ce qu'il dit est véritable ; cette expérience estant aussi facile qu'elle est curieuse. » (Journ. des savants, 1767, p.14.)

(1) R. Lower, Tractatus de corde ; item de motu et colore sanguinis et chyli in eum transitu. In-8, 1669, p. 175 ei suivantes.

(2) Il ne faut pas croire cependant que ce fait si facile à constater, de la transformation du sang veineux en | sang arlériel par l'effet de l’action de l'air, ait été généralement admis par les contemporains et les successeurs des physiologistes anglais dont il vient

RESPIRATION

par l’action de Pair, et qu'en agissant ainsi sur l'organisme , l'air éprouve aussi dans sa constitution des changements non moins importants, puisqu'elle perd ses propriétés viviliantes,

S9. — Il y a done dans la respiration une action chimique, et les expérimentateurs que Je viens de nommer avaient été frappés de la ressemblance qui existe entre ce phénomène et celui de la combustion. Mais cette analogie était entrevue plutôt que démontrée, et lon ne savait encore rien de positif au sujet du genre d’altération que l'air éprouve par les eflets de la respiration, ou de la cause de sa faculté comburante, lorsque J. Mayow publia sur ce sujet des recherches importantes. Les expériences de ce chimiste ne fournirent encore que des idées

incomplètes et vagues ;

mais ces notions étaient si rapprochées

de Ja vérité, que l’on ne doit pas omettre d'en parler avec éloges, quand on trace l'histoire des progrès de la physiologie.

En effet, les expériences de Mayow le conduisirent à penser que l’air atmosphérique ne pouvait être un corps simple, une matière élémentaire, comme l'avaient supposé les anciens; mais

d’être question. Les vérités même les plus simples n’entrent que lentement dans les sciences en général, surtout dans les sciences médicales, et il a fallu près d’un siècle pour convaincre tous les physiologistes que le changement de couleur du sang dans le poumon est dû à cette cause. Ainsi, en 1777, un des médecins les plus justement estimés du xvini* siècle, Senac, niait encore cette influence de l’air, et attribuait la différence de couleur du sang à une différence dans la densité de ce fluide (a).

L'illustre Haller n’avait pas des idées plus justes sur le rôle de l’air dans la respiration (b), et Cigna, de Turin, après avoir fait une série d’expériences pour prouver que le développement de la teinte vermeille du sang est toujours dépendant de l’action de l'air (c), hésita à soutenir cette opinion (d), et il a faliu encore les expériences de Priestley .

dont il sera question bientôt, pour porter Ja conviction dans tous les esprits (e).

(a) Senac, Traité de la structure du cœur, t. A, p. 86. (b)

b) Haller, Elementa physiologica, vol. I,

lib. vi, sect. 3, £ 17, etc.

ss ) Cigna, De colore sanguinis éxpériménta nohnulla (Miscellanea philosophico-mathematica

Societatis Taurinensis, 1159, 1. I, p. 68).

(d) Cigna, De respiratione (Miscell. Soc. Taurin.; 1118,.i. NV, p.409). (e) Priestley, Observ. on Respiration and the Use of Blood (Philos. Trans., 1716, p. 239).

NATURE DE CE PHÉNOMÉNE

devait contenir quelque chose qui la rend apte à entretenir la vie des animaux, et qui lui est enlevé par le fait de la respiration (1). Ce principe vivifiant, dont il admet l'existence dans l'air, porte dans ses écrits le nom d'esprit nitro-aérien (2), et Jui paraît être aussi l'aliment nécessaire de la combustion. IL fait voir qu'un corps enflammé et emprisonné sous une cloche ne tarde pas à s’y éteindre, non pas, comme on le croyait vulgairement, par l’action des matières fuligineuses ou suie qui se produisent, mais parce que le corps en combustion se trouve alors privé de ce principe aérien comburant. IE montre que cet esprit nitro-aérien ne conslitue qu'une portion de la masse de l'air, et que les animaux, par leur respiration, le consomment ainsi que le ferait un corps enflammé., En plaçant sous une cloche renversée au-dessus d’une cuve remplie d’eau, de petits animaux, il a vu le volume de l'air diminuer par les effets «le la respiration (3), et il chercha aussi à prouver par des expériences que ce prineipe vital de Pair est le même que le principe comburant. Enfin, il se trouvait conduit à penser que les particules igno-aériennes, absorbées par la respiration, sont destinées à changer le sang veineux en sang artériel , et que cette absorption est la cause de la chaleur qui se développe dans le corps humain. Il admettait aussi que l'air enlève au sang des vapeurs ou effluves qui se trouvent ainsi expulsés de l'organisme.

Mais lorsque Mayow chercha à pousser plus loin ses investi-

(1) Philos. Trans., 1668, p. 835.

(2) Cette désignation , qui peut paraître bizarre aujourd’hui, signifiait la matière aériforme qui manifeste son action quand le nitre est placé sur des charbons ardents et active la combustion de ces corps ; ailleurs Mayow désigne ce même principe sous le nom d'esprit igno-aérien, et il est

à noter qu’à cette époque ies mots esprit, gaz et vapeur étaient souvent employés comme synonymes.

(3) Mayow trouva que la respiration d’une souris avait détruit ;; Où environ 7 pour 100 de l'air contenu dans le vaisseau où il avait placé cet animal. (De sal-nitroret spiritu nitro-aereo, 1674, p. 105.)

RESPIRATION

gations, il se trouva impuissant à expliquer ce que devenait la matière vivifiante de l'air qui avait disparu ainsi dans le travail respiratoire, et il accumula même de nouvelles ténèbres autour de cette question fondamentale en cherchant à concilier les faits nouveaux de la science avec d'anciennes idées relalives aux propriétés élastiques des gaz.

Malheureusement pour les progrès de la physiologie et de la chimie, cet habile observateur mourut peu de temps après la publication de cette belle série de recherches, fruit des travaux de sa jeunesse. On voit par ses éerits qu'il était sur la voie d’une des plus grandes découvertes des temps modernes, et s’il eût véeu quelques jours de plus, Lavoisier aurait eu peut-être à exercer son génie sur d’autres questions que celles dont la solulion a rendu sa gloire non moins impérissable que la science

elle-même (1).

(4) C'est à l’âge de vingi-neuf ans que ce grand chimiste publia en 1674 ses recherches sur la constitution et

les propriétés de l'air; déjà il avait

fait paraître son Traité sur la respiration, et il mourut à Oxford, en 1679, à l’âge de trente-trois ans. Non-seulement il était arrivé à reconnaître que l'air se compose en partie d’une matière comburante et apte à entretenir la vie, et en partie d’un fluide impropre à la respiration ainsi qu'à l’alimentation du feu; mais aussi il avait été conduit à penser que ce même principe engendre les acides en se combinant avec certains corps, tels que le soufre ; qu’il se trouve condensé, pour ainsi dire, dans le nitre, et que c’est pour cette raison qu'un mélange de nitre et de soufre peut brûler dans le vide ; enfin que lors de la transformation du fer en rouille, ou quand

l’antimoine brûle, ces métaux se combinent avec cetie portion vitale de l'air, et que l’augmentation de poids de l’antimoine ainsi calciné ne dépend probablement que des particules igno-aériennes fixées pendant l'opération.

Or il suffit de substituer le mot oxygène à celui d'esprit nitro-aérien où de principe igno-aérien, pour apercevoir nettement dans ces résultats de l’expérimentation les germes presque mâûris de la grande découverte réalisée cent ans plus tard par lillustre Lavoisier ; mais, pour arriver à cette découverte, il aurait fallu séparer les matières constitutives de l'air, et Mayow n’avait pu les voir que par les yeux de l'esprit.

Dans un premier ouvrage de Mayow (a), on trouve aussi des .observations judicieuses sur le jeu du dia-

(a) Tractatus duo seorsim editi, quorum prior agit de respiratione, alter de rachitide. In-8 ,

Oxoniü, 4661.

La haute portée des travaux de Mayow resta longtemps inaperçue ; leur influence fut presque nulle sur les progrès de la physiologie, et il a fallu encore un siècle de découvertes pour en faire comprendre la signification et la valeur (4).

$ 10. — Ce qui manquait surtout à Mayow el aux autres chimistes de son époque, pour assurer le succès de leurs recherches sur la respiration, c'était l’art de manipuler les gaz comme on le fait d’un corps solide ou liquide. Ainsi nous voyons Boyle avoir recours aux procédés les plus grossiers, quand il veut étudier l'influence exercée par les animaux sur les propriétés chimiques de Pair; et lorsque, en 1664, Wren voulut recueillir le fluide élastique qui se dégage pendant la fermen-

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

phragme dans le mécanisme de la respiration ; mais c’est dans le livre publié en 4674 (a) qu’il exposa l’ensemble de ses recherches. Une analyse du premier de ces ouvrages se trouve dans les Transactions philosophiques de la Société royale de Londres pour 1669, et Fourcroy a donné des extraits fort étendus du second (b) ; on peut consulter aussi à ce sujet l'ouvrage de M. Hoefer (c).

(1) Quelques auteurs de la fin du xvri° siècle eurent cependant des idées assez justes sur la nature des phénomènes respiratoires. Ainsi Slare, à l’occasion des expériences de Boyle sur la coloration de la solution du cuivre ammoniacal par le contact de l'air, chercha à expliquer de la même manièrée la coloration du sang artériel en rouge vif, et il ajouta que d’après les

expériences sur là respiration des animaux en vase clos, il était conduit à penser que dans cet acle physiologique il devait y avoir non-seulement exhalation d’une vapeur, mais absorption de quelque chose existant dans l'air.

D'après le volume considérable d'air qui est nécessaire à l'entretien de la vie, il pense aussi que ce principe ou esprit vivifiant né se {rouve répandu qu’en petite quantité dans l’atmosphère (d).

Mais les idées de Mayow furent combattues par Hales dont l'autorité était très grande pendant la première moitié dusiècle suivant, et l’on attribua alors à des changements dans l’élasticité de l'air, plutôt qu'à l'existence d’un principe vital, les modifications que la respiration détermine dans les propriétés de ce fluide (e).

(a) Tractatus quinque medico-physici : quorum primus agit de sal-nitro et spirilu nitro-aereo,

secundus de respiratione, tertius de respiratione

lari, ete. In-8, Oxonii, 4674.

(b) Annales de chimie, an var, t. XXIX.

Hoefer, Histoire de la chimie, t. IE, p. 260,

d) Philos. Trans., 1693, no 204, p. 898.

fœtus in utero et ovo, quartus de motu MusCUu—

( (e) Hales, Siatique des végétaux el des animaux, 1. 1, 196 et suiv.

Origine de Ja chimie pneumatique,

tation, il imagina seulement d'adapter une vessie vide au goulot du flacon renfermant la matière fermentescible (4).

L'idée de faire usage d’un vase renversé sur de l’eau, pour y emprisonner de Pair, est fort ancienne, et dans les premières années du xvr siècle elle donna lieu à l’invention de la eloche du plongeur (2). Vers la fin du siècle suivant, J.-B. Bernoulli employa ce moyen pour constater la production du gaz qui se dégage dans certaines opérations chimiques (3). Mayow en fit également usage (4); mais cet expérimentateur ne savait ni recueillir, ni transvaser commodément les fluides aériformes, et l'on attribue généralement l’art de les manier à un pharmacien de Paris, nommé Moitrel. Il me semble cependant que le mérite de cette invention appartient davantage au célèbre astronome Halley ; car déjà en 1716, celui-ci, en perfectionnant la eloche à plonger, donna toutes les indications nécessaires pour guider les chimistes dans leurs expériences pneumatiques (5). Du reste, c’est surtout à Hales que l’on

RESPIRATION

(1) Voyez Some Expirements made inthe Air Pump {Phil. Trans., 1675, vol. X, p. 445). — Dans la même année, Hook employa aussi ce procédé pour recueillir le gaz qui se dégage des coquilles d’huîtres par lPaction d’un acide.

(2) Un auteur du xvi° siècle, Taisnier, raconte qu’en 1538 l’empereur Charles-Quint étant à Tolède, assista à une expérience dans laquelle deux Grecs descendirent sous l’eau dans une sorte de marmite renversée, et y restèrent pendant un certain Lemps sans être mouillés et sans que la lumière qu’ils avaient emporiée avec eux $€ fût éteinte (&).

Pendant la seconde moitié du xvr1° siècle, on s’occupa beaucoup de l'emploi de moyens analogues pour

opérer le sauvetage des richesses perdues sur les côtes d’Angleterre et

. aux Antilles par le naufrage des vais-

seaux espagnols, et une personne nommée Phipps obtint même des résultats considérables. On trouve aussi dans les ouvrages de Bernoulli diverses inventions destinées à faciliter le séjour sous l’eau, à l’aide de cloches ou de masques; mais dans les différents appareils employés à celte époque, on ne renouvelait pas régulièrement la provision d’air.

(3) J. Bernoulli, Dissert. de effervesc. et ferment, 1590. (Up. om, LD

(4) Tract. de sal-nitro et spiritu nitro-aereo (Op. cit., 1674).

(5) The Art of Living under Water, or Means of Furnishing Air at the

(a) Voyez l'ouvrage du père Schott, imprimé en 1687, et intitulé: Technia curiosa, liv. D,

chap. IX, p. 393. ;

doit les moyens d’expérimentation à l'aide desquels Pétude des oaz devint facile comme elle l'est de nos jours. Hales inventa la cuve à eau telle, à peu de chose près, que nous l'employons

NATURE DE CE PHÉNOMÉÈNE

dans tous nos laboratoires, et il fit usage de tubes recourbés |

pour conduire les gaz des vases dans lesquels leur dégagement s’opérait jusque dans les éprouvettes destinées à les recueillir. IL fit usage de cet appareil pour les gaz fournis par la distillation de beaucoup de matières organiques et pour faire quelques expériences sur la respiration; mais il ne sut pas distinguer ces caz entre eux, et il laissa à d’autres physiologistes plus clairvoyants la gloire d'en avoir profité pour résoudre les questions physiologiques dont la solution était restée incomplète entre les mains de Mayow (L).

S AL. — La première découverte importante que celte nouvelle étude des gaz vint fournir à l’histoire de la respiration est due à un professeur de Glasgow, Joseph Black, et date de 1757. Après avoir constaté que la magnésie préparée par précipitation contient une matière aériforme , et avoir isolé, recueilli et étudié les propriétés de ce fluide auquel il donna le nom d'air ficé ( fiæed air), Black reconnut que ce gaz est aussi un des produits de la respiration de l’homme et des ani-

Bottom of the Sea, by Halley (Philos.

Trans., 1716, p. 492). Je n'ai vu ce Mémoire cité par aucun des écrivains qui ont traité de l’histoire de la chimie pneumatique, et M. Hoefer, dans son ouvrage plein d’érudition , attribue exclusivement à Moitrel d’Elément l'invention de l’art de transvaser el manipuler les gaz; or la brochure de ce chimiste ne date que de 4719 {voy.

Hoefer, Op. cit., t. If, p. 942),

(1) ALES, né en 1678, s’est OCCUPÉ surtout de chimie appliquée à la physiologie végétale. Son principal ouvrage est intitulé Vegetable Statichs,

| FPE

et parut en 4727. On y lrouve des expériences conduites avec une rare sagacité et une multitude de découvertes importantes. Les procédés dont il fit usage pour recueillir les gaz sont consignés dans le sixième chapitre de ce livre, et ses appareils y sont représentés pl. 45 à 20. L'édition citée ici est la traduction française, intitulée :

La statique des végétaux et celle des animaux (2 vol. in-8, Paris), 1779. On doit aussi à ce savant beaucoup de recherches sur le mouvement du sang, dont il sera question dans la suite de ces lecons, 11 mourut en 1761.

Découverte de la production d'ac. carboniq.

dans la respiration.

maux. Il s’assura de ce fait en soufflant à travers un tube dans de l’eau de chaux ou dans une solution d’aleali caustique : dans le premier cas , il voyait effectivement un précipité blanc se former, et dans le second l’aleali perdait peu à peu sa causticité. Black trouva aussi que le gaz exhalé de la sorte par les poumons est impropre à la respiration, et qu'il ne diffère pas de celui engendré par la fermentation vineuse ou produit par la combustion du charbon.

L'air fixé ou air fixe, gaz que Bergmann, appela ensuite acide aérien, n’était, comme on le voit, que la matière aériforme dont l'existence avait été signalée un siècle et demi avant par Van Helmont, sous le nom d’esprit sylvestre ou de gaz (L). Black fut le premier à le recueillir de façon à pouvoir en étudier les propriétés et à nous le faire réellement connaître ; mais on ne saurait sans injustice pour ses prédécesseurs lui en attribuer la découverte, ainsi que le font la plupart des chimistes (2), el son

RESPIRATION

(1) Voyez page 578,

(2) En effet, non-seulement Van Helmont avait déduit de ses expériences que dans la fermentation, la combustion du charbon et la respiration, il se produit un fluide aériforme particulier, auquel, dans le langage de son temps, il donna le nom d'esprit sylvestre (VOy. p. 379) ; mais en 1696 Jean Bernoulli, en attaquant de la craie par un acide, avait obtenu le gaz acide carbonique, isolé et l’avait recueilli dans une éprouveite sous laquelle la réaction s’opérait (a). Ce gaz était donc découvert longtemps avant que Back eût commencé ses belles recherches à ce sujet. Cependant le service rendu à la chimie et à la physiologie par les travaux de ce dernier

(a) Dissert. de effervescentia, cap. XX.

expérimentateur est en réalité bien plus grand que celui résultant de la découverte simple de ce fluide. Black a été le premier à nous faire connaître réellement le corps désigné de nos jours sous le nom d'acide carbonique, et si la production de ce gaz dans la respiration a été soupçonnée par Van Helmont, elle n’a été démontrée que par les expériences de Black. C’est dans ses lecons qu’il exposa d’abordles résultats de ses recherches, et ils ne furent recueillis et publiés par la voie de l'impression qu'après sa mort, par les soins d’un de ses élèves, J. Robison (b). Cet ouvrage est très rare, mais on trouve une analyse intéressante des recherches de Black dans l'Histoire de la chimie de Hoefer (c).

(b) Lectures on the Elements of Chemistry, delivered in the University of Edinburgh by the

Late J. Black, 1803. 2 vol. in-4.

(c) Tome Il, p. 354.

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

mérite principal aux veux du physiologiste est d’avoir prouvé expérimentalement que ce corps est un des produits du travail respiratoire. Malheureusement il n’alla pas plus loin et ne chercha ni à démêler les rapports qui pouvaient exister entre ce phénomène et le rôle de l'air dans la respiration, ni à déterminer la nature intime de ce fluide aériforme. Or, cet air fixe ou air crayeux, Comme on le nomma aussi, n’est autre chose que le gaz acide carbonique des chimistes modernes.

J'ajouterai que quinze ans après la découverte de Black, mais longtemps avant qu'elle eüt été rendue publique par la voie de l’impression, Bergmann fit des recherches approfondies sur ce gaz et en constata la présence dans l'atmosphère (4).

$ 12. — Ce nouveau progrès dans la connaissance des phénomênes de Ja respiration des animaux fut suivi d’autres recherches encore plus importantes, prélude nécessaire des découvertes brillantes qui nous donnèrent la théorie des rapports des êtres vivants avec l’atmosphère, et qui servirent de fondement à tout l'édifice de la chimie moderne. proportion très minime ; mais C’étaient des conjectures et non des démonstrations qu'il en donna, et, comme

nous le verrons bientôt, la découverte de la composition de l'air appartient

Black naquit de parents écossais, à Bordeaux, en 1728, et mourut à Edinburgh, en 1799. On lui doit aussi une découverte capitale en physique, celle de la chaleur latente, qui date

de. 1702,

(1) C’est à ce grand chimiste qu’on doit la connaissance de la plupart des propriétés de l’acide aérien, ou acide carbonique , et du rôle de ce corps dans la constitution des sels, ainsi que beaucoup d'expériences précieuses relatives à son action asphyxiante, etc.

Il est aussi à noter que BERGMANN fut

l'un des premiers à avoir une opi-

nion rationnelle sur la constitution de l'air atmosphérique qu’il considérait comme un mélange de trois fluides élastiques, savoir : d’air vital ou air pur, d’air vicié et d'acide aérien en

tout entière à un de ses contemporains. Les expériences de Bergmann furent connues des chimistes en 1772, mais ne furent publiées d’une manière complète que dans les Wémoires de l’Académie de Stockholm, pour 4775. Son Mémoire sur lacide aérien se trouve reproduit dans ses Opuscula physica et chimica, vol. I (1788). Bergmann naquit en 1735 et mourut en 4784. Il fut l’un des premiers à chercher à déterminer avec précision les proportions dans lesquelles les corps s’unissent entre eux dans les combinaisons chimiques.

Travaux de Priestley.

Découverte du mode de respiration des plantes.

En effet, l'étude des gaz, préparée par les travaux de Hales et de Black , fut alors poursuivie avec ardeur par Priestley en Angleterre, par Scheele en Suède, par Lavoisier en France, et donna bientôt des résultats également précieux pour la physiologie et la chimie.

En 4774, Priestley (L), après avoir vu, comme beaucoup de ses devanciers, que par l'effet de la respiration Fair de-

RESPIRATION

vient inapte à entretenir la vie des animaux ou à alimenter la flamme, chercha s’il ne lui serait pas possible de rendre à ce fluide ainsi vicié ses propriétés premières. I fit à ce sujet plusieurs essais infructueux ; enfin il trouva que les plantes en végétation prospèrent dans l'air altéré de la sorte el le ramènent à son état primitif ; car, sous leur influence, il redevient propre à la respiration des animaux et-à l'entretien de la flamme (2).

Ainsi il existe une sorte d’antagonisme entre l’action exercée sur l'atmosphère par les deux grandes divisions de la Nature

(1) PRIESTLEY naquit en 1735 et mourut en 4804. Il s’occupa de controverses religieuses non moins que de travaux de science. Parmi les nombreuses découvertes qu’on lui doit, je citerai non-seulement celle dont il est question ci-dessus , mais encore celle du deutoxyde d’azote et de l’action remarquable que l'air (ou plutôt loxygène) exerce sur ce gaz; celle des gaz acide chlorhydrique, acide sulfhydrique, ammoniaque, hydrogène phosphoré, etc.

(2) Ce travail, lu à la Société royale de Londres, en mars 1772, et imprimé

dans les Transactions philosophiques pour la même année (a), fut reproduit dans l’ouvrage de Priestley sur l'air (b).

Priestley n’étudia d’abord que très imparfaitement ce phénomène impor tant de la respiration des plantes, et en 4779 il commença même à douter de l'exactitude de ses premières observations à ce sujet (c); mais, l’année suivante, Ingenhousz répéta ses expériences, les confirma, et compléta sa découverte en constatant linfluence que la lumière exerce sur la décomposition de l'acide carbonique et le

(a) Priestley, Observ. on Different Kinds of Air (Philos. Trans., 11692, vol. LXIT, p. 447).

(b) Le chapitre cité plus spécialement ici est celui intitulé :

On Air Infested with Animal Respi-

ration and Putrefaction (Experim. and Observ. on Different Kinds of Air, 2° édit., vol. I, p. 86

et suivantes).

(c) Priestley, Experim. and Observ. relating to Various Branches of Natural Philosophy, etc.;

4779, vol. 1, p. 837, etc

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE. 397

organique : les Animaux vicient l'air par leur respiration et le “ rendent ainsi éminemment propre à servir à l'alimentation des Plantes; tandis que les Plantes, à leur tour, le modifient d'une manière contraire et le rendent respirable pour les Animaux. La pureté de l'atmosphère terrestre, et son aptitude à remplir le rôle qui lui est assigné dans le système général de la Création, semblent donc dépendre des rapports qui existent entre le fluide ainsi répandu à la surface du globe et les deux sortes d'êtres vivants à l'usage desquels ce fluide est destiné. Les plantes, pour satisfaire aux conditions de leur existence, approprient air aux besoins des animaux, et ceux-ci, en le viciant par l'usage, fournissent aux végétaux un aliment qui leur est nécessaire, et qui, après leur avoir servi de la sorte, redevient un principe de vie pour les animaux. Les plantes défont sans cesse ce que les animaux ont fait, et les animaux en même temps détruisent les etfets produits par l’action des plantes; de l'équilibre de ces deux forces, agissant en sens contraire, résulte un état stable, et j’appellerai l'attention sur cette condition de durée, non-seulement à raison de l'harmonie admirable qu'elle nous révèle , mais encore parce qu'elle est un des caractères du erand œuvre de la Création. En effet, ce n’est pas en rendant les choses immuables que le Créateur semble avoir voulu en assurer la durée, mais en renouvelant ce qui les constitue ; el dans les grands phénomènes de la physique du globe, aussi bien que dans ceux de la Nature vivante, nous voyons que la stabilité ne réside pas dans le repos , mais dans le mouvement s’opérant sans cesse dans un cercle fermé, ou consistant plutôt en une suite d’oscillations déterminées par le jeu de forces

ches en 1781, et a fait des observa-

dégagement de l'oxygène par l’action tions intéressantes au sujet de l'action

des parties vertes des plantes (a).

Enfin, Priestley a repris ses recher- de la matière verte sur l'air, etc. (b).

(a) Ingenhousz, Expér. Sur les végétaux, 1119 (trad. franc. ; 11787, t. I, p. XLVij et suiv.) (b) Priestley, Experim. and Observ., vol. II, p. 16, etc.

Découverte de l'oxygène.

Découverte de l'azote.

398 RESPIRATION

contraires. De même que les vapeurs, en s’élevant de la surface des eaux, vont alimenter les nuages , et que l’eau des nuages, en tombant sur la terre sous la forme de pluie, revient dans les bassins d’où elle était sortie, pour s’y vaporiser de nouveau, et parcourir ainsi éternellement le même cercle; de même nous voyons l'air fournir aux animaux une portion de sa substance et en recevoir l'aliment que les plantes doivent y puiser; puis les plantes y verser à leur tour ce qui est nécessaire à la vie des animaux. L’atmosphère, en pourvoyant ainsi sans relâche aux besoins des êtres organisés, ne s’épuise donc pas , mais conserve une éternelle pureté et demeure toujours apte à remplir le même rôle dans la Nature : vaste association que la Providence a réglée. A l’époque où Priestley découvrit ce système d'échanges si bien pondéré, on ne pouvait en comprendre nettement le mécanisme ; mais les faits nouveaux dont la science devait bientôt s'enrichir, et dont je dois maintenant vous parler, ne tardèrent pas à nous en donner une explication complète.

$ 13. — Vers la même époque, ee grand expérimentateur fit une autre observation qui resta d’abord stérile, mais qui conduisit bientôt à la découverte d’un fluide éminemment propre à l'entretien de la combustion et de la vie. Préoccupé d'idées théoriques dont la chute était prochaine, Priestley appela ce corps de l'air déphlogistiqué, car 11 supposait que c'était de l'air ordinaire privé du principe imaginaire appelé phlogistique. Or ce produit nouveau, que l’on désigna ensuite sous le nom d'air vital, n’est autre chose que l'oxygène des chimistes actuels (4). Priestley obtint aussi par divers procédés le gaz impropre à la respiration, qui constitue le résidu laissé par l'air

(1) Un des chimistes à bon droit les vreul (a), et un auteur remarquable plus célèbres de nos jours, M. Che- par l'étendue de son érudition, M. le

(a) Journal des savants, 1851, p. 225

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

à après qu'on y à fait brûler du charbon ou du soufre, et qu’on a enlevé par l'action de l’eau les produits de cette combustion. Il en étudia les propriétés, et il le considéra comme étant de l'air chargé de phlogistique. Aujourd’hui on le regarde comme un principe élémentaire, et on le connaît sous le nom

d'azote.

S 14. — Nous avons déjà vu que vers le milieu du xvure siècle Fracassati et Lower avaient constaté l'influence exercée par l'air

professeur Bérard, ont attribué cette découverte à Bayen (a), qui, en calcinant de l’oxyde rouge de mercure, avait vu en effet un fluide aériforme se dégager de ce corps. Mais il me semble que cette opinion n’est pas fondée.

Effectivement les recherches de ce chimiste, publiées dans le Journal de physique en 1774, datent de la même époque que celles de Priestley sur le minium, qui parurent également en 1774, dans les Transactions philosophiques ; et d’ailleurs l’un et l’autre avaient été précédés dans la constatation de faits de ce genre par Lavoisier, dont le travail sur l'existence d’un fluide élastique fixé dans quelques substances (le minium, par exemple), fut présenté à l'Académie des sciences en 4773. Mais ce qui constitue les droits de Priestley à la découverte de l'oxygène, ce n’est pas d’avoir vu que dans la calcination du précipité rouge de mercure il se dégage un gaz quelconque qui pouvait être de l'acide carbonique ou tout autre fluide aériforme, mais d’avoir constaté que ce corps diffère de tous les autres gaz connus jusqu'alors, et c’est ce que

Bayen ne songea pas à tenter (b).

Priestley fait remonter ses premières expériences à 1774; mais celles qui lui firent distinguer son air déphlogistiqué, c’est-à-dire l'oxygène de tous les autres gaz, sont du 1° mars 4745: (€).

SCHEELE arriva au même résultat peu de temps après. En 1774, Bergmann publia dans les Mémoires de l’Académie de Stockholm un travail sur l’acide aérien (ou acide carbonique), dans lequel il annonce l'opinion que l’air atmosphérique contient, indépendamment d’une petite quantité de cet acide, un air qui ne peut servir ni à la respiration, ni à la combustion, et qu’il nomme @ir vicié ; enfin un air absolument nécessaire au feu et à Ja vie animale, qui fait à peu près le quart de Pair commun, et qu’il regarde comme de l'air pur. Enfin, Scheele publia, en 1777, son ouvrage sur l’air et le feu, dans lequel ii décrit le gaz qu'il nomma air du feu, et qu’il obtint, soit en chauffant le précipité rouge de mercure, soit en traitant le minerai de manganèse par de l’acide sulfurique.

(a) Voyez Bérard, Cours de physiologie, t. HE, p. 328. 7 (b) Voyez l'Éloge de Bayen par Parmentier, dans les Opuscules chimiques de Bayen, t. I, p. 59, (c) Voyez Experiments and Observations on different Kinds of Air, 1775, vol. IL, p. 40.

Action de l'oxygène sur le sang.

Lavoisier,

RESPIRATION

100 | dans la produétion de là teinte vermeille du sang. Cigna (1) ets Hewson (2) étaient arrivés à des résultats analogues, mais on ne savait encore rien de positif touchant l'influence que le sang exerce sur les propriétés de l'air, lorsque Priestley vint à son tour étudier les phénomènes de la respiration (8). I prouva que ce changement dans la couleur du sang est dû à l’action de ce gaz oxygène dont il venait de découvrir l'existence, et que le sang, en agissant sur l'air, prive ce fluide de la propriété d'entretenir la combustion ou de servir à la respiration. Enlin il montra aussi que ces réactions peuvent s'opérer à travers une membrane organique aussi bien que lors du contact direct de l'air avec le sang, et que par conséquent les phénomènes qui se produisent à vase ouvert peuvent se manifester aussi entre ces deux fluides dans l’intérieur de nos poumons.

Priestley avait donc entre les mains tous les éléments néces: saires pour résoudre deux des questions les plus grandes de a chimie et de la physiologie : celle de la composition de Fair atmosphérique, et celle de la nature de la respiration des antmaux. Mais, s’il possédait à un haut degré le talent de l’expérimentation, il n’avait pas l'esprit généralisateur ; 1l semblait se plaire à attribuer au hasard plutôt qu’à une direction intelligente les résultats obtenus par ses patientes recherches , el tout en fournissant à la science des précieux matériaux, il n’éleva aucun édifice. : |

$15. — Le rôle d'architecte était réservé à un de ses contemporains, qui, doué tout à la fois du jugement droit et sévère

(1) Cigna, Op. cit. (Miscellanea Soc. Taurinensis, vol. I, p. 68), et De respiratione (Op. cit., t. V, 1773).

(2) Hewson , JInquiry into the Properties of she Blood (Works, P. 52

(3) Priestley, Observ, on Respira-

tion and the Use of Blood (Philos.

Trans., 1776, p. 226).

La principale conclusion qu'il semble tirer de toutes ces expériences intéressantes, est que l’un des principaux usages du sang serait de rece-

voir et d’excréter du phlogistique.

(Loc, cit,, p. 247.)

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

sans lequel le génie devient inutile à l’hommede science , et

“de cette imagination de poëte qui sait embrasser l’ensemble des choses , saisir au premier coup d’œil des rapports qui échappent au vulgaire et en faire jaillir des lumières nouvelles, vint créer la chimie moderne.

Ce grand architecte, vous le connaissez tous : e’était Lavoisier. Lavoisier, dont le nom est à la fois un titre de noblesse pour la France et une flétrissure pour l’époque où une gloire si pure ne pouvait préserver de la hache du bourreau une tête innocente (1).

L'histoire de nos connaissances relatives à la respiration se lie d’une manière si intime à celle des progrès de la chimie, que, tout en voulant ne vous parler que de physiologie, je me vois sans cesse conduit à vous entretenir de travaux chimiques ; et pour faire bien saisir la grandeur des services rendus aux sciences naturelles par l’illustre Lavoisier, je serai même obligé de m’éloigner pendant un instant du but principal de nos études, et de vous dire quelles sont les erreurs qu'il avait

à combattre en même temps que je vous raconterai les découvertes qui lui sont dues.

$16. — A la fin du xvn° siècle, les études chimiques étaient depuis longtemps poursuivies avec ardeur, et des faits en PB

nombre immense avaient été constatés, d’abord par Gerber, Arnaud de Villeneuve, Raymond Eulle, et les autres disciples de l’école arabe , puis par des médecins et des métallurgistes, tels que Paracelse, Van Helmont et Agricola, ainsi que par

(4) Né à Paris, en 1743, LAVOISIER commença ses travaux chimiques en

quier-Tainville envoya à l’échafaud.

Tout homme de cœur lira avec plaisir

1767, et dans l’espace de quelques

années il changea la face de la science.

Malgré les grands emplois qu’il occu-

pait, je ne connais pas de vie mieux

remplie dans l'intérêt de la science et

de l'humanité, Le 8 mai 4794, Fou- I,

et attendrissement les pages éloquentes et instructives dont les travaux et la mort de Lavoisier sont le sujet dans l'ouvrage si remarquable de M. Dumas, intitulé : Leçons sur la philosophie chimique, In-8°, 1836.

une foule d’alchimistes ardents à la recherche de trésors Imaginaires: mais ces faits étaient épars et sans lien ; aucune théorie rationnelle ne les réunissait en un corps de doctrine, et la chimie était un art, mais pas encore une science.

Au commencement du xvm' siècle cet état de choses chanea. Un médecin allemand, doué d’une intelligence puissante, Stahl (1), saisit ces faits dans leur ensemble, les coordonna en un système, et à l’aide d’une théorie simple et philosophique, il donna une explication plausible de tous les phénomènes chimiques étudiés jusqu'alors. L'édifice ainsi élevé repose tout entier sur cette hypothèse, que la matière du feu ou phlogistique peut se présenter à deux états : libre ou en combinaison avec d’autres corps, et que les propriétés de ceux-ci diffèrent suivant qu'ils sont unis ou non à cette matière subtile et qu'ils en contiennent une proportion plus ou moins grande. Ainsi, dans la théorie de Stahl, les matières terreuses, telles que la rouille, la chaux et tous les corps auxquels on donne aujourd’hui le nom d’oxydes, étaient des corps simples, et par leur union avec le phlogistique ils constituaient les métaux ; les combustibles tels que le charbon étaient des corps très riches en phlogistique et abandonnaient ce principe en brülant. L'air était nécessaire à l'entretien de la flamme, parce que c’était elle qui enlevait aux combustibles en ignition leur phlogistique, et quand elle cessait de pouvoir agir ainsi, c'était qu’elle se trouvait déjà pourvue de tout le phlogistique dont elle était susceptible de se charger. Enfin dans les phénomènes de la respiration, tels que Priestley les comprenait, le sang, au contact de l'air ou séparé

(1) STAHL naquit en 1660. Après avoir professé à l’université de Halle,

41747. Ses écrits, mélange bizarre de latin et d'allemand, sont difliciles à

il occupa à Berlin la charge de premier médecin du roi de Prusse, et mourut dans cette ville en 1734. Son principal ouvrage est intitulé : Fundamenta chymicæ dogmatico-rationalis. In-4°,

comprendre. (Voy. à ce sujet Dumas, Leçons de philosophie chimique, p. 75. — Hoefer, Histoire de la chimie, t. Il, p. 402. — Chevreul, Journaldes savants, 1851, p. 160).

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE. h03

de ce fluide par une membrane organique seulément , cédait du dl phlogistique à l'atmosphère et produisait ainsi de l'air phlogistiqué ou azote; tandis que les plantes, venant à leur tour absorber ce principe du feu, déphlogistiquaient l'air et le rendaient nouveau apte à se charger du phlogistique dont les animaux devaient être débarrassés (1).

Dans cette théorie de Stahl tout semble, au premier abord, s’enchaïiner et trouver une explication facile. Elle était en accord avee tous les faits généralement connus à l’époque où elle vint animer en quelque sorte la masse informe des arts chimiques et en faire une science. Aussi fut-elle reçue avee enthousiasme et exerça-t-elle pendant la plus grande partie du xvm° siècle une puissante influence sur les idées et sur les travaux des expérimentateurs ; mais tous les efforts de ceux-ci pour isoler et saïsir ce phlogistique dont le rôle devait être si considérable dans la nature ; avaient été vains, et il répugnait à quelques bons esprits, à Buffon, par exemple, d'admettre sans preuve aucune l'intervention incessante d’un être imaginaire et insaisissable.

Cependant, à l’époque où Stahl émit cette théorie, elle répondait à tous les besoins dela science; car alors les études chimiques avaient surtout pour objet la constatation des propriétés des corps et la connaissance de leur mode de préparation ; On n’était pas encore arrivé à chercher les proportions dans lesquelles ils se combinent entre eux, et l'usage de la balance était presque inconnu dans les laboratoires.

Or l'emploi de cet instrument pouvait seul conduire à la connaissance de la vérité, et c’est pour en avoir compris toute l'importance que Lavoisier a pu non-seulement renverser du premier coup le vieux système de Stahl, mais y substituer la

théorie nouvelle qui sert de base à la science chimique de nos jours.

(1) Observations on Respiration and the Use of Blood (Philos. Trans., 1776; vol. LXVI, p. 226).

Théorie Lavoisienne.

hOA

En effet, la théorie du phlogistique suppose que les métaux, en se transformant en terres (ou oxydes), perdent quelque chose, et doivent par conséquent diminuer de poids, tandis que par leur réduction leur poids devait augmenter, si dans cette opération ils absorbaient du phlogistique. | 4

Depuis longtemps il existait dans la science quelques faits propres à servir de contrôle aux idées théoriques touchant le rôle du phlogistique. Ainsi, longtemps avant que Stahl eût promulgué sa doctrine, un médecin du Périgord, J. Rey, dont le nom mériterait d’être cité avec honneur par les physiciens aussi bien que par les chimistes , avait dit que l’étain augmente de poids par sa calcination à l'air (1), et Stahl luimême n'ignorait pas que la litharge et le minium, ou les cendres de plomb, comme on appelait alers les oxydes de ce métal, pèsent plus que le métal qui les fournit, et que leur

RESPIRATION

poids diminue lorsqu'on les ramène à l’état métallique. Mais

tous ces faits, insuffisamment développés, étaient tombés dans l'oubli, ou la signification n’en avait pas été saisie par les partisans de la doctrine du phlogistique, lorsque Lavoisier publia ses premiers travaux sur la composition de l'air et les phénomènes de la combustion (2).

(1) J. Rey naquit vers la fin du xv1° siècle, et publia en 1630 ses expériences sur la calcination des métaux (a). Il cita Cardan, Scaliger et Césalpin comme ayant observé avant lui que le plomb augmente de poids dans cette opération, et il expliqua ces phénomènes en disant que le surcroît de poids vient de l'air, lequel s’est épaissi, s’est mêlé avec la chaux et s’y est attaché. Rey fit aussi d’autres expériences pour prouver physiquement que l’air est pesant; et je m'é-

tonne que les physiciens ne citent pas son nom lorsqu'ils font l’histoire de la découverte de la pression atmosphérique. IL émit aussi des idées très remarquables sur l'attraction universelle. Il mourut en 16/5.

(2) M. Biot, dans un article fort remarquable sur les recherches de MM. Regnault et Reiset, relatives à la respiration, a examiné avec soin les droits de J, Rey à la découverte de la théorie de l’oxydation des métaux, et il remarque, avec beaucoup de raison,

(a) Rey, Essays sur la recherche de la cause pour laquelle l'estain et le plomb augmentent de poids quand on les calcine. In-8°, 1630. (Réimprimé en 1777, après la découverte de Lavoisier.)

Dans une suite de recherches commencées en 1771 et couronnées six ans après par l'expérience célèbre de l'analyse et de la synthèse successives de l'air au moyen du mercure qui, à des températures différentes, absorbe ou abandonne l’oxygène (recherches dont il ne n'appartient pas de rendre compte, mais dont je ne saurais parler sans exprimer l'admiration qu’elles m’inspirent), Lavoisier établit que l'air atmosphérique n’est pas un élément , ainsi que le supposaient les anciens, ni un fluide qui enlèverait aux corps en ignition où aux animaux qui respirent un principe igné, pour l’abandonner ensuite aux plantes en végétation, comme le croyait Priestley ; mais un mélange de deux fluides élastiques dont l'un ne peut entretenir ni la vie, ni la flamme, et dont l’autre, au contraire, est à la fois l'aliment nécessaire de la combustion et de la respiration ; que ce gaz vivifiant est fixé par les métaux, qui se transforment en ces matières terreuses appelées alors des chaux métalliques, el désignées aujourd’hui sous le nom d’oxydes ; que celles-ci augmentent de poids proportionnellement à la perte que cette combustion a fait éprouver à l'air; que le charbon, quand 1l brûle, produit à la fois de la chaleur et ce gaz méphitique déjà connu sous les noms d'air fixe ou d'acide crayeux, consomme également cet élément comburant de l'atmosphère ; enfin, que la respiration des animaux ressemble à la combustion du charbon; qu’elle consiste dans l'absorption de ce même principe auquel le nom d’air vital convient si bien, et dans la production

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

que dans la discussion des questions de priorité il faut bien distinguer entre «les assertions et les preuves, entre » les apparences et les vérités éta- » blies ; car il n’y aurait ni utilité, ni » équité, ni philosophie, à admettre » d’un auteur ancien, comme démon- » tré ce qu’on refuserait comme hypo- » thétique d’un contemporain. » Or, enappréciant d’après ces règles le livre

de Rey, on trouve que ce chimiste, bien qu’il ait entrevu la vérité, ne l’a aperçue qu'obscurément et ne l’a pas démontrée; en sorte que, malgré les idées justes de son précurseur, Lavoisier doit être toujours considéré comme le véritable auteur de la découverte à laquelle son nom est resté attaché.

(Voy. Journal des savanis, cahier de juillet 18/49.)

Découverte de la composition de l'air.

Découverte de la composition de l'acide carbonique.

Théorie de la respiration.

106 RESPIRATION

du gaz acide crayeux : échange qui rend l'air impropre à l’entretien de la vie, et qui est accompagné d’üne production dé chäléeur comme dans un phénomène de combustion.

Pour achever ce beau travail, nôf moins remarquable par la sagesse des déductions qüe par la grandeur des vues, il fal= lait une découverte de plus, et Lavoisier ne laissa pas son œuvre inachevée. Pour bien comprendre en quoi consiste la respiration des animaux, il ne suffisait pas de savoir que tous ces êtres absorbent de l'air vital (ou oxygène, nom nouveau que la portion respirable de l'air portera désormais), et qu'ils produisent de l'air fixe où acide crayeux ; il fallait, pour Saisir les râpports de ces phénomènes et pour en trouver la clef; connaître exacternent la nature de ce dernier gaz dont les propriétés seulernéht avaient été étudiées jusqu'alors (L).

Cette découverte complémentaire des grandes découvertes déjà faites par Lavoisier fut ébauchée par ses expériences dès 4775 (2), et se réalisa entre ses mains en 1780.

Lavoisier constata que ce gaz est uñ composé d'oxygène et de carbone; il détermina les proportions dans lesquelles ces éléments se combinent pour le produire ; et cette lumière nouvelle âcheva de dissiper lés ténèbres dont l’histoire physiologique dé la respiration était restée enveloppée pendant plus de deux mille ans que les philosophes cherchaient à en deviner le secret:

En effet, âux yeux de Lavoisier, comme aux yeux de tous; là respiration des animaux se montre désormais Cornme un phénomène de combustion s’effectuant dans l’intérieur de l'organisme et sous l'influence de la vie, de la même manière

(4) Priestley et Bergmann semblent nique a été constatée par les expéavoir considéré ce gaz comme un élé- riences de Lavoisier publiées dans les ment ; Kirwan, comme un composé Mémoires de l’Académie des sciences d’air vital et d’air inflammable, c’est- pour 1781, p. 448. à-dire d'oxygène et d'hydrogène. La (2) Voy. Mém. de l’Acad. des sc., véritable composition de l’acide carbo- 1777, p. 191.

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

que la combustion du charbon s'opère sous l'influence de la

chaleur. ,

L'oxygène de l'atmosphère qui disparait dans ce travail physiologique se combine en totalité ou en majeure partie avec du carbone fourni par l'organisme, et forme ainsi du gaz acide carbonique qui est versé au dehors; et cette combustion, qui est une des conditions de la vie, est aussi la principale source de la chaleur intérieure que les animaux engendrent (4).

(1) C’est une étude instructive et

d'un grand int rêt que de suivre pas à pas le développement des idées de Lavoisier, à mesure qu’il avance dans ses nombreuses recherches dont le résultat a été non-seulement la connaissance de la nature de l’air, de la combustion et de la respiration, mais une chimie nouvelle que l’on appelle souvent, à juste titre, la chimie de Lavoisier.

Ce fut en 1772 qu’il déposa à l’Académie des sciences une première Note contenant le germe de la plus grande de ses découvertes. On y lit que le soufre et le phosphore , en brûlant, fixent une grande quantité d'air et augmentent de poids, et que les chaux métalliques calcinées en vases clos avec du charbon fournissent un fluide élastique en quantité très considérable (a).

"Des faits du même ordre se multiplient bientôt sous ses yeux, et dans un Ouvrage présenté à l’Académie en 4773, et publié en 1774, il arrive à ces conclusions remarquables, que lorsque par la calcination un métal se réduit en Chaux, il fixe une certaine quantité de gaz puisé dans l'air; qu'il subit une augmentation de poids à peu près

proportionnelle à la perte du poids de l'air employé dans l'expérience ; que la quantité de matière ainsi & orbée est de beaucoup inférieure à celle de l'air employé, et que le résidu de l'air épuisé par cette action d’un métal n’est plus susceptible d’agir de la même manière ; de sorte que l’air atmosphérique semble être mêlé avec un fluide élastique particulier dont ces phénomènes dépendraient. Enfin, il ajoute plus loin que, d'après ses expériences, il semblerait que cette matière absorbable par les métaux se combine également avec le phosphore qui brûle, et constitue en volume le quart de l'air atmosphérique (b).

En 1775, dans son Mémoire sur la calcination de l’étain, Lavoisier constate d’une manière plus précise des faits du même ordre, et termine son Mémoire en disant :

«Sans anticiper sur les conséquences de cetravail, je crois pouvoir annoncer ici que la totalité de l’air de l’atmosphère n’est pas dans un état respirable, que c’est la portion salubre qui se combine avec les métaux pendant leur calcination, et que ce qui reste après la calcination est une espèce de moufette incapable d'entretenir la res-

(a) Voyez Lavoisier, Mémoires de chimie, t. U, p. 83 et 88. (b) Lavoisier, Opuscules physiques et chimiques, 1774, t.].

RESPIRATION

Cette théorie de la respiration des animaux, si simple et si nette, fut bientôt développée et étayée par les résultats que fournirent les études délicates de physique pour lesquelles Lavoisier s’associa un jeune géomètre dont la gloire devait

piration des animaux, ni l’inflammation des corps. Non-seulement l’air de l'atmosphère me paraît évidemment composé de deux fluides élastiques de natures très différentes, mais je Soupconne encore que la partie nuisible et méphitique est elle-même fort composée (a). »

Dans un autre Mémoire sur la combustion du phosphore, Lavoisier développe des faits déjà indiqués sommairement dans ses Opuscules, et apporte de nouveaux résultats à l'appui de ses vues touchant la composition de l'air et le rôle du principe comburant de ce fluide (b). Enfin, c’est dans son Mémoire sur la respiration des animaux (c) qu’il fait l'analyse de l'air au moyen du mercure, qui, chauflé en contact avec ce fluide, se transforme en précipité per se (ou oxyde rouge).

Après avoir constaté la nature du résidu gazeux laissé dans cette opération, Lavoisier reconstitua l’air avec ses propriétés ordinaires en dégageant dans ce résidu le fluide élastique que cette même préparation mercurielle abandonne sous l'influence d’une température élevée, c’est-à-dire l'air déphlogistiqué déjà découvert par Priestley. Il étudie ensuite les phénomènes chimiques de la respiration et arrive aux conclusions suivantes :

a 1° Que la respiration n’a d’action

que sur la portion d'air pur, d'air éminemment respirable contenu dans l'air de l'atmosphère ; que le surplus, c’est-à-dire la partie méphitique, est un milieu purement passif qui entre dans le poumon et en ressort à peu près comme il y était entré, c’est-àdire sans changement et sans altération ; "

» 2° Que la calcination des métaux dans une portion donnée d’air de l’atmosphère n’a lieu que jusqu'à ce que .

la portion de véritable air, d’air éminemment respirable qu’il contient, ait été épuisée et combinée avec le métal ;

» 3° Que de même, si l’on enferme des animaux dans une quantité donnée d'air, ils y périssent lorsqu'ils ont absorbé ou converti en acide crayeux aériforme la majeure partie de la portion respirable de l'air, et lorsque ce dernier est réduit à l’état de moufette ;

» 4° Que l'espèce de moufette qui reste après la calcination des métaux ne diffère en rien de celle qui reste après la respiration des animaux, pourvu toutefois que cette dernière ait été dépouillée par la chaux, ou par les alcalis caustiques, de sa partie fixable, c’est-à-dire de l’acide crayeux aériforme qu’elle contient, etc. (c). »

Quant à la source de l’acide carbonique, Lavoisier dit aussi : «On peut conclure qu’il arrive de deux choses

(a) Lavoisier, Mém. sur lu calcination de l'étain (Mém. de l'Acad. des sciences, 1174, p. 366).

(b) Sur la combustion du phosphore de Künckel, et sur la nature de l'acide qui résulte de cette combustion (Mém. de l'Acad. des sciences, 1717, p. 65).

(c) Expériences sur la respiration des animaux et sur les changements qui arrivent à l'air en passant par les poumons (Mém. de l'Acad. des sciences, 1TTT, p. 185).

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

bientôt égaler presque la sienne : l’auteur du Traité de la mécanique céleste (1). Elle reçoit chaque jour de nouvelles confirmations, et si on l’applique à la grande découverte de Priestley touchant [a respiration des plantes, on comprend aussitôt le fait fondamental de la statique de l'atmosphère. L'oxygène de air, en servant à l’entr etien de la vie des animaux, se combine avec du carbone fourni par leur substance, et rentre dans l'atmosphère à l’état d'acide carbonique, pour être ensuite absorbé par les plantes et décomposé dans l’intérieur de leur organisme ; y dépose du carbone et reparaît au dehors à l'état ré afin de servir encore une fois aux besoins du Règne animal, et de continuer à subir ces changements alternatifs, tant que l'équilibre existera entre les deux grandes divisions de la Création vivante (2).

l’une par l'effet de la respiration : ou la portion d’air éminemment respirable, contenue dans l'air de latmosphère, est convertie en acide crayeux aériforme en passant par le poumon ; ou bien il se fait un échange dans ce viscère, d’une part, lair éminemment respirable est absorbé, et de l’autre le poumon restitue à la place une portion d'acide crayeux aériforme presque égale en valeur (a). »

(1) Nous aurons à revenir sur ce travail de Lavoisier et Laplace, lorsque nous étudierons la faculté productrice de la chaleur chez les animaux (D).

(2) En enregistrant ici ce fait si important pour l'histoire naturelle de notre globe, je crois devoir mettre en garde contre une opinion qui au premier abord semble en être une consé-

quence légitime. On pense généralement que la présence des arbres au milieu des grandes agglomérations de population telles qu’il en existe dans nos villes populeuses est très utile pour l'assainissement de l'air, parce qu’ils y décomposent l'acide carbonique produit par la respiration de l’homme et des animaux en même temps qu'ils y versent de l'oxygène. Mais le fait est que l'influence des végétaux sur la composition de l’air n’est appréciable qu’en vases clos, et devient complétement insensible quand il s’agit de Pair libre. En effet, la quantité d’air répandu autour de la terre est tellement considérable par rapport aux quantités d’oxygène consommé par les animaux et à celles de l'acide carbonique décomposé par les plantes, et le mélange de toutes les parties

(a) Lavoisier, Mémoire sur la calcination de l’étain dans les vaisseaux fermés, et sur la cause de l'augmentation de poids qu'acquiert ce métal pendant cette opération (Loc. cit., p. 190). (b) Mémoire sur la chaleur, par Lavoisier et Laplace (Mém. de l'Acad. des sciences, 1780,

Découverte de la composition de l’eau.

Les dix années comprises entre 1770 et 1780 font époque

dans l'histoire de la physiologie,

non moins que dans celle des

sciences chimiques ; mais elles ne furent pas suivies d’un temps de repos, comme cela arrive souvent après un grand eflort

accompli, et Lavoisier lui-mêm

e ne s'arrêta pas dans l'étude

des phénomènes chimiques de la respiration. La balance à la

main,

il chercha si rien n’avail échappé à ses investigations,

et il s'aperçut alors que la quantité d'oxygène consommé dans

le travail respiratoire des

animaux nest pas représentée en

totalité par celle contenue dans l'acide carbonique exhalé (4).

La découverte récente de la composition de l’eau, dans laquelle, à son insu, avait été devancé par Cavendish, lui permit d'expliquer cette circonstance et de compléter sa théorie de la combustion respiratoire. Cavendish et Lavoisier, chacun de leur côté, avaient montré que l'oxygène, en brülant le gaz appelé jusqu'alors de l'air inflammable, et désigné depuis ce moment sous le nom d'hydrogène, ou oénérateur de l'eau, produit de l’eau comme il produit de l'acide carbonique lorsqu'il s’unit au carbone (2). Or, Lavoisier trouva que pour expliquer la pro-

de l'atmosphère est si complet et si rapide à raison de la diffasibilité des gaz et des couranis dont cette masse fluide est sans cesse agilée, que l'analyse ne révèle aucune différence dans la composition de l'air dans les villes et dans la campagne. M. Dumas a calculé que la quantité d'oxygène employée pendant tout un siècle pour l'entretien de la respiration de tous les êtres animés dont la surface du globe est peuplée ne dépasse pas 1 /8000 de la quantité répandue dans l’atmosphère, et que dans le cas où les plantes cesseraient de réduire l'acide carbonique excrété par ces êtres el à verser

de l'oxygène dans l'air, il faudrait dio mille années pour que la diminutixn de ce dernier gaz pût devenir appréciable par nos moyens eudiométriques ordinaires (a).

(1) Mémoire sur les altérations qu'éprouve l'air respiré, lu à Ja Société de médecine en 1785 ( Mém.

de la Soc. de méd., t. V, p. 569; et Mémoires de chimies, par Lavoisier, 4° partie, p. 13).

(2) La découverte de la nature de l'eau a donné lieu à beaucoup de débats, et a une importance si grande en physiologie, que je crois devoir m'y arrêter un instant, afin d'indiquer la

(a) Dumas, Essai de statique chimique des êtres organisés, 1849, p. 18.

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

RAA

duction de chaleur développée par la respiration, il ne suffisait pas non plus de celle dégagée par la combustion du carbone contenu dans l'acide carbonique exhalé ; et comme l'air, en sor-

tant des poumons, est toujours chargé de vapeurs aqueuses, il se vit ainsi conduit à admettre que l'oxygène inspiré sert à brüler de l'hydrogène aussi bien que du carbone dans l'inté-

part qui appartient à chacun dans le service rendu ainsi à la science.

La formation de l’eau lors de la combustion de l’air inflammable ou hydrogène avait été observée de bonne heure par Macquer, dont j'ai déjà eu l'occasion de citer les ouvrages (p. 143); mais ce chimiste n’avait pas compris la portée du fait dont ses expériences l'avaient rendu témoin (a).

Vers 1781, un physicien anglais , Warltire, vit que la détonation d’un mélange d’air inflammable et air ordinaire, déterminée par létincelle électrique, est suivie d’un dépôt de rosée (b).

Bientôt après, Cavendish répéta les expériences de Warltire, et reconnut que l’eau déposée sur les parois du vase où l’on a fait brûler de Pair inflammable et de l’air commun est le produit de cette combustion. Il opéra de la même manière sur de l'hydrogène mêlé à de l’oxygène pur, et il tira de ses expériences celte conelusion capitale, que ces deux gaz, en s’unissant, se convertissent en eau pure. Le Mémoire dans lequel Cavendish rend compte de ses recherches fut lu à la Société royale de Londres,

le 45 janvier 1784, et parut dans les Transactions de cette Société six mois après ; mais la découverte faite par ce chimiste remontait à 1781 (c).

En 1783, Priestley, guidé par les expériences de Cavendish , dont il avait déjà connaissance , irouva que l'eau déposée de la sorte représente à peu près la somme des poids des deux gaz employés. Il constata aussi que l’eau est susceptible de donner paissance à des fluides aériformes ; mais, préoccupé toujours de l’idée du phlogistique , il ne découvrit pas que dans cette réaction l’eau est décomposée (d).

A cette même époque (26 avril 1783), James Watt, le célèbre inventeur des principaux perfectionnements de la machine à vapeur, donna aussi dans une lettre adressée à Priestley la véritable explication des résultats obtenus par celui-ci dans son expérience sur la combustion de l'air inflammable : il en conclut que l’eau est un composé des deux gaz oxygène el hydrogène, dépouillés de leur chaleur latente. Mais la lettre de Watt resta inédite (conformément à sa demande), et ne devint publique par la voie de

(a) Macquer, Dictionnaire de chimie, 4178, t. I, p. 585. (b) Voyez Cavendish, Experiments on Air (Philos. Trans., 1784, p. 126). )

(c) Cavendish, Loc. cit., p. 127.

(d) Priestley, Exper. relating Lo Phlogiston and the seeming Conversion of Water into Air (Phil,

Trans. 1183, p. 427).

rieur de l'organisme, et que les produits du travail respiratoire sont par conséquent tout à la fois de l'eau et de l'acide carbonique.

Dans tous ses premiers travaux, Lavoisier ne se prononca

RESPIRATION

la presse que postérieurement à l’annonce de la découverte de Ca vendish (a).

Pendant que ces travaux se poursuivaient en Angleterre, Lavoisier cherchait à Paris la solution de la même question. Ses expériences , commencées en 4777 (b), furent nettes et décisives, ses déductions logiques et lucides. Il communiqua un premier travail sur ce sujet à l’Académie des sciences, en novembre 1783 (c), et un second Mémoire le 91 avril 1784 (d); mais déjà, le 24 juin 1783, il avait rendu plusieurs physiciens témoins de ses expériences , et Blagden , secrétaire de la Société royale de Londres, qui était de ce nombre, lui avait appris que Cavendish était déjà arrivé au même résultat, bien que ce dernier n’en eût encore rien publié (e).

Des imputations graves pour la mémoire de Lavoisier se produisirent bientôt relativement à cette communication verbale et à l'étendue des droits de Cavendish à la découverte

de la théorie de la formation de l’eau, Ces accusations ont été même reproduites de nos jours (f); mais la noblesse du caractère du fondateur de la chimie moderne est trop bien connue pour qu'aucune tache honteuse puisse être imprimée à son nom, et quand je l’entends dire que c’est avant de connaître les expériences de Cavendish qu’il avait trouvé la composition de l’eau, je le crois. En effet, je pense comme M. Flourens, que «le génie a toujours le droit d’être cru (g). »

Lord Brougham, qui a attribué

tout le mérite de cette grande découverte à Watt et à Cavendish, et qui nous représente Lavoisier comme un homme dépourvu de probité scientifique , a sans doute omis de lire ce que Watt lui-même disait le 29 avril 1784 au sujet de la part qui appartient au chimiste français. En effet, quand Watt veut établir que leau pure est le produit de la déflagration de l’air déphlogistiqué et de l’air in-.

flammable , il déclare positivement que ce sont « les expériences faîtes

(a) Watt. Thoughts on the Constituant Parts of Water and of Dephlogisticated Air ; with an Account of some Experiments on that Subject ( Philos. Trans., 1184, p. 329).

(b) Voyez Lavoisier, Mémoires de chimie, t. Il, p. 248.

(c) Lavoisier, Mémoire dans lequel on a pour objet de prouver que l'eau n'est point une substance simple, un élément proprement dit, mais qu'elle est susceptible de décomposition et de recomposition. Lu à la séance de rentrée publique de la Saint-Martin 1783 (imprimé dans le volume des Mémoires de l'Académie pour 17814, p. 468, et publié en 1784).

(d) Lavoisier et Meunier, Mémoire où l'on prouve par la décomposition de l'eau que ce fluide n’est pas une substance simple. Lu à l’Académie des sciences le 21 avril 1784, et imprimé dans le même volume que le précédent ( Mémoires de l'Académie pour 1781, p. 269).

(e) Voyez le récit de Lavoisier dans le Recueil de ses Mémoires de chimie, dont l'impression fut interrompue par la mort de ce savant ( tome IT, p. 248). .(f) Brougham, Lives of Men of Letters and Science, who florished on the Time of George LIT.

(Cavendish, vol. IT, p. 279).

(g) Flourens, Histoire de la découverte de La circulation du sang, p. 126.

NATURE DÉ CE PHÉNOMÈNE

pas sur la source immédiate des matières combustibles ainsi enlevées à l'organisme par l'air que les animaux respirent ; mais dans des publications plus récentes, qu'il fit en commun avec Seguin, il chercha à avancer encore la question, et fut alors moins heureux que dans ses recherches antérieures. IF pensa, en effet, que la combustion respiratoire à son siége dans le poumon même, ets’entretient à l'aide d'hydrogène carboné que le sang y exhalerait (4). Dans cette théorie le poumon était donc le foyer chargé de produire la chaleur animale et de la distribuer à tout le corps (2). Nous verrons bientôt que les choses

récemment à Paris » qui en donnent la meilleure preuve (a).

Il me semble donc qu’en bonne | 3 les noms de Cavendish et de avoisier doivent être associés dans l'histoire de la découverte de la constitution de l’eau. Les recherches de ces deux expérimentateurs furent exécutées simultanément, chacun arriva de son côté à la connaissance de la vérité ; et si la lettre de la loi qui règle les questions de priorité donne peut-être gain de cause à Cavendish, l'équité veut que Lavoisier lui soit associé. Leurs découvertes sont comme deux enfants jumeaux qui, conçus au même moment, se sont développés côte à côte, et entre lesquels le droit d'aînesse est résulté d’une convention plutôt que d’une différence réelle.

Quant aux droits que Watt peut avoir à cette grande découverte, je ne les place pas sur la même ligne que ceux de Cavendish et de Lavoisier.

Watt, en lisant le récit des expériences de Priestley, a eu une idée heureuse ; mais pendant que Cavendish et Lavoisier interrogeaient fruc-

(a) Philos, Trans., 1184, p. 333.

(b) Voyez son Mémoire, Loc. cit., p. 330.

tueusement la nature , il ne constata aucun fait probant , et il était si peu sûr de son interprétation des faits observés par Priestley, qu’il n’autorisa la publication de la lettre où il en rendait compte qu'après avoir élé confirmé dans son opinion par les travaux de Cavendish et de Lavoisier (b). Watt a deviné juste ; Gaven-

. dish et Lavoisier ont prouvé. Malgré

le savant plaidoyer présenté en faveur de Watt par un membre illustre de l'Académie des sciences de Paris (c), je persiste donc à regarder Cavendish et Lavoisier comme ayant eu la plus grande part dans l’'accomplissement de ce progrès scientifique, et comme ayant par conséquent le plus de droits à notre reconnaissance.

(1) Ce fut Seguin qui le premier attribua ce rôle à l'hydrogène carbané.

(Voy. Mém. de chimie, par Lavoisier, t. LI, 4° partie, p. 56.).

(2) Mémoire sur la respiration des animaux , par Lavoisier et Seguin (Mémoires de l’Académie des sciences, 1789, p. 466).

(c) Arago, Éloge hist. de James Watt (Mém. de l'Acad. des sc., t. XVII, p. CXXXVIT, etc.

Généralisation des résultats obtenus par Lavoisier.

LA

ne se passent pas ainsi, ef que la combustion physiologique s’opère en réalité dans la profondeur de toutes les parties de l'organisme. Mais ce point est d’une importance secondaire, et ce qui domine la question est le fait de l'existence de cette combustion, fait dont la découverte appartient tout entière à Lavoisier.

$ 17. -— Les belles expériences de ce chimiste portèrent exclusivement sur un petit nombre de Mammifères et d'Oiseaux. Pour donner à sa théorie toute la généralité qu'un pareil sujet comporte, il fallait poursuivre ces investigations dans les autres classes du Règne animal, et voir si les choses se passent de la même manière, d’un eôté chez les animaux aquatiques, de l’autre chez ceux qui respirent l'air par des trachées au lieu de poumons.

Déjà, en 1777, Scheele avait dit que les Mouches, les’ Abeilles et d’autres Insectes périssent dans l'air confiné et rendent ce fluide impropre à l'entretien de la combustion (1). Priestley avait observé des faits analogues chez les Poissons (2); et, avant la mort de Lavoisier, Vauquelin avait constaté aussi que chez les Mollusques et les Insectes, les phénomènes respiratoires sont de même nature que chez les animaux supérieurs, avec cette seule différence que ces êtres peuvent vivre dans un milieu plus pauvre en oxygène (3). Mais la généralisation de ce résultat est due surtout à un physiologiste italien dont le nom reparaïtra ici chaque fois que j’aborderai l’histoire d’une des

RESPIRATION

(1) Scheele, Abhandl. von der Luft und dem Feuer, p. 118.

(2) Déjà, en 1777, Priestley avait constaté que les Poissons vicient l’air de la même manière que les autres animaux ; il supposait que c'était en y cédant du phlogistique, ce qui revient à dire qu’ils absorbent loxy-

(a) Exper. on Air, vol. IT, p. 342.

gène. Mais ce chimiste n'avait pas constaté la production d’acide carbonique par ces animaux (a).

(3) Les expériences de Vauquelin portèrent sur les Sauterelles, les Colimacons et les Limaces, animaux que l'on rangeait alors dans la classe des Vers (b).

(b) Vauquelin, Observations chimiques et physiologiques sur la respiration des Insectes et des

Vers (Ann. de chimie, 1792, t. XII, p. 273).

; + NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

| A5 grandes fonctions de l’économie animale, à Spallanzani, qui entreprit, vers la même époque, une longue série de recherches comparatives sur la respiration d’un grand nombre d'animaux, les uns terrestres, les autres aquatiques : des Annélides, des Mollusques, des Crustacés, des Insectes, des Poissons , des Reptiles et des Oiseaux (1). I trouva que chez tous l'oxygène était nécessaire à la vie; que toujours ce gaz était absorbé, et que toujours il était remplacé par de l’acide carbonique.

Enfin l’illustre physicien de Berlin, M. de Humboldt, et un professeur de la Faculté de Montpellier, Provençal, publièrent, quelques années après, sur la respiration des Poissons, un orand et beau travail dont les résultats généraux s’accordaient parfaitement avec la théorie Lavoisienne : ils constatérent que

“e’est bien l'air dissous dans l’eau qui sert à l'entretien de la vie de ces animaux que cet air est plus riche en oxygène que ne l’est eelui de l'atmosphère; que les Poissons consomment l'oxygène dont ils se trouvent ainsi entourés, et qu'ils produisent de l'acide carbonique (2).

(1) L'ouvrage de SPALLANZANI Sur la respiration (a) est le dernier auquel ait travaillé ce naturaliste laborieux qui, né en 1729, mouruten 1799, après avoir professé successivement aux universités de Reggio, de Modène et de Pavie. Ce livre ne contenait qu’une petite portion de ses recherches , et après sa mort les registres de ses expériences furent confiés à Sénébier, qui en tira les matériaux d’un ouvrage intitulé : Rapports de l'air avec les êtres organisés (b). Gest par conséquent dans l'ouvrage de Sénébier que l’on doit chercher la plupart des faits relatifs à la respiration

(a) Mémoires sur la respiration, par Lazare Spal

inédit par Sénébier, In-8, Genève, 1805.

(b) 3 vol, in-8, Genève, 1807.

dont la science est redevable à Spallanzani, et s'ils avaient été exposés avec plus de méthode, plus de concision et plus de critique, ils auraient contribué davantage aux progrès de la physiologie.

(2) En 1799, Humpbry Davy avait fait aussi quelques expériences sur la respiration des Poissons, et il en avait conclu que c’est Poxygène tenu en dissolution dans l’eau qui sert à l’entretien de la vie de ces animaux. Il ajoute que nous n’avons aucune raison pour supposer que l’eau puisse être décomposée par leurs branchies.

Enfin, il annonce avoir constaté que

Janzani, traduits en français d’après un manuscrit

h16 RESPIRATION.

On constata même l'existence de phénomènes respiratoires chez l'embryon du Poulet, lorsqu'il n'est encore qu'imparfaitement développé dans l'intérieur de l’œuf, et la nécessité de ces

phénomènes pour l'entretien de la vie du jeune animal en voie

de formation (£).

la respiration des Zoophytes s'effectue de Ja même manière (a).

Mais ce sont surtout les recherches de MM. Humboldt et Provençal qui fixèrent ce point de la science (b).

(1) La nécessité d’une sorte de respiration chez le Poulet, dans l'œuf, n’a pas échappé à la sagacité de Mayow, qui paraît avoir été aussi le premier à se former des idées assez justes relatives au rôle du placenta chez le fœtus des Mammifères, car il considère cet organe comme servant à la fois à la nutrition et à la respiration des jeunes Mammifères (c). L'illustre Réaumur fit voir aussi qu’en vernissant la surface externe des œufs, on empêche l'embryon de s’y développer (d). Mais l'existence des phénomènes chimiques qui caractérisent la respiration ne fut bien constatée dans l'œuf que vers 1820. A cette époque, un physiologiste anglais, nommé Paris, observa qu'à la fin de l’incubation , il se forme de l'acide carbonique dans l’air qui occupe l’espace vide à une des extrémités de l’œuf (e).

MM. Prévost et Dumas, en étudiant

les pertes de poids que l’œuf éprouve pendant l'incubation , reconnurent aussi que l’exhalation est plus grande dans les œufs où le travail embryogénique s’opère que dans les œufs stériles, Ils attribuèrent une partie de ces pertes à la production d’une certaine quantité d'acide carbonique, et par des expériences indirectes ils furent conduits à penser que, terme moyen, un œuf de poule, dont le poids est de 50 grammes, devait abandonner ainsi à l'atmosphère, pendant le travail de l'incubation, environ 8 litres de gaz acide carbonique (f).

Vers la même époque, M. Bischoff fit voir que l’air contenu dans l’espace vide que l’évaporation produit dans la coquille de l’œuf est d’abord très riche en oxygène (g), et Dulk montra que la proportion d’acide carbonique y augmente à mesure que le développement de l'embryon avance. Ainsi,au dixième jour de l’incubation, il y trouva 4,4h d'acide carbonique et 22,47 d’oxygène pour 100, et au vingtième jour de l’incubation,. 9,23 d’acide carbonique, et 47,55 d'oxygène sur 400 (h).

(a) Contributions to Physical and Medical Knowledge, by Beddoes, p. 138. (b) Provençal et Humboldt, Recherches sur la respüration des Poissons (Mémoires de la Société

d'Arcueil, 1809, t. IL, p. 359.

(c) Tractatus tertius de respiratione fœtus in utero et ovo (Op. eit., p. 511 et suiv.)

(d) Réaumur, Mém. pour servir à l'histoire des Insectes, 17186, Cu, p.129 étsuiv.

(e) Paris, À Memoir on the Physiology of the Egg (Ann. of Philos., 1821, 2 série, vol. I, p. 2).

(f) Dümas, art. Œuf du Diet. classique d'hist. nat., 1897, t. XIL, p.121.

(g) Bischoff, Chemische Untersuchung der Lujt, welche sich in den Hühnereiern befindet (Schweigger’s Jahrb. der Chemie, 1823, Bd. IX, p. 446).

(h) Dulk, Untersuchungen über die in den Hühnereiern enthaltene Luft (Schweigger’s Jahrb.,

4830, Bd, XXVII, p. 363).

NATURE DE CE PHÉNOMÉÈNE

hA7

Le nombre des gaz dont on doit la connaissance à Priestley et aux autres chinistes du siècle de Lavoisier, ou à leurs successeurs, est assez Considérable ; mais il n’est aucun de ces corps qui puisse se substituer à l’oxygène dans le phénomène de la respiration : aucun d’entre eux ne possède la propriété d’entretenir la vie comme le fait ce principe comburant, et la plupart de ces fluides élastiques exercent même une action nuisible sur l’économie animale ; plusieurs sont délétères, pour me servir ici de l’expression propre, et tendent à produire lPasphyxie et la mort, n6n-seulement parce qu'ils n’ont pas le pouvoir vivifiant de l'oxygène, mais parce que ce sont des poisons plus ou moins énergiques.

Le protoxyde d'azote, comme on le sait, possède la propriété d'entretenir la combustion du charbon et de l'hydrogène ; une bougie que l’on y plonge continue à brüler, et l’on pouvait croire qu'il en serait de même pour la respiration des animaux, puisque les phénomènes de cet acte ont tant d’analogie avec une combustion ordinaire. Mais l'expérience prouve que ce gaz, de même que tous les autres, à l'exception de l'oxygène, est impropre à l'entretien de la vie des animaux. L'asphyxie s'y déclare assez promptement, et son action toxique se manifeste

Précédemment, un physiologiste allemand, Vibourg, avait annoncé que lincubation ne pouvait se poursuivre dans les gaz impropres à la respiration: fait qui avait été pleinement confirmé par les recherches plus récentes de Schwann (a).

Dans ces derniers temps, ce sujet à été étudié d’une manière plus large et plus approfondie par MM. Baudrimont et Martin-Saint-Ange ; les expériences

de ces savants portent sur des œufs de Mollusques terrestres et de Reptiles aussi bien que sur des œufs d’Oiseaux, et partout ils ont constaté une certaine absorption d'oxygène, ainsi qu'une exhalation d’acide carbonique et d’azote. Il est aussi à noter que la quantité d’oxygène contenue dans l’acide carbonique exhalé s’est montrée supérieure à celle de l'oxygène absorbé (b).

(a) Schwann, De necessitate aeris atmospherici ad evolutionen pulli in ovo incubito (voyez

Müller’s Arch. für Physiol., 1835, p. 121).

(b) Recherches anatomiques et physiologiques sur le développement du fœtus (Mém, de l'Acad,

des sciences, Sav. étrang., 1854, t XI, p. #69).

h18 RESPIRATION.

par une sorte d'ivresse, lors même qu'on ne le respire que mêlé à de l’air atmosphérique (L).

La mort par submersion dépend aussi de la suspension de l’action de l'oxygène sur l’économie animale: ce n’est pas l'eau qui, en pénétrant dans les poumons du noyé, détermine l’asphyxie ; c’est l’obstacle mécanique que ce liquide oppose à l'entrée de l’air dans ces organes, qui arrête ainsi le mouvement vital, et l'effet produit est à peu près le même que si l’on respirait de l'azote, de l’hydrogéne ou quelque autre gaz qui, tout en ne possédant pas les qualités de l'oxygène, ne serait

cependant pas un poison pour l'organisme (2).

(4) L'influence enivrante exercée par le protoxyde d'azote a fait donner à ce fluide le nom de gaz hilarant.

Le chimiste Davy en a fait l’objet d’un grand nombre d’expériences, portant soit sur l’homme, soit sur les animaux ; et après avoir fait voir qu’en général la vie persiste un peu plus longtemps chez les animaux qui se trouvent plongés dans ce gaz que chez ceux qui sont submergés ou qui respirent de l’hydrogène ou de l’azote, il a constaté des altérations particulières dans le sang, lorsque du protoxyde d'azote vient à s’y dissoudre.

Enfin il décrit avec beaucoup de détails les effets qui se manifestent chez l’homme lorsqu'on respire de ce gaz en petites quantités, et qui dénotent une action particulière exercée par cette substance sur le système nerveux. Mais il est bon de noter que

PA

cette ivresse ne se déclare pas toujours, et que l’asphyxie arrive quelquefois avant que les effets excitants du protoxyde d’azote n'aient commencé ; aussi les expériences de ce genre ne sont-elles pas sans danger ei ne doivent être tentées qu'avec beaucoup de prudence (a).

(2) Les anciens pensaient que la mort par submersion était causée par l'entrée de l’eau dans toutes les cavités du corps et la rupture des organes vitaux dépendant de cet afflux. Des auteurs plusmodernes supposaient que l’eau, en pénétrant dans les poumons, arrêtait le jeu de ces organes (b).

Enfin, d’autres encore pensaient que l’eau exerce dans ce cas une action, indirecte seulement, et produit la mort en empêchant l'entrée de l’air dans les poumons (c).

La vérité de cette dernière opinion

(a) H. Davy, Researches, Chemical and Philosophical Chiefly concerning Nitrous Oxide, or Diphlogisticated Nitrous Air and its Respiration. In-8, Londres, 1800.

(b) De Haen, Ratio medendi continuata, t. 1:

— Louis, Lettre sur la certitude de la mort, où l'on rassure les ciloyens de la crainte d'être enterrés vivant, avec des observations et des expériences sur les noyés. In-12, 1752.

(c) Littre, Hist. de l'Acad. des sciences, 1719, p. 26.

— Sénac, Sur les noyés (Hist. de l'Acad. des sciences, 17125, p. 12).

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

$ 18. — Ainsi les phénomènes de combustion physiologique, dévoilés par les travaux de Lavoisier, S’observent dans le Règne animal tout entier. Tout être animé a continuellement besoin de consommer de l'oxygène qu'il puise dans l’atmosphère, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un véhicule, tel que l’eau, et en retour de ce principe vivifiant il verse au dehors de l'acide carbonique. Ce gaz paraît naître dans l’économie animale de la combinaison de l'oxygène ainsi absorbé avec du carbone fourni par l'organisme; une petite portion de ce même oxygène semble être employée à produire, avec de l'hydrogène éliminé du corps vivant, de l'eau qui s'échappe sous la forme de vapeur mêlée, comme nous le verrons bientôt, à de l’eau qui existe toute formée dans le sang. Enfin, l'azote de

La

a été pleinement établie par les expériences de Goodwyn, médecin anglais du xvru* siècle (a). 11 constata que la quantité d’eau qui peut s’introduire dansles poumons pendant la sabmersion, et qui, mêlée au mucus des voies pulmonaires, produit Pécume qui S'y observe souvent, est tout à fait insuffisante pour déterminer l’asphyxie, et que c’est en interceptant le passage de l’air atmosphérique dans ces organes que l’eau dans laquelle un animal est plongé le fait périr. Ges recherches conduisirent Goodwyn à poser Îles bases du traitement des noyés qui est généralement adopté aujourd’hui.

On distingue avec raison deux sortes d’asphyxies. Celles dites négatives sont produites par le défaut d'oxygène, et se déclarent quand le gaz que l’on respire n’agit pas d’une manière nuisible sur l’économie, bien

qu’il soit incapable d'entretenir la vie, ou bien encore lorsque le renouvellement de l’air atmosphérique , et par conséquent de l'oxygène , se trouve empêché par une cause mécanique.

Les asphyxies dites positives sont au contraire des cas d’empoisonnement, produits par l'absorption de gaz délétères dans l'appareil respiratoire, et ils peuvent se produire lors même que l'air vicié par la présence d’un de ces gaz contiendrait encore la proportion normale d'oxygène. Ge n’est pas ici le lieu de traiter des effets produits par ces poisons aériformes, et je me bornerai à citer comme exemples des asphyxies positives celles qu’occasionnent l’acidesulfhydrique ou hydrogène sulfuré qui se dégage dans les fosses d’aisances, etc., et l’oxyde de carbone qui se forme pendant la combustion imparfaite du charbon.

(a) E. Goodwyn, The Connexion of Life with Respiration, or an Experimental Inquiry into

the Effects of Submersion, Strangulation, and se In-8,1788. Une traduction française de cet opuscu

t. IV, p. 355.

veral Kinds of Noxious Airs on Living Animals. le a été publiée dans le Magasin encyclopédique,

Résumé.

120 RESPIRATION

l'air, dont il a été à peine question jusqu'ici, ne joue qu'un rôle peu important dans le phénomène de la respiration ; 1l n’est pas propre à lentretien de la vie, et là quantité de ce gaz qu'on voit entrer et sortir des poumons reste à peu près la même.

Ces faits fondamentaux de la théorie de la respiration avaient été tous constatés par Lavoisier, et aucun d’eux n’a été infirmé par les travaux nombreux dont la science s’est enrichie depuis le commencement du siècle actuel; mais cette partie de l’histoire naturelle des êtres organisés n’est pas restée stationnaire ; on est allé plus avant, dans l'étude de cette grande question de physiologie, que n’avait pu le faire illustre fon— dateur de la chimie moderne , et dans la prochame leçon j'exposerai l’état actuel de nos connaissances à ce sujet.

HUITIÈME LECON

Théorie des phénomènes de la respiration, — Source de l'acide carbonique et emploi de l'oxygène. — L'acte respiratoire consiste essentiellement en un travail d'absorption qui s’exerce sur l'oxygène et en une exhalation de l'acide carbonique existant dans l’organisme. — Présence de ces gaz dans le sang. — L’échange des gaz entre le sang et l'atmosphère est régi en grande partie par les lois ordinaires de la physique. — État de l'acide carbonique et de l'oxygène dans le sang. — Source éloignée de l'acide carbonique du sang et emploi de l’oxygène. — Rôle de l'azote. — Exhalation aqueuse. — Résumé sur la nature des phénomènes essentiels de la respiration.

$ 1. — Lorsque Lavoisier rendit compte de ses premiers travaux sur la respiration des animaux, il resta dans une sage réserve au sujet de l’origine de l'acide carbonique dont Pair se charge dans les poumons, et il fit remarquer avec raison que les faits constatés par ses expériences pouvaient s'expliquer de deux manières : en admettant qu'une portion de l'air éminemment respirable , c’est-à-dire l'oxygène , contenue dans latmosphère est convertie en acide carbonique en passant par le poumon, ou bien qu'il se fait un échange dans ce viscère; que, d'une part, l'air éminemment respirable est absorbé, et que de l’autre il se dégage du poumon une portion d'acide carbonique presque égale en volume ue

Mais après qu'il eut étudié avec Laplace la production de chaleur qui a lieu dans la combustion du charbon et celle qui accompagne la respiration des animaux les plus voisins de l’homme, Lavoisier ne CONSETVA plus ce doute, si bien fondé , et adopta nettement la première des deux hypothèses dont je

(1) Lavoisier, Empériences sur la 1777, p. 191, et Mém. de physique respiration (Mém. de l’Acad. dessc., et de chimie, 4° partie, p. 8).

Du siége de la combustion respiratoires

L22 RESPIRATION

viens de rappeler l'énoncé. « La respiration, dit-il alors, est une » combustion à la vérité fort lente, mais d’ailleurs parfaitement » semblable à celle du charbon ; elle se fait dans l’intérieur » des poumons sans dégager de lumière sensible, parce que la » matière du feu devenue libre est aussitôt absorbée par l’humi- » dité de ces organes : la chaleur développée dans cette com- » bustion se communique au sang qui traverse les poumons, » et de là se répand dans tout le système animal (1). »

Ainsi, pour Lavoisier, l'oxygène de l’air, en arrivant dans l'intérieur du poumon, y rencontre des matières combustibles, soit du carbone, soit de Phydrogène carboné, les brüle, ct, par cela même, donne naissance à du gaz acide carbonique qui est aussitôt rejeté au dehors avee l'air expiré. Dans cette hypothèse, le poumon serait done un véritable foyer de combustion, et à chaque inspiration une nouvelle quantité d’air arrivant du dehors viendrait y activer le feu, et produire à la fois de la chaleur et du gaz acide carbonique.

L’assimilation de l'acte respiratoire au phénomène de la combustion était trop juste pour ne pas être acceplée par tous les bons esprits; mais la portion complémentaire de la théorie Lavoisienne souleva de graves objections. Ainsi on fit remarquer que la température du poumon n’est pas supérieure à celle des autres parties intérieures de l'organisme, et que par conséquent il était difficile de croire que toute la chaleur du corps y prenait naissance pour se répandre ensuite dans le reste de l’économie. Lavoisier et Laplace, il est vrai, avaient prévu cette difficulté, et avaient cherché à la lever en attribuant au sang qui s'éloigne du poumon une capacité pour la chaleur plus grande que celle dont serait doué le sang qui arrive dans ce viscère et qui n’a

(1) Deuxième Mém. sur le principe p. 406, et Mémoires de physique et de de la chaleur, etc., par Lavoisier et chimie, t. I, p. 110). Laplace (Mém,. de l’Académie, 1780,

NATURE DE CE PHÉNOMÈNE

pas encore subi l'influence de l'air (4). Mais cette explication n'avait pu satisfaire tous les physiologistes, et quelques auteurs adoptèrent de préférence la première des deux hypothèses entre lesquelles Lavoisier avait d’abord hésité à se prononcer.

En effet, Lagrange, l’un des géomètres les plus illustres des temps modernes, trouva cette objection si forte, qu'il chercha à expliquer autrement la production de chaleur dans l’économie animale ; il lui sembla probable que cette chaleur devait se dégager dans toutes les parties où le sang circule, et que pour entretenir dans la profondeur de tous les organes la combustion

(4) Voici comment Lavoisier et Laplace s'expriment à ce sujet :

« La chaleur animale est à peu près la même dans les différentes parties du corps. Get effet paraît dépendre des trois causes suivantes : la première est la rapidité de la circulation du sang qui transmet promptement jusqu'aux extrémités du corps la chaleur qu’il recoit dans les poumons ; la seconde est l’évaporation que la chaleur produit dans ces organes, et qui diminue de degré de leur température ; enfin, la troisième tient à l'augmentation observée dans la chaleur spécifique du sang, lorsque par le contact de Pair pur, il se dépouille de la base de l’acide carbonique qu’il renferme. Une partie de la chaleur spécifique développée dans la formation de l'acide carbonique est ainsi absorbée par le sang, sa témpérature restant toujours la même ; mais lorsque dans la circulation le sang vient à reprendre la base dé l'acide carbonique, sa chaleur spé-

cifique diminue, il se développe de la chaleur ; et comme cette combinaison se fait dans toutes les parties du corps, la chaleur qu’elle produit contribue à entretenir la température des parties éloignées des poumons, à peu près au même degré que celle de ces organes (4). »

Quelques auteurs attribuent ces vues ingénieuses à Crawford, physiologiste anglais qui a fondé une théorie de la chaleur animale sur des considérations du même ordre (b) ; mais, ainsi que l’a fait remarquer avec beau coup de raison M. Gavarret, les arguments de cet auteur sont empruntés pour la plupart à Lavoisier (c), et j’ajouterai que Crawford n’avait que des idées très vagues et très obscures au sujet de la nature des phénomènes chimiques de la respiration. Nous reviendrons sur ce point lorsque nous étudierons la production de la chaleur chez les animaux.

(a) Lavoisier et Laplace, Deutième mémoire sur la chaleur (Académie des sciences, 1780, et Mémoires de physique et de chimie, t. 1, p. 116). (b) Crawford, Experiments and Observations on Animal Heat and the Inflammation of Com-

bustible Bodies, 1788.

(c) Gavarret, Physique médicale, 1. 1: De la chaleur produite par les êtres vivants, 1855,

p. 183 et suiv.

Hypothèse de Lagrange.

RESPIRATION

2h dont ce dégagement dépend, l'oxygène devait se dissoudre dans . le sang pendant le passage de ce liquide dans les poumons, puis se combiner peu à peu avec du carbone et de l'hydrogène puisés dans le sang lui-même ; enfin que l'acide carbonique produit de la sorte jusque dans les parties les plus reculées du système circulatoire, devait être entrainé par le sang veineux et s’en dégager dans les poumons (2).

Cette hypothèse n’était encore qu’une simple vue de l'esprit et manquait de bases; mais c'était la conception d'un homme de génie, et il est souvent donné au génie de voir la vérité bien avant qu’elle ne se soit dévoilée, et de pressentir les découvertes futures.

Un chimiste dontles travaux n’inspiraient que peu deconfiance, Hassenfratz, chercha à prouver que la teinte vermeille du sang artériel dépend de la présence de l'oxygène dissous dans ce

(4) Cette hypothèse de Lagrange à acquis une si grande importance, qu’il me semble bon de rapporter ici les termes mêmes dans lesquels Hassenfratz la fit connaître dans un Mémoire lu à l'Académie des sciences en 1791 :

« M. de Lagrange, réfléchissant que si toute la chaleur qui se distribue dans l'économie animale se dégageait dans les poumons , il faudrait nécessairement que la température des poumons fût tellement élevée que lon aurait continuellement à craindre leur destruction, et que la température des poumons étant si considérablement différente de celle des autres parties des animaux, il était impossible qu'on ne l'ait point encore observée : il a cru pouvoir en conclure avec une grande

probabilité, que toute la chaleur de l'économie animale ne se dégageait pas seulement dans les poumons , mais bien dans toutes les parties où le sang cCirculait.

» [l supposa pour cela que le sang, en passant dans les poumons, dissolvait l'oxygène de l'air respiré ; que cet oxygène dissous était entraîné par le sang dans les artères et de là dans les veines ; que dans la marche du sang, l'oxygène quittait peu à peu son état de dissolution pour se combiner partiellement avec le carbone et l’hydrogène du sang, et former l’eau et l’acide carbonique qui se dégage du sang aussitôt que le sang veineux sort du cœur pour se rendre dans les poumons (a). »

(a) Hassenfratz, Mémoire sur la combinaison de l'oxygène avéc le carbone et l'hydrogène du sang, sur la dissolution de l'oxygène dans le sang, et sur la manière dont le calorique se

dégage (Annales de chimie, 4791, t. IX, p. 266),