PHÉNOMÈNES MÉCANIQUES DE LA RESPIRATION

Pour que l’air s’introduise dans la poitrine et s’en échappe ensuite, après avoir exercé son action vivifiante sur le sang veineux, il faut que la poitrine commence par se dilater, pour produire le phénomène de l’inspiration ; il faut ensuite qu’elle se resserre, se contracte, pour produire le phénomène de X expiration. Examinons à part chacun de ces deux actes.

Inspiration. — L’inspiration exige : 1° la dilatation de la poitrine, ou cavité thoracique; 2° l’expansion des poumons.

L’agrandissement de la cavité thoracique se fait dans tous les sens. Cette cavité s’agrandit d’abord de haut en bas, par l’abaissement de l’énorme barrière musculaire qui sépare la poitrine du ventre, c’est-à-dire du diaphragme. Ce large rideau musculaire, en s’abaissant, refoule les viscères abdominaux, et augmente ainsi l’étendue de la cavité de la poitrine. Voilà la première et la grande cause de l’agrandissement de la poitrine dans l’acte de l’inspiration.

L’abaissement du diaphragme produit l’effet du souffle de nos foyers. En augmentant les dimensions de la cavité pectorale, il provoque un vide; mais l’air est continuellement en communication avec l’intérieur de la poitrine par les conduits de la trachée-artère et des bronches, enfin par la bouche et les fosses

nasales. L’air doit donc se précipiter aussitôt, pour remplir le vide déterminé par l’ampliation de la poitrine.

A cette première et grande cause d’agrandissement de la cavité pectorale vient se joindre l’élévation des côtes, qui a également pour effet d’augmenter les dimensions de la poitrine dans le sens transversal.

L’élévation des côtes est due aux contractions des muscles dits intercostaux, des muscles grand pectoral et grand dorsal , dont le

Fig. 61. Rapport des poumons avec le diaphragme, les côtes, le cœur et les gros vaisseaux afférents au cœur.

8. Larynx. — 7. Trachée-artère. — A. Ventricule gauche du cœur. — B. Ventricule droit du cœur. — C. Oreillette gauche du cœur. — D. Oreillette droite du cœur. — E. Poumon gauche. — F. Poumon droit. — G. Diaphragme. — 1. Veine pulmonaire. — 2. Artère pulmonaire. — 3. Artère aorte descendante coupée. — 10. Veine porte. — 4. Grande veine azygos. — 5. Artère carotide primitive. — 6. Veine jugulaire interne. — 9. Artère coronaire.

rôle consiste à dilater la poitrine en haut et en avant, en soulevant les côtés et même le sternum, auquel viennent s’attacher les cartilages des côtes.

La figure 61, qui montre les rapports du diaphragme avec les poumons, et les rapports des poumons avec les côtes et les gros vaisseaux afférents au cœur, fait comprendre le mécanisme organique que nous venons d’exposer.

L’effort des puissances musculaires, c’est-à-dire du diaphragme

COMMENT ON RESPIRE

et des muscles de la poitrine, ne suffirait point pour agrandir cette bavité si les vésicules , ou les lobes pulmonaires , comme on les appelle aujourd’hui, ne se remplissaient de l’air qui a pénétré par les fosses nasales ou par la bouche. L’air parcourt tous les tuyaux bronchiques jusqu’aux extrémités de ces tuyaux, c’est-àdire jusque dans les lobules pulmonaires. Ces lobules se distendent, s’écartent, soit par l’effet de l’impulsion de l’air, soit par une contraction vitale qui leur est propre. Ils se déplissent et se

Fig. 62. Un lobule pulmonaire.

A. Tuyau bronchique vu au microscope. — B. Le même, vu de grandeur naturelle. — 1. Ramuscule bronchique. — 2. Terminaison du ramuscule bronchique. — 3. Tissu pulmonaire.

développent, pour recevoir l’air atmosphérique sur toute leur surface membraneuse.

On voit sur la figure 62 les détails de structure d’un lobule pulmonaire.

L’inspiration présente trois degrés d’intensité. Selon les puissances musculaires qui interviennent dans son accomplissement, on peut distinguer : 1° Y inspiration ordinaire , 2° la grande inspiration et 3° Yinspiralion forcée.

Dans Yinspiration ordinaire , la poitrine se dilate de bas en haut, par l’abaissement du diaphragme.

Dans la grande inspiration , il y a à la fois abaissement du diaphragme et élévation du thorax, par les muscles qui vont de cette cavité au cou ou au bras. La cavité pectorale est, de cette manière, agrandie dans ses trois dimensions.

Dans l'inspiration forcée , les mêmes muscles agissent dans tous les sens, mais comme ils exercent un plus grand effort, ils dilatent encore davantage la cavité thoracique.

L’inspiration ordinaire s’exécute par le mouvement du diaphragme et des côtes inférieures seulement. De temps en temps, une inspiration plus large et plus complète détermine le soulèvement de la base de la poitrine, ensuite celui de son sommet.

Dans l’inspiration ordinaire, on dit que la respiration est diaphragmatique, quand le diaphragme est principalement en action. Quand les côtes inférieures et moyennes se soulèvent, on dit que la respiration est latérale . Enfin, quand la première côte et la clavicule prennent part au mouvement, on dit que la respiration est claviculaire ou costo-supérieure.

Le docteur Mandl, dans son ouvrage Hygiène de la voix l, fait remarquer que dans la respiration diaphragmatique, le larynx est immobile. Ce mode d’inspiration étant facile et n’exigeant point d'effort, permet de prolonger longtemps, sans fatigue, les exercices du chant, aussi bien que ceux de la gymnastique. Au contraire, quand on respire surtout en élevant les côtes supérieures, on se fatigue rapidement. C’est ce qui arrive chez les femmes lorsque le corset comprime la base de la poitrine, ou chez les chanteurs qui ont le mauvais système de la respiration claviculaire. Dans le dernier cas, le larynx s’abaisse par la contraction de ses muscles extrinsèques; ses fonctions deviennent pénibles, et l’effort des muscles inspirateurs amène rapidement la fatigue. Il résulte de là que l’inspiration, toujours incomplète, est aussi plus fréquente. Il faut s’appliquer à respirer par l’abaissement du diaphragme. Les exercices du corps, la marche, le chant, s’en trouveront bien.

Combien de temps peut-on demeurer sans respirer? La volonté ne domine pas absolument les mouvements respiratoires, de sorte qu’il n’est pas possible de suspendre longtemps sa respiration. Quand l’expiration a eu lieu, le besoin d’inspirer se fait de nouveau impérieusement sentir. On ne peut demeurer sans rçspirer que deux ou trois minutes au plus. Les plongeurs les plus exercés sont obligés de revenir à l’air au bout de cet intervalle.

Expiration . — L’ expiration consiste dans le resserrement de

1 ln-12, Paris, 1876, pages 10, 15.

GOMMENT ON RESPIRE

la poitrine, qui, par le relâchement des muscles inspirateurs, reprend ses premières dimensions, lorsque cette cavité a été dilatée. Alors, en vertu de leur élasticité, les poumons reviennent sur eux-mêmes.

Ainsi, les poumons sont actifs dans l’inspiration et passifs dans l’expiration.

La contraction de leur tissu, qui vient en aide à leur élasticité, ne suffirait pas pour chasser tout l’air que l’inspiration avait fait pénétrer dans leur intérieur. Les muscles des parois thoraciques se contractent, pour produire l’amoindrissement de la cavité du thorax. Voici comment ce résultat est produit. Les muscles inférieurs du tronc se contractent les premiers, et ils fixent les côtes inférieures, lesquelles deviennent un pointf d’appui pour les muscles intercostaux internes. Ces muscles se contractent à leur tour, et abaissent les côtes les unes sur les autres, c’est-à-dire diminuent les diamètres transversaux et antéro-postérieurs de la poitrine. L’abaissement des côtes produit l’aplatissement du ventre. Les organes abdominaux, refoulés vers le haut, rétablissent la convexité du diaphragme et diminuent les dimensions de la poitrine, jusqu’à ce que l’air introduit par l’inspiration ait été chassé de cette cavité.

Par l’inspiration suivie de l’expiration, l’air est donc, tour à tour, attiré dans la poitrine et repoussé hors de cet organe. Les poumons, qui Se trouvent suspendus dans la cage thoracique, suivent dans leur mouvement d’expansion les parois de la poitrine, et reviennent sur eux-mêmes dès qu’ils cessent d’être dilatés par l’inspiration de l’air.

De même que nous avons distingué trois degrés dans l’inspiration, nous distinguerons trois degrés dans l’expiration : 1° Y expiration ordinaire , 2° la grande expiration , 3° Y expiration forcée.

U expiration ordinaire se fait par le relâchement du diaphragme, qui reprend sa convexité et rétrécit la poitrine de bas en haut.

La grande expiration se fait par le relâchement du diaphragme et des autres muscles du thorax et par l’élasticité des côtes, de leurs cartilages et du sternum, qui, reprenant leur première place, rétrécissent la cavité thoracique dans tous les sens.

V expiration forcée est provoquée par la contraction de tous les muscles de l’abdomen et des gros muscles du dos.

Nous avons dit que les mouvements respiratoires ne sont pas soumis, ou ne sont soumis que dans une bien faible limite, à l’action de la volonté. Comme la respiration se rattache à un besoin vital, dont la non-satisfaction entraînerait promptement la mort, la nature a mis cette fonction sous la dépendance des nerfs dits pneumo-gastriques , qui fonctionnent indépendamment de la volonté. Si 1’ on coupe le tronc du nerf pneumo-gastrique, on trouble profondément la respiration. Mais le véritable centre nerveux qui préside à la respiration se trouve dans le bulbe rachidien, c’est-à-dire dans la partie supérieure de la moelle épinière, située à la base du cerveau. Un animal tombe mort, et comme foudroyé, quand on fait pénétrer un instrument piquant dans l’espace qui sépare la dernière vertèbre occipitale de la première vertèbre cervicale. Aujourd’hui, les animaux de boucherie sont souvent tués par ce moyen, pour remplacer l’assommage au marteau. La religion judaïque prescrit d’ailleurs cette manière de tuer les animaux de boucherie.

Combien de fois respirons-nous dans un temps donné? On admet généralement que l’homme adulte respire dix-huit fois par minute. Pendant l’exercice et le mouvement la respiration s’accélère.

Le nombre des mouvements respiratoires diminue avec l’âge. La respiration est plus fréquente chez l’enfant que chez l’adulte. Le nouveau-né respire quarante-quatre fois par minute. Ce nombre est de trente-cinq dans la première année, de vingt-six à cinq ans, et de vingt à la puberté. En général, on respire une fois pendant que le cœur bat quatre fois.

Le nombre des mouvements respiratoires s’accroît pendant la fièvre en proportion directe de l’activité anormale qu’acquiert alors la circulation du sang.

Ajoutons que toutes les causes d’excitation physique ou morale activent la respiration. Au contraire, l’attention qu’exige un travail d’esprit, diminue le nombre des inspirations et des expirations, de sorte qu’il est bientôt nécessaire de faire quelques larges inspirations, "pour compenser l’insuffisance de celles qui ont précédé.

Pendant la veille, la respiration se fait sans aucun bruit; mais si la respiration est forte et profonde, elle s’accompagne du bruit que fait l’air en passant par les fosses nasales ou par la bouche. Le ronflement qui se produit, quelquefois pendant le

sommeil résulte du bruit que fait la colonne d’air expiré venant se briser contre le voile du palais.

En pénétrant dans nos poumons, l’air produit un léger bruit, qui est dû à son frottement contre les parois des bronches et de la trachée. On distingue le murmure respiratoire , qui est le bruit des vésicules pulmonaires, et le souffle bronchique , ou souffle trachéal , qui se produit dans les gros canaux aériens, la trachée et les bronches.

Si l’on applique l’oreille contre la poitrine d’une personne bien portante, on entend un bruit de souffle , doux et régulier, qui provient de la pénétration de l’air dans les vésicules ou lobules pulmonaires. La maladie change la nature de ce bruit; elle le supprime, ou en produit d’autres. Le médecin se sert de ces signes pour apprécier l’état du poumon et des bronches dans les bronchites et les pneunomies.

Chez l’homme de trente-cinq à quarante ans, la capacité des poumons est d’environ 3 litres 70 centilitres. Elle est moindre avant cet âge, et n’est plus que d’un peu moins de 3 litres vers soixante ans.

La respiration est d’une ampleur moins développée chez la ^mme que chez l’homme.

L’analyse que nous venons de donner du mécanisme de la respiration, considérée dans l’inspiration et l’expiration, permet d’expliquer différents actes qui se rattachent aux mouvements respiratoires. C’est par les mouvements d’inspiration que nous produisons Y olfaction, le soupir , le bâillement , etc. Aux mouvements d’expiration se rattachent la toux , Y éternuement, la phonation, etc. Ces deux mouvements associés produisent le rire, le hoquet, le sanglot.

Volfaction, c’est-à-dire la perception des odeurs, s’opère par une série d’inspirations courtes et répétées, avec occlusion de la bouche, pour que l’air inspiré passe tout entier par les fosses nasales et donne la plus complète impression des particules odorantes.

Le soupir est une inspiration large, lente et longtemps prolongée, qui dilate uniformément la poitrine, et y fait pénétrer une quantité d’air plus grande que dans les inspirations antérieures. Une prompte aspiration, accompagnée d’une sorte de gémissement, succède à la grande inspiration

Quand notre imagination est absorbée par une pensée, soit affectueuse, soit triste, les fonctions vitales languissent, et la respiration, en particulier, s’exerce régulièrement, par suite de la forte diversion morale que produit la préoccupation d’esprit. C’est alors que, par une sorte d’instinct naturel, arrive cette longue et forte respiration, par laquelle les poumons, amplement dilatés, permettent au sang qui s’était accumulé dans le cœur droit, de recevoir une oxygénation plus complète. Le soupir fait ainsi disparaître le malaise que la trop grande contention d’esprit nous faisait éprouver, et qui est analogue à celui qu’on ressent dans une asphyxie commençante.

Les pleurs diffèrent du soupir en ce que l’expiration est longue, et de plus entrecoupée, c’est-à-dire partagée en plusieurs périodes.

Le bâillement consiste, comme le soupir, dans une très lente inspiration, suivie d’une expiration très courte.

Le bâillement est le symptôme d’une maladie du corps, ou de l’ennui, qui est une maladie de l’esprit. Lorsqu’un état maladif, comme la fièvre ou la fatigue, les approches du sommeil, le sentiment de la faim, etc., ont déterminé, dans la respiration et la circulation, des troubles qui ont eu pour résultat d’accumuler le sang dans les cavités droites du cœur, où il produit une sensation incommode, la nature nous porte instinctivement à remédier à cette gêne de la circulation et de la respiration par l’entrée dans la poitrine d’une grande quantité d’air. C’est dans ce but qu’instinctivement nous ouvrons largement la bouche. Vers la fin du bâillement , au moment où la poitrine a déjà reçu un volume d’air considérable, on éprouve encore comme le sentiment d’un obstacle : alors un nouvel effort d’inspiration, effort presque convulsif, surmonte cet obstacle, et l’on éprouve une sorte de détente au sentiment de cette dernière résistance vaincue. Une grande et longue expiration termine cet acte physiologique.

Pendant que dure le bâillement , la perception des sons est peu distincte. C’est que l’air qui s’est précipité dans la gorge, pénètre jusque dans la caisse du tympan, et ébranle la membrane de cette caisse, en sens contraire des vibrations qui produisent l’audition.

Un grand bien-être succède à l’oppression que l’on éprouvait avant le bâillement.

GOMMENT ON RESPIRE

C’est sans doute le souvenir du soulagement que nous avons ressenti de cette manière, qui rend le bâillement pour ainsi dire contagieux, c’est-à-dire qui nous porte involontairement à imiter ou à répéter cet acte lorsqu’une personne l’exécute devant nous. Entrez dans une voiture publique ou dans un wagon de chemin de fer, à une heure un peu matinale, et faites un profond bâillement : vous verrez bientôt tout le personnel de la voiture ouvrir à qui mieux mieux une large bouche et bâiller à l’envi. C’est un amusement familier à ceux qui aiment à s’amuser aux dépens du prochain.

M éternuement est une violente expiration, dans laquelle l’air, sortant de la poitrine avec rapidité, vient heurter les parois internes des fosses nasales, ce qui occasionne un bruit très fort. Cette expiration violente, qui provient surtout d’une contraction convulsive du diaphragme, a été provoquée par une irritation s’exerçant sur la membrane muqueuse des fosses nasales.

La toux est également une expiration forte et convulsive produite par la contraction du diaphragme, et provoquée par une irritation de la membrane muqueuse, des bronches ou de la trachée-artère. Les expirations sont ici courtes et rapprochées .

Le passage violent et rapide de l’air à travers les bronches et la trachée-artère détermine l’expulsion des mucosités sécrétées par la membrane muqueuse de ces deux conduits, et détermine les crachats , qui ne sont autre chose que les produits de la sécrétion des bronches et de la trachée, sécrétion qui s’accroît notablement pendant l’inflammation de ces parties.

Ce qui prouve bien que la toux est déterminée par une contraction du diaphragme amenée par l’irritation des voies aériennes, c’est la fatigue extrême que la toux finit par amener dans la région diaphragmatique et dans les parois du ventre pendant la bronchite.

Le rire est une suite d’inspirations et d’expirations très courtes et très rapprochées.

Le hoquet est une inspiration, suivie d’une expiration, extrêmement rapides l’une et l’autre. Seulement, le larynx est en partie fermé par un resserrement spasmodique de la glotte, c’est-à-dire de l’ouverture des lèvres de cette cavité. L’air, rapidément attiré dans le larynx, mais y entrant avec peine, produit d’abord une sorte de sifflement; mais bientôt, chassé par une

expiration violente, il heurte avec force les lèvres de la glotte. De là le bruit sec et particulier qui constitue le hoquet.

Le sanglot est un acte du même ordre, c’est-à-dire opéré par le même mécanisme physiologique.

L’expiration sert encore à la phonation , c’est-à-dire à la formation de la voix; mais nous aurons à traiter avec détails, dans la suite de cet ouvrage, de la production des sons et des différentes modifications de la voix humaine.