MÉCANIQUE RESPIRATOIRE

aurait fait le vide absolu ; il en résulte que la pression atmosphérique ne peut agir sur la surface extérieure des organes creux qu'elle contient (poumons et cœur), tandis qu'elle agit sur leur surface interne, soit directement (poumons), soit par l'intermédiaire du sang (cœur et gros vaisseaux) ; aussi la face externe de ces organes, en contact avec la face interne de la paroi thoracique, s'accole intimement à cette paroi et en suit tous les mouvements d'expansion et de rétraction.

La figure schématique suivante (Jîg. 94) fait comprendre ces conditions mécaniques. La cloche 1 représente la cage thoracique ; la mem-

Fig. 94. — Rapports des poumons et de la cavité thoracique. (Funke.)

brane de caoutchouc 4, le diaphragme ; la membrane 6, les parties molles d'un espace intercostal ; un tube, 2, figurant la trachée, traverse le bouchon du goulot de la cloche et se bifurque en aboutissant à deux vessies minces qui représentent les poumons; un manomètre, 3, donne la pression dans l'intérieur de la cloche. Au début de l'expérience, l'air de cloche est à la même pression que l'air extérieur, et par conséquent que l'air des deux vessies qui communiquent par le tube avec l'air extérieur, et le mercure est à la même hauteur dans les deux branches du manomètre. Si maintenant on tire en bas par le bouton 5, la membrane de caoutchouc 4, on augmente la cavité de la cloche, la pression diminue dans son intérieur, et la pression atmosphérique étant alors plus forte fait hausser le mercure dans la branche interne du manomètre, déprime l'espace intercostal 6, et dilate les deux vessies ; la pression de l'air dans la cloche est alors négative et se mesure par la différence de hauteur des deux colonnes mercurielles. Supposons mainte-

rant qu'on fasse graduellement le vide dans la cloche, les vessies se dilateront peu à peu, et quand le vide absolu sera atteint, la pression négative égalera 76 centimètres, et les parois des deux vessies s'accoleront intimement à la face interne des parois de la cloche et de la membrane de caoutchouc 4, en suivant exactement les mouvements de cette membrane.

Les mouvemonts de la cage tlioracique dans l'inspiration et dans l'expiration, et le mode d'action des muscles inspirateurs et expirateurs sont étudiés dans les Traités d'anatomie (*).

Lq^ poumons sont élastiques et contractiles.

V élasticité pulmonaire joue un rôle essentiel dans la respiration. Dans l'inspiration, les petites bronches et les vésicules pulmonaires sont distendues par la pression atmosphérique qui les force de suivre les mouvements d'expansion du thorax ; puis une fois l'inspiration terminée, cette élasticité entre en jeu et les poumons se rétractent suivis par le thorax. Mais dans les conditions normales, et tant que la plèvre est intacte, les poumons n'atteignent jamais leur limite d'élasticité ; leur position d'équilibre ne correspond pas à la position d'équilibre du thorax ; quand ce dernier a atteint son minimum de capacité (même dans les expirations forcées) , le poumon n'a pas atteint le sien et il pourrait encore se rétracter si la pression atmosphérique intrapulmonaire n'accolait pas sa surface à la paroi thoracique. Aussi quand, sur le vivant ou sur le cadavre, vient-on à faire une ouverture à la paroi thoracique, l'air pénétrant par cette ouverture dans la cavité de la plèvre , la pression atmosphérique s'exerce à la surface externe du poumon comme à sa surface interne, et les deux pressions s'équilibrant, l'élasticité pulmonaire entre seule en jeu et le poumon se rétracte en chassant l'air qu'il contient.

Pour mesurer cette élasticité, on adapte à la trachée d'un animal un manomètre à mercure et on incise la paroi thoracique, le poumon s'affaisse et le mercure monte de G à 8 millimètres dans le manomètre (Carson) ; cette élasticité pulmonaire est plus considérable dans les inspirations profondes, et peut atteindre 30 à 40 millimètres de mercure.

(') Voir Beaunis et Bouchard : Anatomie, 2^ édition, pages 159 (me'canisme du thorax], 250 (intercostaux), 254 (diaphragme), 263 (scalènes), etc.

MÉCÂMOUE RESPIRATOIRE.

Lu. contractilité pulmonaire est moins facile à constater et a été très-controversée. Williams avait déjà obtenu un rétrécisse-

Fig. '.'ô, — ùraiihiqiie do la contraction pulmonaire chez le chien. (Beit.)

ment des bronches par l'excitation galvanique, rétrécissement qui se traduisait par l'ascension du liquide (eau) d'un manomètre adapté à la trachée ; et ses expériences, combattues par Wintrich et d'autres physiologistes, ont été confirmées par Bert,

Fig, 96. — Graphique de la contraction pulmonaire chez le lézard. (Bert.)

qui a constaté cette contractilité et a vu qu'elle était très-prononcée, surtout sur les poumons des reptiles. Les tracés ci-dessus, empruntés à Bert, donnent les graphiques de la contraction pulmonaire chez le chien (fig. 95) et le lézard {fig. 96).

2^ Inspiration et expiration.

\J inspiration est essentiellement active, musculaire. Les muscles qui la produisent, muscles inspirateurs, diaphragme, intercostaux, etc., ont à surmonter les résistances suivantes: r l'élasticité du thorax ; sa valeur n'a pas été calculée ; 2" l'élas-

Fig. 95. — Les deux premiers tracés (de haut en bas) sont obtenus par- l'excitaiion directe du poumon; le troisième, par l'excitation (hi pneumogastrique. Dans tous ces tracés le trait horizontal indique le début, le trait vertical la lin de l'excitation.

F:g. 96, — Le premier tracé est fourni par l'excitation directe du poumon, le second par Texcitation du pneumogastrique.

566 PHYSIOLOGIE FO>'GTIO^'XELLE.

ticité pulmonaire ; elle peut être évaluée à 8 millimètres de mercure dans les inspirations calmes, à 24 millimètres (en moyenne) dans les inspirations profondes ; 3° la pression négative de l'air intrapulmonaire dans l'inspiration; pression qui est de 1 millimètre dans les inspirations calmes, de 57 millimètres dans les inspirations profondes. Les muscles inspirateurs auront donc à surmonter, en négligeant l'élasticité thoracique, une résistance de 8 + 1 = 9 millimètres dans l'inspiration calme, de 24 -f- 57 = 8i millimètres de mercure dans l'inspiration profonde.

L'expiration ordinaire est produite uniquement par l'élasticité pulmonaire (et thoracique) et sans intervention musculaire.

Dans Yexpiration forcée (parole, chant, cri, effort, etc.), les muscles expirateurs (muscles abdominaux) interviennent; ils ont alors à surmonter une résistance égale à la pression de l'air intrapulmonaire dans l'expiration, moins l'élasticité pulmonaire, par conséquent égale à 87 — 24 = 63 millimètres de mercure, et plus forte encore dans les efforts intenses.

L'ampliation de volume ou la dilatation du poumon pendant l'inspiration, se fait d'une façon inégale pour les divers points de la surface du poumon ; les parties les plus fixes du poumon, celles qui se déplacent le moins, sont : la racine des poumons, leur sommet et leur bord postérieur avec la partie de la face externe logée dans les gouttières latérales du rachis ; les parties les plus mobiles sont celles qui sont les plus éloignées de ces points fixes, et en particuher le bord antérieur et le bord inférieur, et les parties intermédiaires auront une excursion de déplacement dont l'étendue dépendra de la distance qui les sépare des points fixes et des points les plus mobiles.

Pour que l'air arrive jusqu'aux poumons, il faut de toute Mécessité que la partie supérieure des voies aériennes reste béante ; cette béance est maintenue soit par la disposition même de leurs parois (charpente osseuse des fosses nasales, cerceaux cartilagineux de la trachée et des bronches), soit par faction musculaire. C'est ce qui arrive, par exemple, pour forifice des narines et pour la glotte.

A chaque inspiration, les narines se dilatent sous l'influence des muscles releveur, superficiel et profond, et du dilatateur de l'aile du nez ; ce mouvement des narines est surtout marqué-dans

MÉG.VMOLE RESPIRATOIRE.

les inspirations profondes, comme dans la dyspnée et chez certaines espèces animales, le cheval par exemple. A son passage à travers les fosses nasales, l'air inspiré se réchanffe, grâce à la riche vascularisalion de la muqueuse et à sa disposition, et cet air se charge en même temps de vapeur d'eau. Cependant, habituellement une petite partie du courant d'air passe par la bouche entrouverte et n'éprouve pas, par conséquent, cette élévation de température. Chez les animaux qui, comme le cheval, respirent uniquement par les narines, la paralysie des muscles des naseaux (section du facial! ne tarde pas à amener l'asphyxie, la narine flottant comme un voile devant l'orifice nasal et le bouchant à chaque inspiration.

Le larynx et la glotte en particulier sont le siège de phénomènes particuhers qui coïncident avec les actes respiratoires.

Au moment de l'inspiration, le larynx s'abaisse (surtout dans le type de respiration claviculaire) ainsi que la trachée, qui se <lilate en même temps. L'inverse a lieu dans l'expiration.

La glotte, dans l'inspiration modérée, a la forme d'une ouverture triangulaire élargie dans la partie inter-aryténoïdienne iflg. 97); dans l'inspiration profonde, elle s'élargit considérablement (fig. 98). Pendant l'expiration, les cordes vocales se rapprochent et interceptent un triangle plus ou moins isocèle.

Ft'g. 97. — Glotte dans l'inspiration modérée. (Maudl.)

Fig. 98. — Glotte dans une inspiration profonde. (Mandl.)

La pression abdominale subit des variations correspondantes aux diverses phases de la respiration: elle augmente pendant

fig. 97. — l, langue. — e, épiglotte. — pe, repli phaiyngo-épiglotlique. — ae, repli aryépigiottiqiie. — p/i, paroi postérieure du pharynx. — c, cartilage de Wrisherg. — ts, repli thyro-arytéiioidien supérieur. — ti, replis inférieurs. — o, oriOce glottique.

Fig. 9S. — b, bourrelet de l'épiglotte. — g, gouttière pliaryngo-laryngée. — /, langue. — rap, repli ary-épiglottique. — ar, cartilage aryténoide. — c, cartilage cunéiforme. — ir, repli ioter-aryténoidien. — n, corde vo.cale supérieure. — ri. corde vocale inférieure.

l'inspiration (compression de la masse intestinale par le diaphragme) et diminue pendant l'expiration simple.

Pour enregistrer cette pression intra-abdominale, Bert s'est servi de l'appareil suivant [fig. 99). Un petit sac en caoutchouc^ a, divisé en

Fig. 99. — Appareil pour eniegistrer les chaiigenienls Je la pression intra-abdominale. (Bert.)

deux lobes par un étranglement, est traversé par un tube de verre qui communique avec un manomètre à air libre. Ou introduit lampoule en caoutchouc jusqu'en a, dans le rectum de Panimal, et on rinsulïle fortement par le tube b ; il se forme ainsi deux sphères, l'une intra-, l'autre extra -rectale, séparées par l'étranglement autour duquel le sphincter anal se resserre étroitement. On obtient ainsi Pocclusion hermétique du rectum. Les variations de pression intra-abdominale se transmettent au liquide contenu dans le manomètre' et de là, si on le veut, à un appareil enregistreur.

3^ Rhythme et nombre des mouvements respiratoires.

Une respiration se compose de deux stades successifs, une inspiration, une expiration. La plupart des physiologistes admettent cependant après l'expiration une troisième période, pause expiratoire , période d'équilibre pendant laquelle il y a repos absolu de toutes les puissances expiratrices et inspiratrices. Si

MÉCAMOUE RESPIRATOIRE.