ALTÉRATIONS
qu'éprouve l'air respiré^
La ohimie moderne nous a fait connaître qu'indépendamment de l'air que nous respirons il existe dans la nature beaucoup de fluides qui ont un grand rapport avec lui par leurs qualités apparentes. Comme Pair de l'atmosphère, ils sont transparents et Bans couleur; comme lui, ils sont dilatables, élastiques et compressibles; comme lui, ils ont une transparence et une fluidité si parfaites, qu'ils échapperaient aux sens de la vue et du toucher, si la possibilité de les contenir dans des vaisseaux, et la résistance qu'ils apportent au mouvement des corps n'avertissaient de leur présence. Mais, si ces fluides ont une ressemblance trompeuse avec l'air de l'atmosphère par les qualités extérieui*es, et qu'on peut regarder comme physiques, ils en diffèrent essentiellement par leurs qualités chimiques : les uns ne sont autre chose que des acides ou des alcalis en vapeur; les autres sont des substances neutres, d'une nature très singulière; d'autres, enfln, sont encore absolument inconnus.
Des recherches plus approfondies sur la nature des fluides aériformes ont fait connaître que c'était au
(1) Recueil de» Mémoire» de Lavoirier^ t. m, p. 13. Mémoire la à la Société de médecine en 1785. On y a fait depuis quelques chan* gements. {Noté du Recueil.)
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RESPIRATION ET TRANSPIRATION DES ANIMAUX
calorique qui entrait dans leur composition qu'ils devaient leur fluidité; que toutes les substances volatiles, soit liquides, soit concrètes, étaient fiOâceptibles de se vaporiser, de se fluidifier, à un certain degré de chaleur; que le baromètre, par exemple, étant à vingt-huit pouces, c'est-à-dire à sa hauteur moyenne, Teau prenait Tétat aériforme à une chaleur de quatre-vingts degrés, Talcool à soixante-six, Féther à trente-deux, etc., que ces liquides, ainsi transformé» en fluides, pouvaient être contenus sous des cloches ou récipients de verre, être transvasés de Tun dans l'autre, et se prêter à toutes les expériences qu'on peut faire sur l'air de l'atmosphère, sur l'air vital, et en général sur tous les fluides respirables.
L'état de fluidité n'est donc qu'une manière d'être des corps, et le mot fluide n'est qu'une expression générique, qui caractérise, non pas une espèce, mais une classe de corps.
Ces considérations générales pouvaient déjà porter à croire que l'air de l'atmosphère n'était point une substance simple, qu'il devait êtrô, au contraire, un mélange de toutes les substances susceptibles de prendre l'état aériforme au degré de chaleur et de pression dans lequel nous vivons, et l'expérience a confirmé ce que l'analogie faisait supposer. La chimie moderne a osé entreprendre l'analyse de l'air de l'atmosphère, et elle est parvenue à reconnaître qu'il •est composé de 25 parties environ d'un air éminemment propre à la respiration, et qu'on connaît aujourd'hui sous le nom d'air vital, et de 75 parties d'un fluide méphitique, absolument incapable d'entretenir la combustion des corps et la respiration des
animaux. Ce fluide est connu, dans la nouvelle nomenclature, sous le nom de gaz azote. En parlant de cette proportion de 75 parties de gaz azote contre 25 d'air vital, on trouve, pour le nombre de pouces cubes de chacun des deux fluides dont le pied cube d'air atmosphérique est composé, les quantités suivantes :
Pouces.
Air vital 432
Gaz azote 1296
Total 1728, ou un pied cube.
Pour exprimer en poids ces mêmes quantités, je me suis assuré, par des expériences nombreuses, dont je rendrai compte ailleurs, que, le baromètre étant à 28 pouces, c'est-à-dire à sa hauteur moyenne, et le thermomètre de Réaumur à 10 degrés,
Le pied cube : onces. Gros. Grains,
d'air atmosphérique pèse. 13 3
d'air vital 1 4 12
de gaz azote 1 2 48
D'où il suit qu'un pied cube d'air atmosphérique est composé comme ci-après :
Pouces. Onces. Gros. Grains.
Air vital 432, pesant » 3 3
Gaz azote 1296, pesant 1 » »
Total 1728 13 3
De ces différentes substances qui entrent dans la composition de l'air de l'atmosphère, l'air vital est la seule qui soit essentielle au maintien de la respiration, le gaz azote n'y concourt en rien, si bien qu'on
LES MAITRES DE LA PBNSfiE 8CIEWTITIQUB.
RESPIRATION ET TRANSPIRATION DES ANIMAUX
pourrait même substituer à ce gaz un autre fluide méphilique. Pourvu que oe fluide n'eût point de qualité irritante et délétère, pourvu qu'il ne fût mêlé avec l'air vital que dans la proportion de soixante et douze parties sur cent, il résulterait de cette combinaison un fluide aussi salubre, aussi respirable que l'air de l'atmosphère.
Telles sont les connaissances que la physique et la chimie peuvent donner à la médecine, sur la constitution de l'air que nous respirons. Mais quelles sont les altérations qui arrivent à ce même air dans les différentes circonstances de la vie? Quelle est leur influence sur les organes de la respiration? Quel désordre peut il en résulter danfl l'économie animale ? Quels sont les moyens de les prévenir ou d'y remédier î C'est l'effet du travail que j'ai entrepris, et dont je rendrai successivement compte dans plusieurs mémoires.
C'est un fait bien anciennement reconnu que les animaux qui respirent ne peuvent vivre qu'un temps limité dans une quantité donnée d'air de l'atmosphère; bientôt ils y languissent, ils s'y assoupissent; ce sommeil, d'abord paisible, est suivi d'une grande agitation; la respiration devient pénible et précipitée, et les animaux meurent dans des mouvements convulsifs. Ces accidents se succèdent plus ou moins rapidement, suivant que la quantité d'air dans laquelle les animaux sont renfermés est plus ou moins grande, relativement à leur volume et à celui de leur poumon; la vigueur de l'animal contribue aussi à prolonger un peu plus longtemps son existence; mais, en partant d'une proportion commune, on a observé qu'un homme ne pouvait pas subsister
/il
plus d'une heure dans un volume d'air de cinq pieds cubes.
Pour bien connaître le genre d'altération qui arrive à l'air, lorsqu'il a été respiré ainsi par les animaux, j'ai introduit un cochon d'Inde sous une cloche de cristal renversée sur du mercure ; elle contenait 248 pouces cubiques d'air vital. Je l'y ai laissé pendant une heure et un quart ; au bout de ce temps, je l'ai retiré de la même manière qu'il y avait été introduit, c'est-à-dire en le faisant passer par le mercure. Je ne me suis pas aperçu que ces deux passages l'eussent aucunement incommodé.
Pour rendre les comparaisons plus faciles, je supposerai que la quantité d'air vital dans lequel le cochon d'Inde a ainsi séjourné fût d'un pied ou de 1728 pouces cubiques, et je rapporterai, par calcul, les résultats à oe volume. Lorsque le cochon d'Inde a été retiré de dessous la cloche, les 1728 pouces cubiques d'air vital se sont trouvés réduits à 1672 3/4 ; il y avait donc eu une diminution de volume de 55 pouces 1/4; il s'était formé en même temps 229 pouces 1/2 d'acide carbonique, oe dont je me suis assuré en introduisant de l'alcali caustique sous la cloche; enfin, les 1443 pouces 1/4 restant étaient encore de l'air vital fort pur.
En convertissant ces volumes en poids, on aura, pour les quantités d'air restantes sous la cloche, après que l'animal en a été retiré :
Onces. Gros. Grains.
Air vital 1 2 10 2/3
Acide carbonique » 2 15 1/3
Total 1 4 26
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RESPIRATION ET TRANSPIRATION DBS ANIMAUX
L'air, dans cette expérience, a été diminué d'environ un trente-deuxième de son volume, mais il a augmenté de pesanteur absolue ; d'où il résulte évidemment, 1° que Tair extrait quelque chose du poumon pondant l'acte de la respiration; 2° que la substance extraite, combinée avec l'air vital, forme de l'acide carbonique; or on sait qu'il n'y a que la matière charbonneuse qui ait cette propriété; l'air, par l'acte de la respiration, extrait donc du poumon une matière véritablement charbonneuse.
Mais il est à considérer que cette augmentation de poids, qui ne paraît être que de 13 grains 2/3, est réellement beaucoup plus considérable qu'on ne la croirait d'abord : en effet, dans l'expérience que je viens de rapporter, il n'y a eu que 229 pouces 1/2 d'acide carbonique formé; or, d'après les résultats très exacts que j'ai discutés ailleurs, 100 parties d'acide carbonique en poids sont composés de 74 parties d'air vital et de 26 de charbon. Les 229 pouces ï/2 d'acide carbonique obtenu contenaient donc :
Grains.
Air vital 117,90
Charbon 41,43 •
Les 117«'**°*,9 d'air vital reviennent, en pouces cubes, à 232 pouces 2/3.
Si donc il n'y avait eu d'air vital employé qu'à faire de l'acide carbonique, la quantité restante, après l'opération, aurait dû être de :
1728 — 232 2/3 = 1495 1/3 Elle ne s'est trouvée que de 1443 1/4
Déficit
Il est donc évident qu'indépendamment de la portion d'air vital qui a été convertie en acide carbonique, une portion de celui qui est entré dans le poumon n'en est pas ressortie dans le même éta't; et il en résulte qu'il se passe de deux choses l'une dans Tacte de la respiration, ou qu'une portion d'air vital s'unit avec le sang, ou bien qu'elle se combine avec une portion d'hydrogène pour former de l'eau. Je discuterai, dans d'autres mémoires, les motifs qu'on peut alléguer en faveur de chacune de ces opinions; mais, en supposant, comme il y a quelque lieu de le croire, que la dernière soit préférable, il est aisé, d'après l'expérience ci-dessus, de déterminer la quantité d'eau qui se forme par la respiration, et la quantité d'hydrogène qui est extraite du poumon. En effet, puisque, pour former 100 parties d'eau, il faut employer 85 parties environ en poids d'air vital et 15 de gaz hydrogène, il en résulte qu'avec les 52 pouces 1/12 d'air qui se sont trouvés manquer, il a dû se former 31 grains 1/9 d'eau, et qu'il s'est dégagé du poumon du cochon d'Inde 4 grains 2/3 d'hydrogène.
La môme expérience, répétée dan£ l'air commun, donne des résultats analogues : diminution du volume de l'air; augmentation de poids absolu; formation d'acide carbonique et d'eau; dégeigement de matière charbonneuse et d'un peu d'hydrogène qui est enlevé du poumon par l'acte de la respiration; mais le gaz azote qui reste, et qui se mêle avec l'acide carbonique et une portion d'air vital non consommée, complique le résultat. En conséquence, lorsqu'un pied cube d'air atmosphérique a été respiré autant
MB
LB8 MAÎTRES DE LA PENStB 8CIBNTIVIQUB.
qu'il le peut être, et que les animaux ne peuvent plus y demeurer sans courir le risque d'y perdre en quelques instants la vie, il est composé à peu près comme il suit, par chaque pied cube, je dis à peu près, car il se trouve de grandes variétés, surtout dans la quantité diacide carponique. Il contient :
Pouces.
Air vital 173
Gaz acide carbonique 200
Gaz azote 1356
Total 1728
Ce qui donne en poids :
Onces. Gros. Grains.
Air vital » 1 15 2/3
Gaz acide carbonique » 1 66
Gaz azote 1 » 26
Total 1 3 35 2/3
Je dois avertir que tous ces résultats ont été déterminés sur de Tair de la respiration, après qu'il avait été refroidi et qu'il avait déposé l'humidité surabondante dont il est chargé en sortant du poumon.
Dans l'expérience faite sur le cochon d'Inde renfermé dans de l'air vital, et que je viens de rapporter, je m'étais aperçu que cet animal souffrait considérablement à la fin de l'expérience; cependant on a vu qu'il n'y avait encore qu'une très petitle portion d'air qui fût viciée, c'est-à-dire convertie en acide carbonique, et qu'il restait beaucoup plus d'air vital qu'il n'en fallait pour constituer un air salubre; cette circonstance avait déjà été observée par
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Priestley; mais l'objet que je me suis proposé dans ce mémoire a exigé que je répétasse une partie de ses expériences. C'est toujurs sur des cochons d'Inde que j'ai principalement opéré; l'air vital que je leur faisais respirer était à peu près pur, et ne contenait que cinq à six parties de gaz azote sur cent. Quoique les animaux vécussent beaucoup plus longtemps dans un volume de cet air qu'ils ne l'auraient fait dans un pareil volume d'air atmosphérique, ils y périssaient cependant longtemps avant qu'il fût complètement vicié; pour reconnaître la cause de ce phénomène, Bucquet, qui a bien voulu concourir à quelques-unes de mes expériences, a fait l'ouverture de plusieurs des cochons d'Inde qui y avaient été soumis et qui en avaient été les victimes.
Ils lui ont paru morts d'une fièvre ardente et d'une maladie inflammatoire. Leurs chairs, à l'inspection, étaient fort rouges; le cœur était livide, gorgé de sang, surtout le ventricule et l'oreillette droits; le poumon était très flasque, mais très rouge, même au dehors, et très gorgé de sang.
Nous en avions conclu que l'air salubre consiste en une juste proportion entre l'air vital et le gaz azote, et qu'il est important, pour les animaux qui respirent, que cette proportion, qui est de 25 parties environ d'air vital sur 75 de gaz azote, ne varie pas beaucoup, ni en dessus ni en dessous; mais, depuis, nous avons reconnu, Seguin et moi, qu'un air dans lequel il entre une beaucoup plus petite proportion d'air vital est encore respirable, et que les accidents que les animaux éprouvent, longtemps avant d'avoir consommé tout l'air vital contenu dans l'air qu'ils respirent, tiennent à la qualité irritante de l'acide
LES MAITRES DE LA PEIfStE 8CIBNTIFIQUB.
carbonique qui se forme. Les expérienœe que nous rapporterons sur cet objet, dans la suite de cee mémoires, ne laisseront aucun doute à cet égard.
Puisque Tair de l'atmosphère ne peut entretenir que pendant un certain temps la vie des animaux qui le respirent, puisqu^l s'altère à mesure qu'il est respiré, on peut en conclure que la salubrité de l'air doit être plus ou moins diminuée dans les salles de spectacle, dans les lieux d'assemblées publiques, dan* les salles des hôpitaux, dans tous les endroits où un grand nombre de personnes se rassemblent, surtout si l'air y circule lentement et difl&cilement.
Il m'a paru intéressant de déterminer jusqu'à quel point allait cette altération : pour y parvenir, j'ai choisi à l'hôpital général le dortoir le plus bas, celui cil un plus grand nombre de personnes se trouvait rassemblé dans un espace étroit, enfin celui qui, sous ce point de vue, m'a paru le plus malsain; je m'y suis transporté à la pointe du jour et avant l'heure où on en fait l'ouverture; je m'y suis introduit à l'instant où la porte a été ouverte et j'ai recueilli deux flacons de l'air de cette salle, l'un pris dans le bas, c'est-à-dire jusqu'au niveau du plancher inférieur, l'autre dans la partie haute et le plus près que j'ai pu du plancher supérieur. Le premier de ces deux airs, celui qui avait été pris dans le bas, n'était quô médiocrement altéré; il s'est trouvé contenir, sur cent parties en volume : parties.
Air vital 23 1/2
Gaz acide carbonique 1 1/2
Gaz azote 75
Total 100
RESPIRATION ET TRANSPIRATION DES ANIMAUX
L'air pris dans le haut de ce même dortoir avait Bouffert une altération beaucoup plus considérable, il contenait :
Parties.
Air vital 22
Gaz acide carbonique 3
Gaz azote 75
Total 100
J'ai tenté de faire les mêmes épreuves sur l'air des «ailes de spectacle. Les comédiens français étaient alors établis aux Tuileries, et c'est dans leur salle que j'ai opéré. J'ai choisi un jour où l'affluence des spectateurs était très-grande, et, muni de deux flacons pleins d'eau, j'ai vidé l'un dans le haut de la salle, dans une petite loge qui avait été fermée pendant tout le temps du spectacle; l'autre dans le bas du parterre, quelques instants avant qu'on en sortît.
On conçoit que cette seconde partie de mon opération ne s'est pas faite sans quelque embarras et sans quelques difficultés : le moindre événement, le moindre mouvement extraordinaire aurait fait sensation au parterre et n'aurait pas manqué de troubler le spectacle; aussi me suis-je borné à me glisser à l'entrée, quelques instants avant la fin de la dernière pièce, à me placer près de la sentinelle, que j'avais prévenue, et à y vider mon flacon de cristal. Mais l'air que j'avais ainsi obtenu avait été recueilli trop près de la porte d'entrée; l'eau, d'ailleurs, à travers laquelle il avait passé en s'introduisant dans le flacon, avait nécessairement absorbé une portion d'acide carbonique ; aussi l'examen auquel je l'ai soumis ne m'a-
LES MAITRES DE LA PINSÉE SCIENTIFIQUE
t-il pas présenté de différences très sensiblee avec l'air du dehors; mais il n'en a pas été de même de Tair recueilli dans le haut de la salle; sur cent parties, il s'est trouvé contenir :
Parties. Air vital 21
Gaz acide carbonique 2 1/2
Gaz azote 76 1/2
Total 100
D'où l'on voit que la proportion d'air vital contenue dans l'air se trouvait sensiblement diminuée dans la partie haute de la salle. Il serait à souhaiter que ces expériences pussent être répétées plus en grand avec des appareils plus commodes; il faudrait éviter Burtout que l'air ne fût lavé au moment où on le recueille ; on y parviendrait aisément par le moyen de tuyaux de fer-blanc qui communiqueraient de l'extérieur à l'intérieur de la salle, et à l'extrémité desquels on adapterait des ballons qu'on aurait préar lablement vidés d'air par le moyen de la machine pneumatique. On pourrait alors se procurer aisément et sans embarras la quantité d'air nécessaire pour en déterminer la pesanteur spécifique, et les expériences pourraient être faites assez en grand pour que les petites différences devinssent sensibles; enfin, on pourrait les répéter un assez grand nombre de fois pour que les erreurs inévitables dans des opérations aussi délicates pussent disparaître et se compenser. Un pareil travail ne peut être entrepris que de l'aveu du gouvernement; il en résulterait immanquablement des connaissances précieuses sur la construction
RESPIRATION ET TRANSPIRATION DES ANIMAUX
des salles de spectacle, sur celle des hôpitaux, sur celle de tous les lieux où le public se porte en grande affluence.
Quelque imparfaites que soient, au surplus, ces premières expériences, on aperçoit, en les rapprochant des résultats obtenus en petit, sous des récipients de verre, que l'air de l'atmosphère, qui naturellement n'est composé que de deux fluides, l'air vftal et le gaz azote, se trouve composé de trois, dans les salles d'assemblées nombreuses, au moyen de la conversion d'une partie d'air vital en gaz acide carbonique; que ces trois fluides ne sont pas mélangés dans des proportions égales dans toutes les parties de la salle, qu'ils tendent, au contraire, à se disposer en raison de leur gravité spécifique, que le gaz azote, comme plus léger, et favorisé d'ailleurs par la chaleur qui le dilate, se porte naturellement vers le haut, qu'il s'établit en conséquence une espèce de circulation d'air, et qu'à mesure que l'air méphitique parvient à s'échapper par le haut, il est remplacé par de l'air frais qui s'introduit par les ouvertures d'en bas.
Cette circulation existe plus ou moins dans toutes les salles, souvent même en dépit de l'architecte qui en a dirigé la construction; sans elle, sans le renouvellement d'air qui en résulte, les spectateurs seraient exposés aux accidents les plus fâcheux, avant même que le spectacle finît. Pour s'en convaincre, il ne s'agit que de prendre pour exemple une salle quelconque de spectacle, de trente pieds de long, sur vingt-cinq de large et sur trente de hauteur. Une salle de ces dimensions aurait une capacité de vingtdeux mille cinq cents pieds cubes, et pourrait conte-
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nir environ mille spectateurs; or, puisque chaque individu consomme, comme je l'ai exposé plus haut, environ cinq pieds cubée d'air par heure, il en résulte que, s'il n'y avait point de renouvellement, Tair de la salle serait complètement méphitique au bout de quatre heures et demie ; mais il est probable en même temps que le plus grand nombre des spectateurs serait gravement incommodé et périrait longtemps avant
cette époque.
Le même calcul appliqué à des salles d'assemblées publiques, basses et étouffées, et dont je pourrais citer des exemples ^^\ expliquerait pourquoi, les jours de grande affluence, l'attention des auditeurs ne peut se soutenir au delà de deux ou trois heures. Au bout de ce temps, il s'établit une impatience machinale, occasionnée par le malaise et par une souffrance physique dont on ne se rend pas compte. Malheur, dans ce« Circonstances, au lecteur auquel on a réservé les derniers instants de la séance ! L'intérêt de son sujet ne se communique pas à l'auditoire ; on ne lui accorde plus ni bienveillance, ni même attention, et il n'obtient pas le tribut d'applaudissements et de i^econnaissance sur lesquels il aurait été en droit de compter dans des circonstances plus favorables.
J'avais pour objet, en commençant ce mémoire, de rendre compte des diverses altérations qui arrivent à l'air dans les circonstances les plus ordinaires de la vie; mais je m'aperçois que je n'ai ébauché qu'un seul point de l'objet que je m'étais proposé de traiter, et je crains déjà d'abuser de l'attention que l'assemblée a bien voulu m'accorder. Je me trouve donc forcé
(1) Cette salle où s'assemblait l'Académie française, au Louvre.
de remettre à une seconde partie ce que j'ai à dire sur les altérations que produisent dans l'air la combustion des lampes, des bougies, des chandelles, du charbon; les enduits de plâtre frais et la peinture à l'huile. Cette portion de mon travail est à peu près finie, et je serai en état de la communiquer incessamment à la société.
Il me restera à considérer, dans une troisième partie, l'air de l'atmosphère, non pas comme un fluide aériforme susceptible de se décomposer, mais comme un agent chimique qui peut se charger, par voie de dissolution et même d'une sorte de division mécanique, de miasmes d'une infinité d'espèces. On est effrayé quand on pense que, dans une assemblée nombreuse, l'air que chaque individu respire a passé et repassé un grand nombre de fois, soit en tout, soit en partie, par le poumon de tous les assistants, et qu'il a dû se charger d'exhalaisons plus ou moins putrides; mais de quelle nature sont ces émanations? Jusqu'à quel point diffèrent-elles dans un sujet ou dans un autre, dans la vieillesse ou dans la jeunesse, dans l'état de maladie ou de santé ? Quelles sont les maladies susceptibles de se gagner par ce genre de communication ? Quelles précautions pourrait-on prendre pour neutraliser ou pour détruire l'influence dangereuse de ces émanations? Il n'est peut-être aucun de ces points dont l'examen ne puisse donner prise à l'expérience, et il n'en est pas de plus important pour la conservation de l'espèce humaine. Tous les arts marchent rapidement vers l'état de perfection ; celui de vivre en société, de conserver dans leur état de force et de santé un grand nombre d'individus
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réunis ensemble, de rendre les grandes villes plus flalubres, la communication des maladies contar gieuses moins facile, est encore dans son enfance.
Les grands travaux qu'on peut entreprendre sur un objet aussi important ne peuvent être que l'ouvrage des sociétés savantes; nul homme ne peut se flatter d'avoir les connaissances nécessaires pour remplir seul un plan si étendu. Ce n'est donc qu'en comptant sur les conseils, sur lefl lumières, sur les «©cours ae la société, que j'ose entreprendre de défricher quelques parties de ce vaste champ.
