UB

LA RESPIRATlOiN DES ANIMAUX

ET SUR LES CHANGEMENTS QUI ARRIVENT A L'AIR EN PASSANT PAR LEUR POUMON C^)

De tous les phénomènes de Téconomie animale, il n'en est pas de plus frappant ni de plus digne de Tattention des physiciens et des physiologistes, que ceux qui accompagnent la respiration. Si, d'un côté, nous connaissons peu l'objet de cette fonction singulière, nous savons, d'un autre, qu'elle est si ! essentielle à la vie, qu'elle ne peut être quelque temps suspendue, sans exposer l'animal au danger d'une mort prochaine.

L'air, comme tout le monde sait, est l'agent, ou plus exactement, le sujet de la respiration; mais, en même temps, toutes sortes d'air, ou plus généralement toutes sortes de fluides élastiques, ne sont pas propres à l'entretenir, et il est un grand nombre d'airs que les animaux ne peuvent respirer sans périr aussi promptement au moins que s'ils ne respiraient point du tout.

(1) Mémoire lu à l'Académie de« Sciences le 3 mai 1777 (Uémoiréê éê V Académie de» Sciencei, année 1777, p. i^)-

LES MAtTRES DE LA PBNSftS 8CIENTIFIQUB

Les expériences de quelques physiciens, et surtout celles de MM. Haies et Cigna, avaient commencé à répandre quelque lumière sur cet important objet; depuis, M. Priestley, dans un écrit qu'il a publié l'année dernière à Londres, a reculé beaucoup plus loin les bornes de nos connaissances, et il a cherché à prouver, par des expériences très ingénieuses, très délicates et d'un genre très neuf, que la respiration des animaux avait la propriété de phlogistiquer l'air, comme la calcination des métaux et plusieurs autres procédés chimiques, et qu'il ne cessait d'être respirable qu'au moment où il était surchargé, et en quelque façon saturé de phlogistique.

Quelque vraisemblable qu'ait pu paraître, au premier coup d'œil, la théorie de ce célèbre physicien, quelque nombreuses et quelque bien faites que soient les expériences sur lesquelles il a cherché à l'appuyer, j'avoue que je l'ai trouvée en contradiction avec un si grand nombre de phénomènes, que je me suis cru en droit de la révoquer en doute; j'ai travaillé, en conséquence, sur un autre plan, et je me suis trouvé invinciblement conduit, par la suite de mes expériences, à des conséquences toutes opposées aux siennes. Je ne m'arrêterai pas, dans ce moment, à discuter en particulier chacune des expériences de M. Priestley, ni à faire voir comment elles prouvent toutes en faveur de l'opinion que je vais développer dans ce mémoire; je me contenterai de rappeler celles qui me sont propres, et de rendre compte de leur résultat.

J'ai renfermé dans un appareil convenable, et dont il serait difficile de donner une idée sans le

BB8PIRATI0M BT TRAMSPULATION DBS ANIMAUX.

secours de figures, 60 pouces cubiques d'air commun; j'ai introduit dans cet appareil 4 onces de mercure très pur, et j'ai procédé à la calcination de ce dernier, en l'entretenant, pendant 12 jours, à un degré de chaleur presque égal à celui qui est nécessaire pour le faire bouillir.

Il ne s'est rien passé de remarquable pendant tout le premier jour; le mercure, quoique non bouillant, était dans un état d'évaporation continuelle; il tapissait l'intérieur des vaisseaux de gouttelettes, d'abord très fines, qui allaient ensuite peu à peu en augmentant, et qui, lorsqu'elles avaient acquis un certain volume, retombaient d'elles-mêmes au fond du vase. Le second jour, j'ai commencé à voir nager, sur la surface du mercure, de petites parcelles rouges, qui, en peu de jours, ont augmenté en nombre et en volumes; enfin, au bout de douze jours, ayant cessé le feu et laissé refroidir les vaisseaux, j'ai observé que l'air qu'ils contenaient était diminué de 8 à 9 pouces cubiques, c'est-à-dire, environ d'un sixième de son volume; en même temps il s'était formé une portion assez considérable, et que j'ai évaluée environ à 45 grains, de mercure précipité per se, autrement dit, de chaux de mercure.

Cet air, ainsi diminué, ne précipitait nullement l'eau de chaux; mais il éteignait les lumières, il faisait périr en peu de temps les animaux qu'on y plongeait, il ne donnait presque plus de vapeurs rouges avec l'air nitreux, il n'était plus sensiblement diminué par lui, pn un mot il était dans un état absolument méphitique.

On sait, par les expériences de M. Priestley et par les miennes, que le mercure précipité per se

LES MAITRES DE LA PENSÉE SCIENTIFIQUE

n'est autre chose qu'une combinaison de mercure avec un douzième environ de son poids, d'un air beaucoup meilleur et beaucoup plus respirable, s'il est permis de se servir de cette expression, que l'air commun; il paraissait donc prouvé que, dans l'expérience précédente, le mercure, en se calcinant, avait absorbé la partie la meilleure, la plus respirable de l'air, pour ne laisser que la partie méphitiqme ou non respirable; l'expérience suivante m'a confirmé de plus en plus cette vérité.

J'ai soigneusement rassemblé les 45 grains de mercure qui s'étaient formés pendant la calcination précédente; je les ai mis dans une très petite cornue de verre, dont le col, doublement recourbé, s'engageait sous une cloche remplie d'eau, et j'ai procédé à la réduction sans addition. J'ai retrouvé, par cette ojiération, à peu près la même quantité d'air qui avait été absorbée par la calcination, c'est^àdire 8 à 9 pouces cubiques environ, et, en recombinant ces 8 ou 9 pouces avec l'air qui avait été vicié par la calcination du mercure, j'ai rétabli ce dernier assez exactement dans l'état où il était avant la calcination, c'est-à-dire dans l'état d'air commun : cet air, ainsi rétabli, n'éteignait plus les lumières, il ne faisait plus périr les animaux qui le respiraient, enfin, il était presque autant diminué par l'air nitreux que l'air de l'atmosphère.

Voilà l'espèce de preuve la plus complète à laquelle on puisse arriver en chimie, la décomposition de l'air et sa recomposition, et il en résulte évidemment : P que les cinq sixièmes de l'air que nous respirons sont, ainsi que je l'ai déjà annoncé

RESPIRATION ET TRANSPIRATION DES ANIMAUX. 5

dans un précédent mémoire, dans l'état de mofette, c'est-à-dire incapables d'entretenir la respiration des animaux, l'inflammation et la combustion des corps; 2^ que le surplus, c'est-à-dire un cinquième seulement du volume de l'air de l'atmosphère est respirable; 3** que, dans la calcination du mercure, cette substance métallique absorbe la partie salubre de l'air, pour ne laisser que la mofette; 4<> qu'en rapprochant ces deux parties de l'air ainsi séparées, la partie respirable et la partie méphitique, on refait de l'air semblable à celui de l'atmosphère.

Ces vérités préliminaires sur la calcination des métaux vont nous conduire à des conséquences simples sur la respiration des animaux, et, comme l'air qui a servi quelque temps à l'entretien de cette fonction vitale a beaucoup de rapport avec celui dans lequel les métau ;: ont été calcinés, les connaissances relatives à l'un vont naturellement s'appliquer à l'autre.

J'ai mis un moineau franc sous une cloche de verre remplie d'air commun et plongée dans une jatte pleine de mercure; la partie vide de la cloche était de 31 pouces cubiques : l'animal n'a paru nullement affecté pendant les premiers instants, il était seulement un peu assoupi; au bout d'un quart d'heure, il a commencé à s'agiter, sa respiration est devenue pénible et précipitée, et, à compter de cet instant, les accidents ont été en augmentant; enfin au bout de 56 minutes, il est mort avec des espèces de mouvements convulsîfs. Malgré la chaleur de l'animal, qui, nécessairement, avait dilaté, pendant les premiers instants, l'air contenu sous la cloche, il y a

LES MAlTSBS DK LA PEN8ÉB SCIENTIFIQUE.

RESPIRATION ET TRANSPIRATION DES ANIMAUX

eu une diminution sensible de volume : cette diminution était d'un quarantième environ à la fin du premier quart d'heure; mais, loin d'augmenter ensuite, elle s'est trouvée un peu moindre au bout d'une demi-heure, et, lorsque, après la mort de l'animal, l'air contenu sous la cloche a eu repris la température du lieu où se faisait l'expérience, la diminution ne s'est plus trouvée que d'un soixantième tout au plus.

Cet air, qui avait été ainsi respiré par un animal, était devenu fort différent de l'air de l'atmosphère; il précipitait l'eau de chaux; il éteignait les lumières; il n'était plus diminué par l'air nitreux; un nouvel oiseau que j'y ai introduit n'y a vécu que quelques instants; enfin, il était entièrement méphitique, et, à cet égard, il paraissait assez semblable à celui qui était resté après la calcination du mercure.

Cependant un examen plus approfondi m'a fait apercevoir deux différences très remarquables entre ces deux airs, je veux dire entre celui qui avait servi à la calcination du moineau franc : premièrement, la diminution de volume avait été beaucoup moindre dans ce dernier que dans le premier; secondement, l'air de la respiration précipitait l'eau de chaux, tandis que l'air de la calcination n'y occasionnait aucune altération.

Cette différence, d'une part, entre ces deux airs, et, de l'autre, la grande analogie qu'ils présentaient, à beaucoup d'égards, m'a fait présumer qu'il se compliquait dans la respiration deux causes, dont probablement je ne connaissais encore qu'une

seule, et, pour éclaircir mes soupçons à cet égard, j'ai fait l'expérience suivante.

J'ai fait passer sous une cloche de verre remplie de mercure et plongée dans du mercure, 12 pouces d'air vicié par la respiration, et j'y ai introduit une petite couche d'alcali fixe caustique; j'aurais pu me servir d'eau de chaux pour le même usage,, mais le volume qu'il aurait été nécessaire d'en employer aurait été trop considérable et aurait nui au succès de l'expérience.

L'effet de l'alcali caustique a été d'occasionner dans le volume de cet air une diminution de près d'un sixième; en même temps l'alcali a perdu en partie sa causticité; il a acquis la propriété de faire effervescence avec les acides, et il s'est cristallisé sous la cloche même en rhomboïdes très réguliers; propriétés que l'on sait ne pouvoir lui être communiquées qu'autant qu'on le combine avec l'espèce ^d'air ou de gaz connue sous le nom d'air fixe, et que je nommerai dorénavant acide crayeux aériforme »>; d'où il résulte que l'air vicié par la respiration contient près d'un sixième d'un acide

u^ nl.^^u^ ^P^ longtemps que les physiciens et les chimistes sentent ni^^^TJ^ *^ changer la dénomination très impropre d'air fixe, ^r/xé, atr fixable; je lui ai sub^^itué, dans le premier volum^de mîl il" nnif' P^r.'^"«« et chimiques, le nom de fluide élastique; ?*"k ^^ """^ générique, qui s'applique à une classe de corps très nombreux, ne pouvait servir qu'en en attendant un autre. Aujoui! rf^,"J;Jit«f 1? devoir imiter la conduite des anciens chimistes; ils hr«lff,ll ^*^"^ substance par un nom générique qui en exprimait H^«?J^T'i ** '^' ïe spécifiaient par une seconde dénomination qui fl? u^^nf A ^'''7? ^""^ 'i? *":,* '^"* cotitume de la tirer : c'est aiisi ou Us ont donné le nom d'acide vitriolique à l'acide qu'ils retiraient du yitnol; le nom d*actde marin à celui qu'ils tiraient du sel

2^ÎJ-°'^Jf^; ^*'' • "°® ?y'*® ^^ *^* "*^"*^ principes, je nommerai fctde de la craie, acide crayeux, la substance qu'on a désienée

ae la craie et des terres calcaires que nous tirons le plus communénient cet ac.de. et j'appellerai acide crayeux aériforke cekii qui ■e présentera sous forme d'air. ^

LES MAtTSES DE LA PENStS 8CIENTIFIQUB.

aériforme, parfaitement semblable à celui qu'on retire de la craie.

Loin que Tair qui avait été ainsi dépouillé de la partie fixable par Talcali caustique eût été rétabli par là dans Tétat d'air commun, il s'était, au contraire, rapproché davantage de l'air qui avait servi à la calcination du mercure, ou plutôt il n'était plus qu'une seule et même chose; comme lui, il faisait périr les animaux, il éteignait les lumières; enûn, de toutes les expériences de comparaison que j'ai faites avec ces deux airs, aucune ne m'a pu laisser apercevoir entre eux la moindre différence.

Mais l'air qui a servi à la calcination du mercure n'est autre chose, comme on l'a vu plus haut, que le résidu méphitique de l'air de l'atmosphère, dont la partie éminemment respirable s'est combinée avec le mercure pendant la calcination; donc l'air qui a servi à la respiration, lorsqu'il a été dépouillé de la portion d'acide crayeux aériforme qu'il contient, n'est également qu'un résidu d'air commun privé de sa partie respirable; et, en effet, ayant combiné avec cet air environ un quart de son volume d'air éminemment respirable, tiré de la chaux du mercure, je l'ai rétabli dans son premier état, et je l'ai rendu aussi propre que l'air commun, soit à la respiration, soit à l'entretien des lumières, de la même manière que je l'avais fait avec l'air qui avait été vicié par la calcination des métaux.

Il résulte de ces expériences que, pour ramener à l'état d'air commun et respirable Tair qui a été vicié par la respiration, il faut opérer deux effets : 1° enlever à cet air, par la chaux ou par un alcali

KK8PIBATION BT TEANSPIBATION DES ANIIUDX.

caustique, la portion d'acide crayeux aériforme qu'il contient; 2» lui rendre une quantité d'air éminemment respirable, ou déphlogistiqué, égale à celle qu'il a perdue. La respiration, par une suite nécessaire, opère l'inverse de ces deux effets, et je me trouve, à cet égard, conduit à deux conséquences également probables, et entre lesquelles l'expérience ne m'a pas mis encore en état de prononcer.

En effet, d'après ce qu'on vient de voir, on peut conclure qu'il arrive de deux choses l'une par l'effet de la respiration : ou la portion d'air éminemment respirable contenue dans l'air de l'atmosphère est convertie en acide crayeux aériforme en passant par le poumon; ou bien il se fait un échange dans ce viscère : d'une part, l'air éminemment respirable est absorbé, et, de l'autre, le poumon restitue à la place une portion d'acide crayeux aériforme presque égale en volume.

La première de ces deux opinions a pour elle une expérience que j'ai déjà communiquée à l'Académie. J'ai fait voir, dans un mémoire lu à la séance publique de Pâques 1776, que l'air éminemment respirable pouvait être converti en totalité en acide crayeux aériforme par une addition de poudre de charbon, et je prouverai dans d'autres mémoires qu'il est plusieurs autres moyens d'opérer cette même conversion. Il est donc possible que la respiration ait cette même propriété, et que l'air éminemment respirable qui est entré dans le poumon en ressorte en acide crayeux aériforme; mais, d'un autre côté, do fortes analogies semblent militer en

L98 MAITRES DB LA PENSftB SCIENTIFIQUE.

faveur de la seconde opinion, et porter à croire qu'une portion d'air éminemment reapirable reste dans le poumon, et qu'elle s'y combine avec le sang. On sait que c'est une propriété de l'air éminemment respirable de communiquer la couleur rouge aux corps, et surtout aux substances métalliques avec lesquelles il est combiné : le mercure, le plomb et le fer en fournissent des exemples. Ces métaux forment, avec l'air éminemment respirable, des chaux d'un beau rouge, la première, connue sous le nom de mercure précipité per se ou de mercure précipité rouge; la seconde, sous le nom de minium; enfin la troisième, sous le nom de colcotar. Les mêmes effets, les mêmes phénomènes se retrouvent, comme on vient de le voir, et dans la calcination des métaux et dans la respiration des animaux; toutes les circonstances sont les mêmes, jusqu'à la couleur des résidus : ne pourrait-on pas en induire que la couleur rouge du sang est due à la combinaison de l'air éminemment respirable, ou plus exactement, comme je le ferai voir dans un prochain mémoire, à la combinaison de la base de l'air éminemment respirable avec une liqueur animale, de la même manière que la couleur rouge du mercure précipité rouge et du minium est due à la combinaison de la base de ce même air avec une substance métallique 1 Quoique M. Cigna, M. Priestley et les auteurs modernes qui se sont occupés de cet objet, n'aient point tiré cette conséquence, j'ose dire qu'il n'est presque aucune de leurs expériences qui ne paraisse tendre à l'établir. En effet, ils ont prouvé, et surtout M. Priestley, que le sang n'est rouge et vermeil

RESPIRATION ET TRANSPIRATION DES AiaMAUX.

qu'autant qu'il est continuellement en contact avec l'air de l'atmosphère ou avec l'air éminemment respirable; qu'il devient noir dans l'acide crayeux aériforme, dans l'air nitreux, dans l'air inflammable, dans tous les airs qui ne sont point respirables, dans le vide de la machine pneumatique; qu'il reprend, au contraire, sa couleur rouge lorsqu'on le met de nouveau en contact avec l'air, et surtout avec l'air éminemment respirable; que cette restitution de couleur est constamment accompagnée d'une diminution dans le volume de l'air : or ne résulte-t-il pas de tous ces faits que l'air éminemment respirable a la propriété de se combiner avec le sang, et que c'est cette combinaison qui constitue sa couleur rouge. Au surplus, quelle que soit celle de ces deux opinions qu'on embrasse, soit que la portion respirable de l'air se combine avec le sang, soit qu'elle se change en acide crayeux aériforme en passant par le poumon; soit enfin, comme je serais assez porté à le croire, que l'un et l'autre de ces effets aient lieu pendant l'acte de la respiration, on pourra toujours, en ne s'attachant qu'aux faits, regarder comme prouvé :

1° Que la respiration n'a d'action que sur la portion d'air pur, d'air éminemment respirable, contenue 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, comme je l'ai

LES MAÎTRES DE LA PENSÉE SCIENTIFIQUE

déjà annoncé plusieurs fois, 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 mofette;

40 Que l'espèce de mofette qui reste après la calcination des métaux ne diffère en rien, d'après toutes les expériences que j'ai faites, 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 contenait; que ces deux mofettes peuvent être substituées l'une à l'autre dans toutes les expériences, et qu'elles peuvent être ramenées toutes deux à l'état de l'air de l'atmosphère par une quantité d'air éminemment respirable égale à celle qu'ils ont perdue. Une nouvelle preuve de cette dernière vérité, c'est que, si l'on augmente ou que l'on diminue, dans une quantité donnée d'air de l'atmosphère, la quantité de véritable air, d'air éminemment respirable qu'elle contient, on augmente ou on diminue dans la même proportion la quantité de métal qu'on peut y calciner, et, jusqu'à un certain point, le temps que les animaux peuvent y vivre.

Les bornes que je me suis prescrites dans ce mémoire ne m'ont pas permis d'y faire entrer beau-

miSPIRATIOIf BT TBANSPIRATION DES ANIMAUX.

coup d'autres expériences qui viennent à l'appui de la théorie que j'y expose; de ce nombre sont une partie de celles dont nous nous sommes occupés dans le laboratoire de M. de Montigny, MM. Trudaine, de Montigny et moi, pendant les vacances de l'Académie : ces expériences, suivant ce que nous avons lieu d'espérer, jetteront encore un nouveau jour, non seulement sur la respiration des animaux, mais encore sur la combustion; opérations qui ont encore entre elles un rapport beaucoup plus grand qu'on ne le croirait au premier coup d'œil.