V. Valve mobile autour de l'axe A

E. Appareil où s'enregistrent les mouvements de la plume P.

R. Ressort qui riimène sans cesse la valve à la position verticale (position de repos).

B. Ce bouton peut descendre jusqu'à B', il renforce alors d'une façon considérable le ressort et permet de se servir de l'anapnographe comme d'un dynamomètre pulmonaire.

H. Vis pour régler la pression de la plume sur le papier.

M. Clef pour remonter le rouage; — N. levier pour l'arrêter ou le faire partir.

T. Tube qui relie l'anapnographe aux voies respiratoires. 0. Embout.

Fig. 3.

Profil de la paroi supérieure de la boîte : la surface parabolique C rend les écarts de la valve V parfaitement proportionnels aux volumes d'air qui traversent l'anapnographe.

par l'aclion d'un ressort contourné en spirale, et caché dans l'épaisseur de la boite (1).

Fij. 4.

(1) L'anapnographe que nous avons présenté au mois de septembre 1868 à l'Académie des sciences, M. Kastus et moi, était muni de deux ressorts antagonistes formant un système astatique très-sensible ; nous n'avions pu obtenir cette qualité avec un ressort unique vertical.

M. Lahmeyer, constructeur aussi ingénieux qu'habile, a eu l'idée do remplacer ce système par un ressort contourné en spirale. L'une des extrémités est fixée aux parois de la boîte, l'autre à la tête du levier.

Dans ces conditions, les mouvements de la valve agissent simplement en ouvrant ou fermant la spirale. On évite alors les causes d'erreur qui résultent soit du frottement, soit du changement de point d'application du ressort, comme cela arrive dans

Enfin , à la partie supérieure, la faoe interne de la boite présente une disposition très-importante, repré» sentée fig. 3. Ce dessin montre une coupe antéro-postérieure de l'appareil. Oiï voit une arête tranchante correspondant à la position verticale de la valve. La surface s'incurve de chaque côté et affecte une forme parabolique. Cette disposition spéciale, qui oblige la valve, ainsi que nous allons le voir, à faire des chemins égaux pour des débits égaux, fait de l'anapnographe un spiromètre. Tandis que le bouton B porté en B' donne au ressort une force considérable, et permet d'obtenir des indications dynamométriques.

Ces détails anatomiques posés, voici quelle est la théorie de l'anapnographe,

La petite valve Y, le levier y, et ses accessoires la plume p et la tète D, ne forment qu'un seul organe pivotant autour de l'axe A; nous n'avons donc aucune transmission de mouvements, mais bien un organe unique écrivant lui-même l'impression qu'il reçoit. Etant placé en équilibre indifférent, cet organe (valve, levier, etc.) n'a aucune tendance à revenir à une position

le sphygmographe de M. Maroy, où la plume est soulevée par une petite arête qui agit avec un bras de levier d'autant plus long qu'elle est plus soulevée.

A ces avantages, cette disposition en spirale joint ceux d'une solidité plus grande et d'une sensibilité plus exquise.

Ce pori'ectionnement est loin d'ôtre le seul que M. Lahmeyer ait apporté dans la construction de l'anapnographe ; ses connaissances on mécanique et son talent comme e.xéoutonr ont aplani bien des difficultés.

déterminée, son poids est donc à, ce point de vue complètement annihilé. Seul le ressort maintient le système dans la position verticale. Seul aussi le ressort sera influencé lorsqu'un courant d'air viendra déplacer la valve, dans le sens du sujet en expérience pour l'inspiration, en sens inverse pour l'expiration. En ver!u de ce principe de physique, que les allongements d'un ressort sont proportionnels aux forces qui les produisent, notre ressort cédera de quantités à chaque instant parfaitement proportionnelles à Uintensité et à la durée du courant d'air. C'est le même mécanisme que dans le sphygmographe de M. Marey, défini par son auteur un ressort appliqué sur le courant artériel, et nous pourrions définir l'anapnographe un ressort appliqué sur un courant d'air.

Cette analogie d'organe entraine une analogie de résultats. Dans Tanapnographe comme dans le sphygmographe, la hauteur des distances verticales ou ordonnées sera proportionnelle à la pression de l'air.

On peut estimer plus facilement cette pression que dans le sphygmographe, parce que la valve part toujours du môme point, la position verticale (position de repos) correspondant à la ligne des zéros (1).

(i) Dans lo sphygmographe de M. Marey, on no sait pas quelle pression on exerce sur l'artère; il était très-utile cependant de s'en rendre compte : c'est dans ce sons rjiie M. lo professeur Béhier a fait construire un sphygmographe qui présente, entre autres avantages un cadran pour évaluer la pression exercée sur le vaisseau. . •.

L'anapnograplie traduira donc le courant d'air, inspiratoire ou expiratoire, comme le spliygmographe traduit la pulsation artérielle. Mais si on ne pouvait demander plus au sphygmographe, séparé du vaisseau par la peau et les tissus sous-cutanés, on pouvait exiger davantage d'un appareil qui est en contact direct avec le courant d'air^dont il doit apprécier les qualités. En un mot, si on ne pouvait demander au sphygmographe de mesurer la quantité de sang qui passe dans l'artère, d'être un hémomètre, l'anapnographe devait être un anapnomètre. Il fallait, pour cela, que les écarts de la valve lussent proportionnels aux quantités d'air écoulé, c'est-à-dire au débit. Or, un débit étant une résultante (le produit de l'orifice par la vitesse), si les deux facteurs croissent simultanément, le produit croîtra aussi, mais dans un rapport plus grand que l'un des deux facteurs. Ainsi, dans le cas d'une valve maintenue fixe par un ressort, mais jouant sur une surface plane, si la pression produit un écart double, vitesse et orifice croissant ensemble, le débit deviendra beaucoup plus de deux. Autrement dit, dans ces conditions, la valve n'a pas besoin de s'écarter comme deux pour livrer passage à une quantité double.

Pour obtenir ces écarts proportionnels aux débits, il fallait donc disposer au sommet de l'appareil une sio'face calculée de telle sorte qu'à chaque position de la valve correspondît un orifice de sortie de l'air donnant un débit proportionnel à récartement, c'est-à-dire lais-

sant passer 1, 2, 3 volumes d'air, lorsque la valve est écartée comme 1,2, 3. Le calcul apprend que ces orifices ne sont autres que les racines carrées des écartements; c'est d'après ces données que nous avons construit la courbe de forme parabolique que l'on voit à la partie supérieure interne.

Les parois latérales de la boite étant en contact presque immédiatavec les bords de la valve, le seul orifice d'entrée ou de sortie de Tair se trouve à la partie supérieure, mesuré entre le bord libre de la valve et les points correspondants de la courbe. Nous avons vu que dans ces conditions la valve était obligée de faire des cbemins égaux pour des débits égaux. La hauteur des distances verticales ou ordonnées ne sera donc pas seulement proportionnelle à la pression de l'air, mais aussi à sa quantité ; et si, comme nous allons le voir, on tient compte de la durée de l'écartement, on aura un total qui indiquera le volume d'air à chaque inspiration et expiration.

Cette courbe est donc la partie importante de l'anap- DOgraphe, c'est elle qui en fait un spiromètre.

Le poids très-faible des organes que l'air doit déplacer pour pénétrer la poitrine ou en sortir, la délicatesse exquise de la suspension que le plus léger courant d'air influence, enfin la sensibilité parfaite du ressort, permettent aux plus légères modifications de se traduire par un mouvement très-appréciable, tandis que les dimensions proportionnées du tube et le peu de résis-

tance du ressort laisseront respirer dans l'anapnograplie aussi librement que s'il n'existait pas.

Nous avons considéré jusqu'ici l'anapnographe à l'état statique, si je puis m'exprimer ainsi ; il nous reste à l'étudier à l'état de mouvement,, à l'état dynamique.

L'appareil étant monté par la clef M, et une bande de papier introduite par la fente qui se trouve au-dessous de la colonne, on appuie le doigt sur le levier N ; aussitôt le papier est mis en mouvement par un rouleau qui imprime chemin faisant une série de petites dépressions sur la ligne médiane correspondant à la position verticale ou de repos de la plume, tandis que celui-ci, traduisant les mouvements de la valve animée par les courants d'air de la respiration, décrit des courbes de chaque côté de la ligne pointée, audessus pour l'expiration, au-dessous pour l'inspiration,

Cette ligne pointée est très-importante. En effet, chaque courant d'air étant représenté par une anse, comme on peut le voir dans le tracé figuré ci-dessous, la ligne pointée forme pour ainsi dire le trait de démarcation, c'est la ligne des zéros.

Yoici maintenant l'interprétation du tracé :

Les anses nous offrent à considérer deux choses : 1" la configuration de la ligne qui délimite la surface ; 2° l'étendue de cette surface.

La configuration de la ligne qui délimite la surface nous indique les variations de pression et de vitesse du courant dair.

Cette ligne, qui traduit le passage d'un courant d'air inspiratoire ou expiratoire, présente, comme la ligne qui traduit la pulsation artérielle dans le sphygmographe, trois directions bien marquées : ascensionnelle d'abord, elle se continue plus ou moins longtemps en forme de plateau, pour redescendre à la ligne des zéros marquée par les petites dépressions que trace le rouleau. Elle franchit ensuite cette ligne des zéros, pour inscrire de l'autre côté une nouvelle anse qui exprimera un courant d'air en sens inverse. Ainsi, dans ce tracé, Tanse inférieure a ha' indique l'inspiration^ l'anse supérieure a h\ l'expiration.

Les distances verticales ou ordonnées sont proportionnelles non-seulement à la pression exercée sur la valve par le courant d'air, mais encore à la quantité de ce courant ; tandis que les distances horizontales ou abscisses nous indiqueront la durée du courant d'air, considération importante dans l'emphysème où la courbe de l'expiration acquiert en longueur ce qu'elle perd en hauteur. L'air met en effet plus de temps à sortir de la poitrine lorsqu'il en est chassé avec moins de force.

Une ligne horizontale très-courte coïncide quelquefois avec la ligne des zéros, elle indique alors un repos. Ces repos, ou pauses, se manifestent en général irrégulièrement.

Enfin avant de passer à l'étude de la surface, disons encore un mot de la ligne qui la circonscrit. Cette ligne présente, dans l'expiration surtout, de petites ondulations très -apparentes.

Ces ondulations, qui donnent à la courbe de l'expiration un aspect mamelonné, sont dues^ ainsi que l'ont démontré plusieurs auteurs, à Tinfluence des battements du cœur sur la respiration. — Yoyez ch. p. 67.

La surface inscrite est proportionnelle aux volumes d'air qui déplacent la valve pour entrer ou sortir de la poitrine.

Cette proposition découle de ce que nous avons dit de la forme parabolique que présente la boite à sa face supérieure interne et de la régularité parfaite (1) du mouvement d'horlogerie qui déroule le papier. On évalue facilement la surface en comptant le nombre de carrés inscrits.

Les bandes de papier ont KO c. de longueur, elles franchissent l'appareil en 30 secondes; si on veut connaître la fréquence de la respiration par minute, il suffira donc de doubler le chiffre qui se trouve dans le tracé ou d'en prendre deux consécutifs.

(1) Le rouage part brusquement et s'arrête de môme, la vitesse est toujours uniforme.

Au moment de se servir de l'anapnographe, il faut s'assurer que la position verticale de la plume coïncide bien avec les petites dépressions tracées par le rouleau, — que le bouton B est bien tout à fait en haut, enfin , que la vis H qui règle la pression de la plume sur le papier ne lui permet d'appuyer que le plus légèrement possible; dans ces conditions, 16 carrés inscrits représentent un demi- litre d'air (1).

Voilà le jeu de l'anapnographe pour la respiration normale. Mais lorsqu'on veut connaître la valeur des puissances inspiratrices ou expiratrices on fait [la plume étant au repos) glisser le petit bouton B jusqu'à l'extrémité de la fente en B'. Dans ces conditions la force du ressort devient beaucoup plus considérable et 4 carrés inscrits = 1 litre d'air. Dans toutes ces manoeuvres, aussi bien pour mesurer le maximum des puissances respiratoires que pour obtenir le tracé de la respiration normale, nous faisons respirer par le nez. J'exposerai en détail, ch. vt, p. 75, les raisons anatomiques et physiologiques qui nous ont fait choisir cet organe pour réunir l'anapnographe aux voies respiratoires ; il ne sera question àlafin de ce chapitre que des raisons pratiques.

Les embouts qui s'adressent à la bouche sont pour la plupart des tubes aplatis placés entre les lèvres ; suivant que le sujet en expérience saisira plus ou moins bien son tube, suivant qu'il sera plus ou moins habile, il enverra une quantité d'air très-différente. Comment

(1) Le carré = 16 millim. carrés.

obtenir ces manœuvres chez des malades en proie à la prostration, chez des personnes peu dociles, chez de jeunes enfants? Ils souffleront de chaque côté du tube, mais non par son intérieur.

On pourrait alors se servir d'une sorte d'entonnoir elliptique à grand diamètre transversal, et s'appliquant sur la partie cutanée des lèvres ; mais on rencontre des difficultés causées par la présence de la barbe. De plus, le sujet ouvrira plus ou moins les lèvres, ce qui exerce une certaine influence sur le tracé, influence qui n'est pas à redouter avec la respiration par le nez.

Pourquoi s'adresser à la bouche lorsqu'on veut étudier la respiration normale ? Il n'y a aucun avantage au point de vue de la facilité des manœuvres, loin de là. . Pour appliquer un embout à la bouche on se trouve en présence de répugnances très-légitimes si on songe aux inconvénients de propreté et aux dangers de contagion si fréquents par cette voie. De plus, il faut fermer le nez ! manœuvre aussi désagréable pour le sujet en expérience que pour l'opérateur. Enfin, dernière considération, et elle a sa valeur lorsqu'il s'agit de chiffrer le volume des courants respiratoires, les embouts que l'on introduit entre les lèvres laissent échapper de l'air par les commissures. Circonscrira-t-on tout à la fois la bouche et le nez? On rencontre alors de grandes difficultés de construction.

Dans leurs mémorables recherches sur la quantité d'acide carbonique exhalé par le poumon, MM. Andral

et Gavarret se servaient d'un embout très-bien' exécuté, en ce sens, qu'il permettait de recueillir exactement toute la quantité d'air expiré, mais ses dimensions sont considérables (ce sont celles des diamètres fronto-mentonnier et bijugal).

Pourquoi circonscrire tout à la fois la bouche et le ne^, puisque nous respirons habituellement la bouche fermée.

En s'appliquant seulement au nez notre petit embout — représenté ci-dessous et dans le dessin de l'anapnographe, voyez fig. 2 — pare à tous ces inconvénients.

Fig. 6.

On n'a plus à redouter la répugnance qu'éveille un embout introduit dans la bouche, la fermeture hermétique s'obtient très-facilement, il suffit d'appuyer légèrement de chaque côté de la racine du nez, enfin, et c'est là son principal mérite, on peut recueillir le tracé de la respiration sans que le sujet sache de quoi il s'agit, nous évitons au contraire de l'avertir. La bouche étant fermée on applique l'embout sur le nez ; lorsque la respiration parait s'exécuter avec son rhythme habituel, on fait partir le mouvement d'horlogerie (1).

(1) Lorsque la respiration par le nez ne suffit plus et qu'on se trouve en présence d'une anhélation pathologique, on pourra alors se servir d'un embout circonscrivant tout à la fois la bouche et le nez.