RESPIRATION

Mesure du volume d’air contenu dans les poumons de l’homme. Recherches physiques sur la respiration de l’homme.

Thèse de Doctorat en médecine, 1864.

On fait passer dans une cloche de 3 ou 4 litres (lig. 3), munie d’un

robinet à trois voies et remplie d’eau sur la cuve, un demi-litre d’hydrogène pur ; l’homme soumis à l’expérience ferme les fosses nasales en appuyant sur les narines, introduit dans la bouche un tube de verre fixé au robinet et applique les lèvres sur l’embout E; à la fin d’une expiration, on tourne le robinet; l’inspiration de l’hydrogène a lieu aussitôt, après la 5 e expiration faite dans la cloche, on ferme le robinet; on obtient ainsi un mélange homogène des gaz hydrogène, oxygène, azote, acide carbo-

nique, contenus dans les poumons et dans la cloche; on l’analyse dans un tube eudiométrique gradué avec un volume mesuré d’oxygène, afin d’obtenir par l’étincelle électrique la combustion complète de l’hydrogène.

Dans une expérience, le mélange gazeux recueilli après la 5' expiration contenait 14, 6 d’hydrogène p. 0/0; soit as le volume des poumons : écrivons la proportion {jjj = d’où x = —J 6 100 = 3 1. 43; après une expiration d’un demi-litre, le volume de l’air qui restait dans les poumons était égal 4 21. 93.

L’eudiomètre est fixé dans un support spécial qui sert en même temps d’excitateur pour le passage de l’étincelle électrique, « s

Il est bon de placer l’eudiomètre dans un grand bocal de verre, qui retiendrait les fragments du tube s’il était brisé par l’explosion.

J’ai tout récemment perfectionné ce procédé de mesure. (Comptes rendus de la Société de Biologie, 1887.)

Il est essentiel de s’assurer d’abord que l’hydrogène est pur : on le fait brûler et on écrase la flamme avec une soucoupe de porcélaine. S’il y a le moindre dépôt d’arsenic, il faut démonter l’appareil et changer le zinc et l’acide, car il serait très imprudent d’introduire dans les poumons les moindres traces d’hydrogène arsénié.

Je fais respirer un mélange de 250 c. c. d’hydrogène et de 750 c. e. d’air introduit dans un petit sac de caoutchouc muni d’un robinet 4 trois voies;

nouvellement de l’air dans les poumons.

Le volume d'air pur qui pénètre dans les bronches par l’inspiration est en partie rejeté par l’expiration qui suit avec de l’air vicié contenant moins d’oxygène et plus d’acide carbonique; en faisant inspirer un demi-litre d’hydrogène et en analysant un volume égal de gaz expiré, on trouve qu’il renferme 34 volumes d’hydrogène sur 100 ou en tout 170 c. c., tandis que 330 c, c. d’hydrogène sont restés dansties poumons.

Remplaçons l’hydrogène par de l’air pur; nous voyons qu’un tiers environ de l’air inspiré est rendu à l’atmosphère mélangé à deux tiers d’air vicié; tandis que deux tiers d’air pur se distribuent dans les poumons. Le volume des poumons après l’expiration étant égal à 2 1. 93 chez l’homme qui a été soumis à mes recherches, 330 c. c. d’air pur se sont distribués dans ce volume et l’unité de volume a reçu S = 0 c. c. 113 ; j’ai donné à ce nombre le nom de coefficient de ventilation.

J’ai reconnu que la distribution de l’air dans les poumons se fait d’une manière uniforme : après deux mouvements égaux, l’un d’inspiration, l’autre d’expiration, dans tout l’arbre aérien chaque unité de volume reçoit un peu plus d’un dixième d’air pur.

Un gaz mélangé à l’air ou une vapeur pénètre dans les poumons dès la première inspiration et se trouve absorbé par le sang artériel ; cela explique les accidents si subits qui surviennent lorsque l’homme respire des gaz toxiques tels que l’hydrogène sulfuré.

J’ai démontré directement par l’expérience, page 48, la rapidité de cette

Endosmose des gaz à travers les poumons détachés.

Bibliothèque de l’École des hautes études, section des sciences naturelles,

On introduit dans la trachée d’un animal après la mort un tube de verre rétréci, revêtu d’un tube de caoutchouc; la trachée est fortement liée sur le

immergés dans'Veau doivent rester gonflés sans qu’aucune bulle d’air ne s’échappe.

Si, après avoir insufflé les poumons fixés dans une cloche tabulée, on ferme la trachée à l’aide d’un robinet et si l’on enveloppe ces organes d’hydrogène ou d’acide carbonique, on les voit se gonfler de plus en plus; un tube abducteur se rendant sous l’eau ajouté au robinet laisse dégager du gaz qui est un mélange d’hydrogène ou d’acide carbonique avec l’air. Ainsi les phénomènes d'endosmose ont lieu à travers les poumons entiers qui se conduisent comme une somme de petits réservoirs membraneux agissant chacun isolément, bien que les vésicules pulmonaires soient séparées de, l’extérieur par une partie du parenchyme et par le feuillet viscéral de la plèvre. Si l'on introduit de l’hydrogène dans les poumons et de l’acide carbonique en dehors, les poumons se gonflent, ce qui démontre un courant prépondérant dirigé de l’acide carbonique vers l’hydrogène, car il y a en même temps un courant de moindre intensité de l’hydrogène vers l’acide carbonique

Des poumons pleins d’air immergés dans, de l’eau contenant de l’àcide carbonique en dissolution se gonflent peu à peu, mais plus lentement, l’acide carbonique pénétrant pour se mélanger avec l’air; il y a une analogie frappante entre ce phénomène et celui qui se passe dans la respiration normale, lorsque le sang veineux chargé d’acide carbonique circule dans les vaisseaux des poumons et se trouve seulement séparé par des membranes minces de l’air contenu dans les bronches et dans les vésicules pulmonaires.

Sur l’exactitude de la mesure du volume des poumons.

Comptes rendus de la Société de biologie, 1878.

En mesurant le volume des poumons d’un chien à trois reprises diffé-

qu'il n’y a point d’endosmose des gaz introduits dans les poumons vers, l’air extérieur, à travers le parenchyme pulmonaire et à travers les parois thoraciques; l’hydrogène introduit dans l’arbre aérien y reste pendant la durée de l’expérience, et l’analyse eudiométrique permet de mesurer exactement le volume des poumons.

Les poumons chez l’animal vivant se laissent-ils traverser par les gaz?

' Pour répondre à cette question, j’ai pratiqué chez le chien une ou deux fistules thoraciques en ayant soin de ne pas blesser les poumons ; dans une première expérience, j’ai fait respirer l’animal dans une cloche contenant 1 litre d’hydrogène et 1 litre d’oxygène, tandis que la cavité thoracique droite communiquait avec une cloche contenant 1 litre d’oxygènè ; au bout de 5 minutes, ce gaz avait reçu 2 p. 0/0 d’acide carbonique et 0 c.c! 76 p. 0/0 ou 5; d’hydrogène.

J’ai fait aussi l’expérience inverse : j’ai pratiqué deux fistules thoraciques l’une à droite, l’autre à gauche; dans chaque ouverture j’ai fixé à l’aide d’un bouchon de caoutchouc un tube de verre recourbé communiquant avec une cloche contenant 1 litre d’hydrogène; une muselière de caoutchouc attachée sur la tête de l’animal était unie avec une cloche à robinet contenant 2 litres d’oxygène; au bout de 3 minutes, ce gaz ne renfermait que ^ d’hydrogène ; ainsi l’endosmose dés gaz a lieu dans ces conditions artificielles chez l’animal vivant, mais le phénomène a beaucoup plus d’intensité lorsqu’on opère sur des poumons détachés.

Sur la composition de l’air qui se trouve dans les poumons en rapport avec le sang.

Comptes rendus de la Sooiété de biologie, 1871.

Pour déterminer la composition de l’air qui dans les poumons reçoit constamment de l’acide carbonique et fournit constamment de l’oxygène au sang, j’ai introduit dans la cloche à robinet qui me sert à mesurer la capacité pulmonaire 500 c.c. d’hydrogène pur.

décrit une circonférence dont on change à volonté le rayon en approchant ou en éloignant ce point du centre de l’axe de rotation; on donne ainsi au mouvement du soufflet l’amplitude que l’on désire et par suite on est maître de son-débit; rien n’est plus facile aussi que de régler la vitesse du mouvement.

Des poulies fixées sur l’axe peuvent recevoir le mouvement d’un moteur quelconque, par exemple d’un petit moteur hydraulique, et on peut maintenir la respiration artificielle chez les animaux pendant plusieurs heures.

Un chien du poids de 9 kil. a exhalé 2 gr. 747 d’acide carbonique en vingt minutes.

Un-lapin du poids de 3 kil. 105 gr. a exhalé 2 gr. 423 d’acide carbonique en un temps plus long, en 51 m. 30 s. Si l’on cherche ce que les deux animaux ont exhalé par kilogramme et par minute, on trouve exactement le même nombre, 0 gr. 015.,

Chez un homme, 50 litres d’air ont enlevé aux poumons en six minutes 3 gr. 333 d’acide carbonique.

Si l’on ajoute à l’air qui est inspiré un certain volume d’acide carbonique, l’exhalation de ce gaz diminue.

En faisant inspirer successivement à un ctiièn 50 litres d’un mélange d’air et de 11., 2 1., 3 1., 4 1. d’acide carbonique, j’ai reconnu que le poids d’acide carbonique exhalé qui était 2 gr. 747 lorsque l’animal respirait de l’air pur, descendait à 1 gr. 72,1 gr. 445, 0 gr. 353, — 0 gr. 765; dans la dernière expérience, il y eut absorption d’acide carbonique par les poumons et il n’y eut pas d’exhalation.

J’ai démontré par le même procédé que dans l’air qui renferme ^ d’acide carbonique, l’exhalation de ce gaz est sensiblement diminuée.

Quand on produit une inflammation de la muqueuse pulmonaire en faisant respirer à un. chien de l’air qui a traversé une solution d’acide sulfureux dans l’eau, les dosages montrent que le poids d’acide carbonique exhalé diminue notablement.

Recherches de Physiologie pathologique sur la respiration.

En commun avec M. Quinquaud. (douma! çte VAnatomie et de la Physiologie, 1882.)

J’ai entrepris un grand nombre de recherches par mon procédé avec M. Quinquaud; ndus nous sommes servi d’un compteur à gaz dont nous avons vérifié l’exactitude avec un manchon de verre mesurant exactement cinq litres (fig. 5). Pour absorber l’acide carbonique nous avons pris des flacons de Durand contenant les uns de l’acide sulfurique et les autres une solution concentrée de potasse; les flacons étaient réunis par des tubes en V renversés qui s’opposent à l’absorption (figure 6).

Nous avons produit chez des animaux des lésions du parenchyme pul-

l’intermédiaire du système nerveux sur les éléments de l’organisme pour produire des diminutions de la nutrition générale : les dosages des gaz du sang avant, pendant et après, plaident en faveur de cette pathogénie.

Les dosages faits chez des malades ont montré :

1" Que la pleurésie avec épanchement, fébrile ou non, détermine une diminution considérable de l’acide carbonique éliminé. Après la thoracenlèse, la quantité de l’acide carbonique rejeté s’acoroît. La résolution s’annonce toujours par une augmentation de .l’acide carbonique exhalé.

2” En mesurant l’élimination, de l’acide carbonique, il - est possible de savoir si la médication suivie est efficace ou sans effet.

3" Lorsque des accidents broncho-pulmonaires se produisent dans la pleurésie, le dosage de l’acide carbonique les traduit aussitôt par une décroissance dans l’exhalation.

4" L’emphysème pulmonaire amène également une diminution de l’acide carbonique rejeté.

5° Il en est de même dans les cas de pneumonie lobaire aiguë et de bfoncho-pfieümoniè; on est averti de la résolution de la maladie par l’augmentation de l’acide carbonique exhalé.

Ce procédé d’investigation permet donc de reconnaître avec une grande précision comment lè poumon fonctionne, fait important en clinique au point de vue du diagnostic et du pronostic.

Recherches sur la respiration des poissons.

Comptes rendus de l'Académie des sciences, 1872.

Les expériences faites par de Humboldt et Provençal sur la respiration des poissons ont établi que ces animaux absorbent de l’oxygène et qu’ils exhalent de l’acide carbonique.

Chez des tanches privées de vessie natatoire, l’absorption d’oxygène et d’azote fut trouvée considérable, mais la production de l’acide carbonique fut trouvée nulle. En voulant contrôler ce résultat, je fus conduit à reprendre l’étude de la respiration des poissons et j’ai utilisé pour cet objet la pompe à mercure et l’appareil simple d’extraction des gaz du sang que j’emploie depuis plusieurs années.

On litre d’eau de Seine introduit dans mon appareil a fourni ;

Oxygène. 6,06

Azote. 13,5

Acide carbonique . . 34,9

c’est-à-dire quarante fois plus d’acide carbonique que de Humboldt et Provençal n’en obtenaient par l’ébullition de l’eau dans un ballon.

Deux tanches ont été placées pendant une heure dans 10 le. 7 d’eau de Seine, on a trouvé par litre d’eau :

Oxygène. 1

Acide carbonique ... 40,2

Ainsi les poissons ont absorbé 5 c. c. d’oxygène et ils ont exhalé 5 Ci c. 3 d’acide carbonique.

Une tanche privée de sa vessie natatoire placée dans l’eau de Seine absorba 7' c. c. 4 d’oxygène par litre d’eau, exhala 10 C. c. d’acide carbonique. Les poissons peuvent enlever à l’eau la totalité de l’oxygène dissous, ils peuvent même enlever l’oxygène à l’hémoglobine du sang, ce que démontrent les expériences comparatives suivantes : Une carpe pesant 618 grammes fut placée dans 3 1. 6 d’eau de Seine, elle mourut asphyxiée au bout de huit heures quarante-cinq minutes; l’eau ne contenait plus d’oxygène.

Une autre carpe du poids de 688 gr. fut placée dans 31. 6 d’un mélange de 4 de sang de boeuf défibriné et oxygéné et de 4 d’eau de Seine ; ce poisson vivait encore dix-neuf heures après et le mélange de sang et d’eau renfermait encore un peu d’oxygène. Les globules roüges du sang de poisson peuvent donc enlever l’oxygène à l’hémoglobine du sang d’un autre

Le mode de respiration du fœtus dans le p mammifères, paraît comparable au mode dt les branchies plongeraient dans un milieu sanguin.

De l'asphyxie et de la cause des mouvements respiratoires chez les poissons. En commun avec le D r Picard. Comptes rendus de l'Académie des sciences. 1873,

De Humboldt et Provençal, dans leurs célèbres recherches sur la respiration des poissons, ont établi le fait suivant : si l’on place un poisson dans l’eau privée de gaz par l’ébullition, le temps qui s’écoule jusqu’il l’arrêt complet des mouvements respiratoires pris comme signe de l’asphyxie est très variable.

Dans de l’eau privée complètement de gaz par la pompe à mercure, nous avons reconnu la variabilité indiquée par de Humboldt et Provençal. Il faut donc chercher dans l’animal lui-même la condition qui fait que certains poissons résistent plusieurs heures, tandis que d’autres meurent au bout de quelques minutes dans l’eau privée de gaz.

Nous avons reconnu que chez un poisson asphyxié une première fois, l’arrêt des mouvements respiratoires survient toujours dès les premières minutes qui suivent sa réintroduction dans l’eau privée de gaz, même si plusieurs heures s’écoulent entre les deux expériences.

Quand dans l’eau privée de gaz les mouvements respiratoires sont arrêtés, si l’on introduit une bulle d’oxygène ou 1 c.c. d’eau aérée, on voit les mouvements respiratoires se rétablir au bout d’une minute ou deux.

Si un poisson asphyxié est placé dans l’eau aérée le museau maintenu hors de l’eau, les mouvements respiratoires ne reprennent pas, mais ils reprennent aussitôt que l’extrémité du museau est mise en contact avec le liquide. Il faut donc,, pour, que ces mouvements s’établissent, qu’il y ait une excitation périphérique, produite par l’eau dans une région localisée auprès de l’orifice buccal.

Expérience de Priestley répétée avec des animau et des végétaux aquatiques.

Comptes rendus de l'Académie des sciences, 1886.

On prend deux éprouvettes à pied d’une capacité que l’on remplit d’eau ordinaire et qui reçoivent chacu

litre environ,

). Dans l’une des éprouvettes, or !0 gr. de feuilles de Potamogetor

et dans les feuilles aquatiques.

avec M. Peyrou. Comptés rendus de VAèkdMe dès sciences, 188 » appliqué à l’extraction des gaz des feuilles une pompe à mi

Cette expérienc l’illustre Lavoisier, c’est qu’un homme absorbe beaucoup plus d’oxygène ét dég nique qu’un homme à jeun.

eurebaunie d’un, récipient spécial, appareil qui diffère peu de celui que l’un de.nôus;a. depuis,longtemps.fait connaître et qui est employé dans les labo-! ratoires de physiologie pour l'extraction des gaz du sang. Le. récipient

duire après refroidissement dans la chambre barométrique, puis dans le récipient, jusqu’à ce que l'eau se déverse à la partie supérieure de l’allonge.

C’est dans ce milieu complètement privé de gaz que nous immergeons successivement de 50 gr. à 100 gr. de feuilles, aussitôt qu’elles ont été détachées de la plante; nous fermons le récipient avec un bouchon de

En examinant ces résultats, ce qui frappe surtout l’attention, c’est que les gaz extraits des feuilles à 50° renferment toujours moins d’oxygène que l’air atmosphérique et contiennent une grande proportion d’acide carbonique, "tandis qu’à 100“ on extrait encore beaucoup d’acide carbonique, peu d’azote 'et une trace d’oxygène.

jetant dans l’acide nitrique un globule de mercure ; le liquide vert produit par la dissolution du bioxyde d’azote dans l’acide nitrique décompose aussitôt l’urée en volumes égaux d’acide carbonique et d’azote, qui sont mélangés avec un excès de bioxyde d'azote. Les gaz sont recueillis sur le mercure, l’acide carbonique est absorbé parla potasse, le bioxyde d’azote par une solution de sulfate de protoxyde de fer, l’àzote reste; l’égalité des volumes d’azote et d’acide carbonique caractérise l’urée et i c. c. de l’un ou de l’autre gaz ramené sec à 0° et il la pression de 760 mm. représente

2 milligr. 683 d’urée pure.

é 208 fois plus d’urée dans l’urine que dans le sang.

; résultats démontrent que l’activité physiologique des reins est très le, puisque ces organes séparent du sang un liquide contenant de 200 fois plus d’urée que le sang n’en contient.

Nous n’avons pas pu consister dans le sang qui revient de la tête et des membres une différence notable en le comparant au sang artériel. Quant au chyle mélangé de lymphe que nous avons recueilli dans le canal thoracique, après la section du bulbe, en pratiquant la respiration artificielle, nous l’avons toujours trouvé plus riche en urée que le sang artériel et que le sang veineux.

Une différence même très faible entre deux échantillons de sang pesant chacun 25 grammes, recueillis pendant une minute, no s’élèverait-elle qu’à un milligramme, donnerait pour vingt-quatre heures une production d’urée égale à 1 gr. 440.

l’excitation du ioie par l'électricité augmente-t-elle la quantité d’t contenue dans le sang.

Comptes rendus de l’Académie des sciences, 1887.

dans le sang' artériel.

Nous avons recueilli à l’aide de fistules les volumes de bile et d’urine sécrétés avant et pendant l’excitation, ces volumes n’ont pas changé.

Par conséquent l’excitation du foie ne paraît avoir aucune influence sur la production de l’urée dans cet organe, et les variations dans le chiffre de l’urée excrétée en 24 heures qui ont été indiquées par M. Stolnikow tiennent à une autre cause qu’il s’agit de rechercher.

Recherches sur les formiates introduits dans l'organisme.

En commun aveo M. Quinquaud. (Archives de Physiologie, 1887.)

Avant de chercher ce que devient un formiate injecté dans le tube digestif ou dans le sang d’un animal, nous avons établi un procédé dé dosage aussi exact que possible ; après un grand nombre d’essais, nous nous