Eau (Oxygène

\ produite 4g^,575) Hydrogène brûlé 0,508

Oxygène total absorbé en une heure . . . 37,046

Azote exhalé par heure 0,400

Ces trois remarquables expériences traduisent, d'une manière bien nette, l'influence de l'âge sur l'intensité des phénomènes physico-chimiques de la respiration; elles sont parfaitement d'accord avec les conclusions déduites de nos propres recherches. Si M. Barrai est arrivé à des quantités de carbone brûlé supérieures aux nôtres, cela tient à ce que nous n'avons parlé que de l'acide carbonique éliminé par le poumon, tandis que ses résultats contiennent à la fois les produits de l'exhalation pulmonaire et ceux de l'exhalation cutanée. Loin de constituer une contradiction, cette divergence, par le sens dans lequel elle se prononce, est une vérification de l'exactitude des déterminations contenues dans le mémoire que nous avons publié en commun avec M. Andral. La comparaison de la première et de la deuxième expérience, portant toutes deux sur le même sujet soumis à des températures différentes, met en pleine lumière Tinfluence profonde exercée, sur les phénomènes chimico-physiques de la respiration, par la température de l'air extérieur. Nous ne faisons que signaler en passant ce résultat important; nous y reviendrons en détail dans l'article VIÎI de ce chapitre.

La méthode iiitrodaite par M. Boussiiigaiilt dans la science nous paraît être appelée à rendre de si grands services, que nous saisissons avec empressement toutes les occasions de faire ressortir son exactitude. Dans les trois expériences de M. Barrai, le rapport de la quantité d'oxygène contenu dans l'acide carbonique exhalé à la quantité totale d'oxygène absorbé est :

Pour la 1'* expérience 0,843

Pour la 2* expérience , . . . . 0,847

Pour la 3" expérience 0,890

Total 2,580

Moyenne 0,860

Ces trois résultats, déjà si remarquables par leur concordance, se recommandent encore d'un autre côté. M. Regnault a prouvé, en effet, que, chez le chien nourri exclusivement avec de la viande, ce rapport est de 0,703, et que, chez le chien nourri avec une potée de pain et d'eaux grasses, il s'élève à 0,928. Les expériences de M. Barrai montrent que, chez l'homme, comme on pouvait le prévoir à cause de son alimentation mixte, et comme nous l'avons déjà fait remarquer à propos des recherches de Lavoisier, la valeur de ce rapport est intermédiaire aux deux précédentes.

M. Barrai a constaté aussi une exhalation constante d'azote, conformément à ce qui avait été déjà si bien démontré par M. Regnault pour tous les animaux soumis à une alimentation suffisante. Tci encore les trois résultats de M. Barrai s'écartent peu les uns des autres. Le rapport de l'azote exhalé à l'oxygène total absorbé est :

Pour la 1 " expérience Pour la 2^ expérience Pour la 3*^ expérience

Total

Moyenne

La parfaite concordance de ces résultats, fournis par des expériences bien instituées et bien conduites, doit prouver aux physiologistes et aux médecins toute l'étendue et toute l'importance des services que sont appelées à leur rendre les sciences physiques et chimiques introduites, comme moyen d'investigation, dans l'étude des fonctions de l'homme sain et de l'homme malade.

Anaijifses qualitatives. — Indépendamment des auteurs dont nous avons analysé les travaux, Fyfe, Murray, Coutanceau, Nysten, Prout, Thomson, Apjohn, Mac-Grégor, Coathupe, Vierordt, Valentin, Brunner, M. Doyère, etc., se sont occupés de la composition des gaz de l'expiration chez l'homme. Nous aurons souvent occasion, dans le cours de notre travail, de parler des résultats qu'ils ont obtenus dans quelques circonstances spéciales; mais nous devons nous expliquer ici franchement sur la valeur de la méthode des analyses qualitatives^ que tous ce3 observateurs ont employée. L'étude tout entière des phénomènes chimiques de la respiration repose sur la connaissance de la quantité absolue d'oxygène absorbé dans un temps donné, des proportions de cet oxygène qui se sont combinées avec le carbone et l'hydrogène du sang, et enfin de la quantité d'azote exhalé ou absorbé. Nous avons vu comment la méthode directe adoptée par Lavoisier, Dulong, M. Despretz et M. Re-

gnault, et la méthode indirecte de M. Boussingault , employées concurremment, conduisent avec certitude, quoique par des voies différentes, à des déterminations exactes de ces trois grands éléments de la question; il ne saurait en être ainsi des analyses qualitatives des gaz de l'expiration. Les procédés proposés pour recueillir les gaz expirés sont très nombreux : chaque observateur en a inventé un particulier ; mais la méthode est toujours la même au fond. On mesure à l'avance le volume d'une expiration, on compte le nombre des expirations exécutées par minute, et l'on détermine les proportions d'oxygène, d'azote et d'acide carbonique contenues dans l'air avant l'inspiration et après l'expiration. Cette méthode est très commode en ce qu'elle dispense de mesurer le gaz inspiré, de recueillir la totalité du gaz expiré, et permet de n'agir que sur de faibles volumes. Pour bien apprécier sa valeur et la nature des indications qu'elle peut fournir, prenons un exemple, soit :

Après

Avant rinspiralion, rexpiralion. ■

La composition de l'air sec ra- ( Azote 79,200 81,200

mené à la température de 0"! Oxygène 20,797 14,797

et à la pression de 0,76. (Acide carboniq. 0,003 4,003

L'air expiré contient U centièmes d'acide carbonique de plus que l'air inspiré. Ce gaz est évidemment un produit des combustions respiratoires et représente d'ailleurs un volume d'oxygène égal au sien, qui aura été emprunté à l'air inspiré pour brûler le carbone des matériaux du sang. Mais, tandis que l'acide carbonique exhalé n'accuse que centièmes d'oxygène absorbé,

l'air expiré en contient réellement 6 centièmes de moins que l'air inspiré. Dirons-nous que les 2 centièmes d'oxygène qu'il faut ajouter à celui de l'acide carbonique exhalé, pour en retrouver la même proportion dans l'air expiré et dans l'air inspiré, ont été absorbés et employés à faire de l'eau avec l'hydrogène des matériaux brûlés? La conclusion serait légitime si , dans la respiration, il n'y avait ni exhalation, ni absorption d'azote. Nous savons que cette hypothèse est inadmissible. Dans l'état physiologique, les animaux exhalent constamment de l'azote, tandis qu'ils en absorbent quand l'alimentation est insuffisante, et probablement dans certains cas de maladies. Mais, dans une simple analyse qualitative^ toute variation dans la proportion de l'un des deux gaz (azote et oxygène) entraîne par le fait même, dans la proportion de l'autre, une variation de sens inverse qui n'accuse ni une absorption, ni une exhalation. La méthode des analyses quaUtatives, impuissante pour fournir des indications positives sur le rôle de l'azote dans les phénomènes respiratoires, ne peut servir ni à déterminer la proportion d'oxygène employée à faire de l'eau, ni même à vider la question de savoir si une portion quelconque de l'oxygène de l'air se combine avec l'hydrogène du sang. En effet, cette différence de deux centièmes, entre la proportion d'oxygène libre qui semble avoir disparu pendant la respiration et la proportion d'oxygène contenue dans l'acide carbonique exhalé, peut tenir en partie, et même en totalité, à une exhalation d'azote. Et par contre, dans les cas où l'animal absorbe de l'azote, bien que de Veau se soit formée aux dépens de l'oxygène in-

spire, il peut arriver cependant que la proportion d'oxygène contenue dans l'acide carbonique exhalé soit suffisante et même trop forte pour compenser la diminution de proportion de l'oxygène libre dans l'air expiré; une analyse qualitative ne pourrait donner aucune explication plausible de Vapparente inconséquence d'un semblable résultat.

La détermination de la quantité absolue de carbone brûlé en une heure suppose nécessairement qu'on ait préalablement mesuré la quantité absolue, en poids ou en volume, de l'acide carbonique exhalé dans le même temps. Dans la méthode des analyses qualitatives, cette opération s'effectue en multipliant la pi^oportion d'acide carbonique exhalé par le volume d'une expiration et par le nombre des expirations observées. Or, rien n'est plus difficile à déterminer exactement que le volume réel d'une expiration normale : il suffit, pour s'en convaincre, de jeter les yeux sur les évaluations si différentes données par les divers observateurs. Le volume et le nombre des expirations ne varie pas seulement d'un sujet à l'autre, mais aussi chez le même sujet et d'une manière considérable, suivant les circonstances et le moment de l'observation. En second lieu, la proportion de l'acide carbonique contenu dans le gaz expiré est profondément influencée, chez un même sujet, par le rhythme et l'ampleur des mouvements thoraciques. Valentin (1) et Vierordt(2), qui, dans ces dernières an-

(1) Traité de physiologie, 2^ édit., 1847, t. I.

(2) Dictionnaire de physiologie, par Rudolph Wagner, art. Rks- PIBATION, t. lî.

nées, ont étudié avec beaucoup de soin la méthode des analyses qualitatives et ont fait tant d'efforts pour la perfectionner, ont reconnu, avec leurs prédécesseurs dans cette voie, que la proportion d'acide carbonique est cVeiuimt plus faible, dansl'air expiré, que les inspirations sont plus nombreuses et plus profondes.

De toutes les méthodes employées pour apprécier la quantité absolue de carbone brûlé dans un temps donné, celle des analyses qualitatives nous paraît la moins exacte, à cause de l'incertitude de la valeur réelle des trois éléments (nombre des inspirations, volume de l'expiration, proportion de l'acide carbonique exhalé) qui entrent forcément dans le calcul. Ajoutons encore que, ne tenant et ne pouvant tenir aucun compte de l'absorption ou de l'exhalation d'azote, elle ne peut fournir aucune évaluation exacte ni de la proportion d'oxygène combinée avec l'hydrogène, ni de la quantité absolue d'oxygène consommé. Toutes ces causes d'incertitude et d'erreur, impossibles à éviter, nous font penser que l'emploi de cette méthode doit être réservé pour quelques circonstances toutes spéciales, dans lesquelles il est impossible de procéder autrement, et que ses indications ne doivent jamais être acceptées qu'avec beaucoup de réserve.

Dans ces dernières années, des observateurs d'un grand mérite, Valentin, Brunner(l), Vierordt(2)etM.Doyère(3),

(1) Traité de physiologie, 2® édit., 1847, t. I. (.2) Dictionnaire de physiologie, par Riidolph Wagner, art. Respiration, t. H.

(3) Mémoire mr la respiration et la chaleur humaine dans le choléra.

ont appliqué la méthode des analyses qualitatives à l'étude de la respiration de l'homme. Nous croyons devoir consigner ici les résultats auxquels ils sont parvenus.

Dans une première série de trente-quatre expériences, sur des hommes dont l'âge était compris entre trentetrois et cinquante-trois ans, Valentin et Brunner ont trouvé que le gaz expiré contient moyennement /i, 380 d'acide carbonique pour 100 en volume, et 6,5^6 pour 100 en poids; ces moyennes sont déduites de nombres très différents les uns des autres. D'après d'autres expériences de Valentin portant sur des hommes dont l'âge a varié de dix-neuf à cinquante-trois ans, le gaz expiré contenait moyennement ^,160 d'acide carbonique pour 100 en volume. Enfin, des résultats fournis par leur procédé le plus exact dans dix- huit expériences faites sur des hommes dont l'âge a varié entre dix~neuf et quarante sept ans , Valentin et Brunner ont déduit que le gaz expiré contient Zi,050 d'acide carbonique pour 100, et que l'oxygène absorbé s'élève à /i,781 pour 100 en volume.

Vierordt a conclu, de six cents observations faites sur lui-même, que le gaz expiré contient moyennement /i,33Zt d'acide carbonique pour 100 en volume, quand les inspirations ont leur rhythme et leur développement normaux. Les limites très étendues des variations de ce rapport moyen sont 3,358 et 6,220. D'après le môme observateur, sous l'influence d'inspirations profondes et trop développées, la proportion de l'acide carbonique dans le gaz expiré tombe à 2,/i80 pour 100 en volume.

Les expériences de M. Doyère fixent, à U^kOO pour 100 en volume, la proportion de l'acide carbonique contenu dans le gaz expiré par un homme adulte en santé.

Du reste, le plus grand désaccord existe entre les divers auteurs qui ont employé la méthode des analyses qualitatives ; cela résulte, d'une manière évidente, de l'examen du tableau suivant, emprunté à la Physiologie de Valentin.

La proportion d'acide carbonique contenue dans 100 volumes de gaz expiré par l'homme adulte est :

Pour Valentin et Brunner. .

Pour H. Davy, dans une expérience

Conclusion. — En résumé, nous avons vu que, selon les âges, la puissance de calorification varie notablement chez les animaux; nous avons vu aussi que la femme résiste moins énergiquement que l'homme aux causes

extérieures de refroidissement. L'analyse des expériences nombreuses, dont la science s'est enrichie depuis Lavoisier, nous a montré que l'influence de l'âge et du sexe sur l'intensité des phénomènes physico-chimiques de la respiration agit dans le même sens. Il est donc démontré que, depuis leur naissance jusqu'à leur mort, l'action de l'oxygène sur les matériaux du sang se modifie de telle manière que la quantité de chaleur produite reste toujours en rapport avec l'élévation de la température propre des animaux.

ARTICLE IV