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Taille. — Il est bien évident à priori que les animaux de grande taille absorbent plus d’ oxygène et exhalent plus d’acide carbonique que ceux de petite taille, mais lorsque, au lieu de considérer le résultat total, on rapporte à l’unité de poids de l’animal les quantités de gaz absorbé et exhalé, on arrive à reconnaître que ces quantités sont plus grandes chez les animaux de petite taille que chez les grands, c’est-à-dire que l’unité de poids d’un rat ou d’un écureuil exhale beaucoup plus d’acide carbonique que l’unité de poids d’un cheval. Aujourd’hui les physiologistes se rendent très-facilement compte do cette différence au premier abord paradoxale, et qui est simplement en rapport avec la nécessité de combustions plus actives chez les petits animaux pour lutter contre le refroidissement : le refroidissement par rayonnement de la surface du corps est en effet beaucoup plus considérable, relativement à la masse du corps, chez les petits animaux que chez les grands, parce que leur surface, relativement à leur masse, est plus étendue : en effet, en supposant leur corps ramené à une forme géométrique, à celle d’une sphère, la géométrie nous enseigne que plus cette sphère est volumineuse, moins sa surface est étendue relativement à son volume, puisque ce dernier croît selon le cube du diamètre, et que la surface croît seuleinent selon le carré de ce diamètre. D’après cette conception, à laquelle se ramène sans trop d’effort la forme des parties principales du corps des vertébrés (tête, thorax et abdomen), un animal dont la masse en volume serait à celle d’un autre animal comme 64 (cube de 4) est à 27 (cube de 5) présenterait une surface qui serait à celle de l’autre animal seulement comme 16 (carré de 4) est à 9 (carré de 3), c’est-à-dire qu’avec une masse presque triple il présenterait une surface qui serait inférieure au double de la surface de l’animal plus petit. Chez lui la perte de chaleur par rayonnement sera donc, relativement à sa masse, bien inférieure de ce qu’elle est chez l’animal de volume moindre, et par suite les combustions respiratoires, pour maintenir la température constante du milieu intérieur, n’auront pas besoin d’être si actives que chez l’animal de petite taille. — La preuve en est fournie par l’étude comparée de la respiration chez des animaux de même espèce, mais présentant des différences considérables dans la manière dont ils sont protégés contre la déperdition de calorique : ainsi Mathieu et Urbain ont constaté que les chiens à longs poils serrés ont, en général, une respiration moins active que ceux qui présentent des poils ras ou clair-semés. Ch. Martins à signalé des faits analogues chez les oiseaux.

Nous ne saurions nous étendre ici sur ces questions de physiologie comparée : signalons cependant encore ce fait, qu’il y a une relation directe entre la température du sang et la puissance locomotrice d’une part et d’autre part l’activité respiratoire des animaux, et on comprendra faci lement que pour un même poids d’animal ce soient les oiseaux qui, comparativement aux mammifères, présentent la respiration la plus énergique.

Pour les êtres de la même espèce, l’activité de larcspiration (la quantité d’acide carbonique exhalée en 24 heures) n’est nullement dans une pro-

RESPIRATION. — travaii, mdsculaire, somsieil. 275

portion directe avec le poids de l’animal. Par exemple, chez l’homme, et en s’en tenant seulement au sexe masculin, on trouve entre les divers sujets, selon l’âge et les conditions diverses {Voy. ci-après), des différences que les relations de poids, de masse du corps, ne sauraient expliquer. C’est qu’en effet, comme le fait remarquer Gavarret, le poids total d’un individu est en rapport avec trois éléments qui ne marchent pas proportionnellement dans leur développement, le système osseux, le système graisseux et le système musculaire, tandis que l’exhalation d’acide carbonique par le poumon ne se trouve guère liée dans son activité qu’avec un seul de ces éléments, le système musculaire. D’après cela, on conçoit que quelquefois l’élévation du poids du corps puisse traduire l’intensité de la fonction pulmonaire ; mais ce rapport n’a rien de constant, rien de nécessaire, et le plus souvent même il n’existe réellement pas.

Travail musculaire. — Sur un même animal, le travail musculaire augmente les échanges respiratoires : nous avons déjà (ci-dessus, page 270) rappelé les analyses comparatives faites par Claude Bernard du sang qui sort d’un muscle en état de repos ou en état de contraction ; quant aux résultats généraux obtenus par l’étude des gaz absorbés et exhalés par un sujet en pleine activité musculaire, ils ont dès longtemps fourni des données conformes à ce qu’il était facile de prévoir à priori. Lavoisier et Seguin avaient montré que l’on consomme plus d’oxygène pendant l’exercice que pendant le repos ; Prout, expérimentant sur lui-même, a constaté une augmentation d’acide carbonique exhalé pendant l’exercice musculaire . Toutes les recherches plus récentes parlent dans le même sens : ainsi Schmidt a constaté qu’avec un travail musculaire très-énergique la quantité d’acide carbonique exhalé dans un temps donné peut devenir triple de ce qu’elle est à l’état de repos ; sur un chien tétanisé, Sczelknow a trouvé une élimination de 13 à 19 cent, cubes d’acide carbonique par minute, alors que cette élimination, chez le même animal, n’était que de 5 à 6 cent, cubes pendant le repos. Il va sans dire que la section de la moelle épinière, qui a pour conséquence la paralysie des muscles, amène la diminution de l’acide carbonique expiré en un temps donné (de même qu’elle produit l’abaissement de la température de l’animal). Quant à l’effet du travail musculaire, nous devons ajouter que l’augmentation dans l’élimination d’acide carbonique ne cesse pas immédiatement avec l’exercice musculaire qui en a été la source, mais se prolonge encore pendant les premières heures de repos qui suivent.

Sommeil. — Tous les expérimentateurs sont également d’accord pour signaler pendant le sommeil une diminution dans l’exhalation d’acide carbonique : les recherches récentes (Pettenkofer et Voit) ont précisé ces rapports et montré que dans les circonstances ordinaires, pour 100 parties d’acide carbonique exhalées en 24 heures, 58 le sont pendant le jour et 42 pendant la nuit, c’est-à-dire que l’exhalation nocturne est à l’exhalation diurne comme 7 est à 10; mais, si pendant le jour le sujet se livre à un travail musculaire énergique et par suite exhale beaucoup

276 RESPIRATION. — variations dans les résdltats généraux de la r. d’acide carbonique, l’exhalation nocturne eu est d’autant diminuée et peut arriver à être avec la diurne dans le rapport de 4 à 10 (353 grammes dans la nuit, 856 dans le jour).

Pendant le sommeil hibernal, les échanges respiratoires deviennent très-faibles : un hérisson, qui consommait 1 litre d’oxygène à l’état de veille, ne consommait plus que 0,04 ou même, 0,02 dans le sommeil hibernal pendant le même temps (Saissy). On comprend donc que chez un animal en sommeil hibernal la respiration puisse être, sans danger, suspendue pendant un temps plus ou moins long, et nous avons vu précédemment (p. 263) quels minimes échanges respiratoires pouvaient sufhre à entretenir la vie chez l’homme dans l’élat de mort apparente.

Alimentation, régime. ■ — La diète et l’inanition diminuent l’exhalation d’acide carbonique. Pendant le travail digestif il y a une plus grande absorption d’oxygène et une plus grande exhalation d’acide carbonique. La nature des substances qui entrent dans l’alimentation n’est pas sans influence sur la quantité d’acide carbonique produit, et l’explication en est facilement donnée en considérant la composition chimique des aliments : en effet, la quantité d’acide carbonique exhalé croît avec la quantité de carbone contenu dans les aliments : aussi les hydrocarbures )fécules, sucres) donnent-ils plus d’acide carbonique que les graisses et les albuminoïdes. De plus, comme l’oxygène contenu dans les hydrocarbures suffit pour transformer tout leur hydrogène en eau, il en résulte que l’oxygène inspiré ne sert, dans le cas de nourriture amylacée, qu’à brûler le carbone des aliments, c’est-à-dire qu’il est alors exhalé une quantité d’acide carbonique à peu près égale à la quantité d’oxygène CO'

absorbé. Le rapport -q- se rapproche de l’unité. C’est ce que Régnault et

Reiset avaient dès longtemps démontré en signalant ce fait que chez les poules nourries avec de la viande la proportion d’oxygène absorbé qui s’unit au carbone est plus faible que dans le cas où elles sont nourries avec de l’avoine. Dans le premier cas, en effet, une partie de l’oxygène sert à former d’autres produits que de l’acide carbonique, c’est-à-dire de l’eau, de l’urée, etc. Il est donc facile de comprendre que chez les herbivores soumis à l’inanition, c’est-à-dire transformés en carnivores (ils