Paul Bert, Leçons sur la respiration

Inspiration. — Les parois du thorax sont mobiles ; elles sont constituées en avant et latéralement par le sternum, les cartilages costaux et les côtes, en arrière par les côtes et la colonne vertébrale ; le diaphragme est la cloison inférieure qui le sépare de l’abdomen.

Rappelons comment les trois diamètres du thorax peuvent être augmentés.

Le plan des côtes; est oblique de haut en bas, d’arrière en avant, et de dedans en dehors. Les côtes sont assimilables aux

Fig. 16. — Montrant l’inclinaison du plan des côtes d’arrière en avant et l’augmentation du diamètre antéro-postérieur du thorax par l’élévation des côtes.

arêtiers d’une charpente, aux arceaux d’une coque de navire.

Les côtes sont articulées avec la colonne vertébrale et avec le sternum, elles sont mobiles autour de la ligne joignant leurs extrémités, c’est-à-dire autour de la corde de l’arc formé par leur courbure.

Si l’on soulève une côte en lui imprimant un mouvement de bascule, la partie moyenne de celle-ci se trouve projetée en avant et s’écarte de l’axe du corps. Il résulte de ce mouvement de torsion une augmentation dans le diamètre transverse de la cage thoracique (fig. 14).

Le plan des côtes est lui-même oblique, il est incliné d’ar-

rière en avant ; si on cherche à le relever en soulevant l’extrémité qui s’articule avec le sternum, cette extrémité est projetée en avant et, si ce mouvement est commun à toutes les côtes, le diamètre antéro-postérieur du thorax est augmenté (fig. 14, 15 et 16).

En réalité, les mouvements des côtes ne sont pas si simples ; Chabry 1 a montré que l’élasticité des cartilages costaux et des

Fig. 17. Sections verticales et horizontales du tronc obtenues avec l’appareil Demeny, montrant les mouvements du thorax chez trois sujets pendant l’inspiration profonde.

1. Respiration thoraco-abdominale; — 2. Respiration thoracique; — 3, Respiration thoracique exagérée. Les lignes ponctuées correspondent à la phase d’inspiration.

articulations du sternum joue un grand rôle dans l’ampliation thoracique. Celle-ci serait impossible si les pièces du squelette étaient rigides.

J’ai inscrit au moyen d’un appareil spécial la coupe antéropostérieure du tronc dans les deux phases de l’inspiration et de l’expiration ; la figure obtenue montre le sternum se dépla-

1. L. Chabry, Contribution à l’étude du mouvement des côtes et du sternum {Journal de l'Anatomie et de la Physioloffie, de Charles Robin).

çant parallèlement à lui-meme (fig. 17), et explique ie mécanisme de l'ampliation de la cage thoracique, sur lequel nous retiendrons du reste à propos du développement de la poitrine.

Tous les muscles élévateurs des côtes sont donc des muscles inspirateurs ; ils contribuent à augmenter la capacité thoracique. Nous devrons les mettre en action pour obtenir ce résultat important.

Le diaphragme est un muscle large, radié, il forme une cloison en forme de voûte séparant le thorax de l'abdomen. En se contractant il diminue de courbure, sa voûte s’abaisse et se rapproche d’un plan. L’abaissement du diaphragme augmente la capacité thoracique pour deux raisons : il agrandit le diamètre vertical du thorax, il s’appuie sur les viscères abdominaux et les refoule dans l’abdomen. L’expansion de ces viscères dilate le ventre, le gonfle, en augmentant la circonférence inférieure du thorax. Aussi, les mouvements du ventre coïncident-ils

Fig. 18. - Montrant com- tüu j° urs avec l’abaissement du diament Lediaphragmepeut, phragme ; ils sont plus apparents que en refoulant les viscères j es mouvements des côtes dans la resabdominaux, augmenter ... . ,

les diamètres inférieurs P iratl0n calme, car le diaphragme agit du tborax. alors presque seul dans l’inspiration

(fig. 18).

L’accroissement des diamètres du thorax est la conséquence, de l’élévation des eôtes produite par les muscles sous-clavier, petits pectoraux, portions claviculaires des trapèzes, sternocléido-mastoïdiens et même grands dentelés et pectoraux dans les inspirations profondes.

Tous ces muscles, pour agir efficacement, demandent Te concours des fixateurs de la première côte et des extenseurs de la tête.

Rôle passif du poumon. — L’élévation des côtes et l’abaissement du diaphragme produit l’augmentation du volume du

thorax et, par suite, une diminution de pression dans son intérieur. Le poumon est accolé contre la paroi thoracique intérieure, mais il en est séparé par les deux feuillets de la plèvre ; les frottements dus au déplacement du poumon se passent ainsi sans inconvénients entre les deux feuillets de cette membrane séreuse toujours humectés.

Vide pleural. — L’ampliation de la cage thoracique tend à produire un vide dans la cavité pleurale ou, du moins, une différence entre la pression dans cette cavité et celle de l’air contenu dans le poumon.

Ce dernier reste accolé contre la plèvre en vertu de la pression atmosphérique qui s’exerce par la trachée (fig. 20).

Passivité du poumon dans l’inspiration. —* Le poumon suit tous les mouvements de la paroi thoracique grâce à cette pres-

Fig. 19. — Rondelle de cuir mouillé appliquée sur une surface polie et adhérant par la pression atmosphérique. Pierre soulevée au moyen de cette espèce de ventouse.

sion intérieure. Le poumon a donc un rôle passif dans l’inspiration.

La dilatation des parois thoraciques tend à augmenter le vide pleural, le poumon suit ces parois comme l’eau suit le piston d’une pompe aspirante, comme la pierre est soulevée par un cuir mouillé appliqué simplement à sa surface polie. Il n’y a en réalité aucune adhérence mais un excès de la pression atmosphérique sur la pression à la surface de la plèvre et maintenant les deux surfaces en contact (fig. 19).

Le tissu du poumon permet cette expansion ; il est très élastique, très souple et extensible, sa dilatation produit un appel d’air jusque dans les lobules pulmonaires.

Plaie pénétrante de poitrine. — Cela exige l’intégrité du vide pleural ; si l’air pénètre dans cette cavité à la suite d’une plaie pénétrante de poitrine, un coup d’épée par exemple, il y a alors égalité entre la pression intérieure du poumon et la pression à sa surface externe ; les mouvements des parois tho-

Fig. 20. — Figures théoriques montrant : 1° l’action de la pression atmosphérique s'exerçant à l’intérieur de la poitrine pour accoler le poumon contre la paroi thoracique, dans l’inspiration; 2° le poumon se recroquevillant par son élasticité à la suite d’une plaie pénétrante de poitrine qui fait communiquer la cavité pleurale avec l’extérieur.

raciques n’ont plus d’effet sur l’ampliation du poumon ; celui-ci n’obéit plus à l’aspiration thoracique, il demeure affaissé sur lui-même, et l’air ne pénètre plus dans la trachée malgré l’acte inspiratoire (fig. 20).

Il s’introduit directement par la blessure, et on l’entend siffler à son passage dans la cavité pleurale. C’est la raison de la gravité des plaies pénétrantes de poitrine ; le blessé s’asphyxie par manque d’air dans le poumon malgré les grands mouvements de son thorax.

Le poumon perd quelquefois son élasticité et ne peut pour

cette raison suivre les mouvements de la paroi thoracique. Ces mouvements sont alors limités et le thorax subit l’influence du retrait du poumon ; il s’affaisse, la poitrine prend une forme que caractérise certaines de ses maladies.

Expiration. — Le poumon, dilaté dans l’inspiration, tend à revenir sur lui-même ; il exerce, au moment où cesse la contraction des muscles élévateurs des côtes, une action inverse sur les parois thoraciques, grâce à son élasticité; il tend à faire reprendre au thorax son volume primitif : c’est là le mécanisme de l’expiration normale, Sans effort.

La parole, le chant, le cri, la toux, l’éternuement, sont des actes expiratoires plus violents : ils nécessitent d’autres puissances musculaires, et la sortie brusque de l’air est due au refoulement des viscères dans le thorax par la contraction subite des muscles de l’abdomen.

Expériences sur le rôle passif du poumon.

Revenons sur le rôle passif du poumon dans l’inspiration, et ne le perdons jamais de vue si nous voulons concevoir ne ttement ce qui se passe dans le développement de la poitrine. Voici des faits destinés à nous éclairer sur ce point.

Forme du poumon extirpé de la poitrine. — Le poumon extirpé de la poitrine n’a plus le volume du thorax, il faut l’insuffler pour lui rendre son volume normal ; sitôt que cesse l’aspiration thoracique produite par le vide pleural, l’élasticité du tissu pulmonaire prend le dessus et devient la cause de cette réduction de volume.

Ponctions. — Lorsqu’un malade a un dépôt de sérosité dans la cavité pleurale, suite d’une pleurésie, on lui fait une ponction ; mais, pour évacuer le liquide, il ne suffit pas de faire une ouverture à la paroi thoracique,-il faut aspirer ce liquide au moyen d’une pompe ou d’un flacon dans lequel on a fait le vide. Le poumon aspire donc continuellement la paroi thoracique, il ne peut faire autre chose que de l’affaisser, il ne pousse sur elle que dans un effort d’expiration, la glotte étant

90 LES BASES SCIENTIFIQUES i>E l’ÉDUCATION PHYSIQUE

fermée, lorsque la pression dans le thorax devient supérieure à la pression atmosphérique.

Dilatation du poumon par raréfaction extérieure. — Si l’on se place dans une cloche, le cou passant dans un manchon de caoutchouc, la tête restant à l’extérieur, les mouvements respiratoires s’accomplissent normalement. On aspire l’air dans cette cloche, la pression intérieure baisse ; immédiatement les parois thoraciques se dilatent, le thorax se gonfle et le poumon obéit à cette action extérieure. Ce n’est pas par une poussée active, mais en vertu de l’excès de la pression atmosphérique

Fig. 21. — Dilatation passive de la poitrine au moyen d'une raréfaction extérieure.

s’exerçant à son intérieur sur la pression dans la cloche, que le poumon reste ainsi dilaté (fig. 21).

Tant que dure cette raréfaction, il est impossible d’expirer l’air de la poitrine ; on ne saurait s’imaginer la sensation pénible ressentie dans cette inspiration* forcée ; l’expérience n’est pas sans danger si elle se prolonge trop longtemps.

Je me rappelle m’être livré à cette épreuve et je n’ai plus la moindre envie de la recommencer. J’étais en effet dans une situation bien pénible, incapable de prononcer un.mot ; j’étouffais, la poitrine dilatée, pleine d’air, et je ne pouvais rejeter cet air de ma poitrine. 1) se passe à peu près le même phénomène dans l’essoufflement qui suit une course violente, et probablement les désordres circulatoires dus à cet état d’inspiration prolongée doivent être identiques.

CONDITIONS HYGIÉNIQUES DE l’eXEP.CTCE 91

Mon thorax s’affaissa avec la rentrée de l’air dans la cloche et avec le rétablissement de la pression intérieure, l’expiration put alors avoir lieu. Il était possible de produire ainsi la succession des mouvements respiratoires sans aucune contraction musculaire, simplement en changeant la pression de l’air autour de la poitrine. C’est même un moyen de pratiquer la respiration artificielle.

Durées relatives de l’expiration et de l’inspiration. — A l’état normal, les mouvements du thorax et de l’abdomen sont parai-

Fig. 22. — Tracé des mouvements respiratoires normaux chez l'homme (Marey).

Ièles et ont une amplitude proportionnelle à la quantité d’air inspiré (fig. 22).

La durée de l’expiration est généralement double de celle de l’inspiration à l’état de repos, mais cette valeur relative change sous l’influence d’une foule de causes ; il suffit de respirer par un orifice étroit, de mettre un obstacle à l’entrée ou à la sortie de l’air pour augmenter la phase correspondante de l’acte respiratoire.

Influence de l’amplitude des mouvements respiratoires sur la ventilation pulmonaire. — Le rythme et l’amplitude des mouvements respiratoires ne se compensent point. Respirer fréquemment par de petites inspirations peut faire pénétrer dans le poumon une certaine quantité d’air dans un temps donné, mais il est essentiel de renouveler cet air et, pour cela, de profondes et lentes inspirations sont plus efficaces que les inspi-

rations courtes et réitérées. D’après Gréhant quarante inspirations de 300 centimètres cubes chacune ne produisent pas un renouvellement de l’air aussi parfait que vingt inspirations de 500 centimètres cubes.

Les petits mouvements respiratoires changent seulement les couches superficielles et laissent immobiles les couches profondes de l’air contenu daus le poumon. Il y a tout intérêt à renouveler celles-ci ; pour cela il faut inspirer largement. Dans les faibles inspirations, l’action du diaphragme suffît. Mais, pour faire pénétrer dans le poumon de grandes quantités d’air, il faut mettre enjeu toutes les puissances inspiratrices ; toutes les côtes se soulèvent alors pour dilater la cage thoracique.

Gêne apportée a la respiration par les vêtements serrés. — Une gêne apportée à la dilatation de l’abdomen et de la circonférence inférieure du thorax, change le mode respiratoire.

Les vêtements serrés, les corsets abolissent en partie la fonction du diaphragme, il faut naturellement trouver une compensation à l’immobilité de la partie inférieure du thorax dans le mouvement des côtes supérieures.

Corset. — On a l’habitude d’attribuer à la femme un mode spécial de respiration sous le nom de respiration costale supérieure. Cela n’a rien de réel ; toutes les femmes chez qui la poitrine et le ventre ne sont pas comprimés ont une respiration thoracique et abdominale. Il n’y a d’exception que dans la grossesse.

Un homme corseté respire comme la femme par les côtes supérieures.

Grandes inspirations. —Dans les très fortes inspirations il n’y a plus parallélisme des mouvement du thorax et de l’abdomen. Si le thorax se dilate beaucoup, l’abdomen reste immobile et se creuse ; le diaphragme est aspiré dans le thorax avec les viscères et ne peut plus s’abaisser comme il le ferait lorsqu’il agit seul : de là le creux de l’abdomen (fig. 23 et 24).

Ce fait se produit au plus haut degré dans la suspension par les mains. C’est même une preuve de l’influence de cette attitude sur la dilatation du thorax, et, contrairement à ce qu’en

dit M. le D r Lagrange 1 , l’aspiration des viscères prouve le degré d’aspiration du poumon puisque les viscères abdominaux viennent combler le vide causé par la dilatation thoracique, vide rempli en partie seulement par le poumon et qui empêche le diaphragme de s’abaisser (voir tracé, fig. 24).

Respiration chez les chanteurs. —

Les chanteurs ont un mode de respiration particulier. Ils se préoccupent surtout du timbre de la voix et ménagent le débit de l’air, afin de prolonger l’émission des sons.

S’ils poussaient du ventre en contractant les muscles de l’abdomen, ils n’arriveraient pas à avoir ces qualités, ils crieraient, mais ne chanteraient Fig . 23 . -Montrantlaspipas. L’émission du son est produite ration des viscères dans par le courant d’air passant sur les J? thorax et le creux de , , - . ,, 1 abdomen dans une pro-

COrdes vocales ; pour faire vibrer celles- fonde inspiration,

ci, l’air ne doit pas être sous forte pression ; aussi l’abdomen reste inerte, immobile même au début, comme le montre le tracé suivant pris par nous sur des chanteurs célèbres (fig. 26).

Chez ces sujets le thorax seul produit l’inspiration, ou du - moins ses mouvements l’emportent sur ceux du diaphragme et on constate de plus un parallélisme parfait existant entre ses mouvements et ceux de'l’air inspiré et expiré.

Les chanteurs font constamment des exercices respiratoires grâce auxquels ils acquièrent de grandes capacités thoraciques. Nous reviendrons à ce propos au sujet de la gymnastique de la respiration.

Capacité respiratoire. — La capacité respiratoire se mesure au moyen des spiromètres. Ce sont des réservoirs gradués dans lesquels on insuffle l’air contenu dans la poitrine après une

1. Lagrange, Physiologie des exercices du corps, Paris, F. Alcan.

94 les bases scientifiques de l’éducation physique

profonde inspiration. Il faut se tenir bien droit et n’avoir aucun vêtement serré autour de la poitrine et de l’abdomen si l’on veut obtenir avec ces instruments des indications suffisamment exactes. On obtiendra un maximum à peu près constant pour chacun, après une certaine habitude de-l’instrument, et en opérant d’une façon identique.

Fig. 24. — Tracés des mouvements du thorax Th et de l’abdomen Ab Dans la respiration normale et dans de grandes respirations on voit ces mouvements d’abord parallèles devenir inverses l’un de l’autre.

Voici quelques résultats expérimentaux obtenus sur des militaires ayant fait cinq années de service actif dans finfanterie.

Age. Capacité respiratoire.

24 ans.. 4,50

VARIATION DU POIDS ET DE LA CAPACITÉ RESPIRATOIRE AVEC l’AGE

— En moyenne, un jeune homme de vingt-deux ans ayant pratiqué 1 exercice et du poids de 65 ke ,6 possède une capacité respiratoire de 4 l ,2.

Une autre série de mensurations faite avec le capitaine Andriveau sur 250 hommes d’infanterie nous a donné les résultats suivants :

Taille de! .. l œ ,bo à l m ,80

Poids ... 53 k s à 72 k s

Capacité respiratoire.. 3^4 à 4 1 ,65

Fig. 25. — Disposition, expérimentale pour enregistrer les mouvements du thorax et de l’abdomen ainsi que le débit d’air expiré pendant le chant"

Mensurations prises au collège Sainte-Barbe sur un certain nombre d’élèves de différents âges. (M. G. Rey.)

Nombre d’élèves.

Age.

Moyenne de la taille.

Poids

moyen.

Capacité

respiratoire.

de 6 à 7 ans

Ce tableau offre un intérêt très grand si l’on compare l’accroissement de la taille, du poids et de la capacité respiratoire; on voit immédiatement celle-ci augmenter parallèlement au poids du corps et non à proportion dé la taille. La taille ne

Abdomen.

Fig. 26. —Montrant les mouvements du thorax de l’abdomen et le débit de l’air expiré, chez un chanteur filant un son musical, le la du diapason.

On voit au début le thorax se gonfler d'air tandis que l’abdomen reste immobile. Le thorax s’aflaisse progressivement et son mouvement est parallèle à l'air expiré; l’abdomen ne se creuse que plus tard. Le temps est indiqué en secondes, le débit d’air en litres.

dépend souvent que de la longueur des jambes et ne donne aucune idée sur la quantité de matière ou la masse du corps, la seule qui doive influer sur la respiration (0g. 27).

Les observations précédentes montrent qu’il n’y a pas d’aulre moyen d’agir sur le poumon qu’en exerçant le thorax et en donnant à ses mouvements une ampliation plus grande.

Influence de l’activité musculaire sur la fonction respiratoire. — Tout exercice excite la respiration : on voit les mouvements respiratoires s’accélérer sous l’influence d’un travail musculaire.

D’après Edw. Smith, l’activité respiratoire considirée aux différentes allures s’augmente dans la proportion suivante :

Position assise. . .. 1 , 1 g

Debout .. 1.33

Marche de 1 mille à l’heure. 1.90

A cheval au pas. 2.20

Marche de 2 milles à l’heure.. 2.76

A cheval au galop. 3.16

— au trot. 4.0o

Natation. 4.81

Course de 7 milles à l'heure ....... 7.09

Cela signifie que, si dans les conditions ordinaires de la vie, on fait pénétrer 9 litres d’air par minute dans les poumons.

de la taille et de la capacité respiratoire chez des enfants du collège Sainte-Barbe âgés de 6 à 14 ans. Les années sont comptées sur la ligne des abscisses.

dans les exercices un peu violents cette quantité est environ sept fois plus grande, 63 litres environ.

La quantité d’air introduite dans le poumon devrait être en rapport direct avec le degré d’impureté du sang ; dans un régime respiratoire bien établi, tout l’air respiré devrait servir à l’hématose et à redonner au sang sa composition normale altérée par les échanges nutritifs.

Demeky. — Bases scient

Cela ne se passe pas tout à fait ainsi, parce que d’autres éléments agissent sur les mouvements respiratoires et sur la ventilation du poumon.

Action du système nerveux sur les mouvements respiratoires. — La cause immédiate des mouvements respiratoires est I’exrcitation des centres nerveux par le sang veineux, mais ces centres ne sont pas seuls à agir sur les muscles inspirateurs.. La volonté peut retenir ou accélérer leurs mouvements, les émotions ou excitations cérébrales retentissent aussi sur le rythme de la respiration : la poitrine se soulève avec force dans le soupir, la peur, l’impatience, sans qu’il soit possible d'attribuer cette accélération des mouvements à un surcroît de travail musculaire (fîg. 12).

Nous avons vu combien la ventilation du poumon, c’est-àdire le renouvellement de l’air, était peu satisfaisant dans les mouvements inspiratoires de faible amplitude. La fréquence des mouvements ne compense pas la petitesse de leur étendue, on peut faire passer beaucoup d’air dans le poumon au moyen d’une respiration étriquée et obtenir cependant une ventilation moindre qu’avec quelques inspirations énergiques et puissantes.

La quantité d’air inspiré peut ainsi n’être plus en rapport avec le besoin d’hématose, avec la quantité de travail produit. L’émotion et la mauvaise ventilation du poumon sont deux raisons pour diminuer le chiffre de la quantité d’air nécessaire à la respiration normale.

Modifications spontanées dans le rythme et l’amplitude des