VI. — Composition chimique

La respiration dépend essentiellement de la composition chimique de l’air : or la respiration imprime aux matériaux importés dans l’économie par la digestion les propriétés qui les rendent aptes à se combiner avec nos tissus : par le rôle qu’elle joue dans la formation du sang, elle domine les fonctions de la vie animale et de la vie plastique. D’un autre côté, le degré d’altération que subit l’air inspiré est en rapport, comme nous l’avons vu, avec l’âge, le sexe, la constitution ; il l’est encore avec l’état de repos ou l’exercice, avec l’activité de la digestion et de la plupart des sécrétions, notamment de la peau, des reins et du foie. Enfin, il varie suivant la température et la pression. A tous ces titres, il importe de déterminer la nature et la quantité des échanges qui s’opèrent entre l’homme et l’air atmosphérique. Cette donnée nous sera encore indispensable pour la solution des questions qui se rattachent aux habitations publiques et privées.

Le phénomène capital de la respiration, sous le rapport de la composition chimique de l’air, consiste dans l’absorption d’une certaine quantité d’oxygène et dans l’exhalation d’une quantité à peu près équivalente d’acide carbonique ; les expériences qui ont été faites pour déterminer le rapport des gaz expirés s’accordent sur ce point (2). Quelle est donc la proportion de carbone consommée par la respiration? D’anciens observateurs l’ont portée à 14 grammes par heure, ce qui ferait 340 grammes par jour. Dumas a expérimenté sur luimême (3) : chacune de ses inspirations introduisant un tiers de litre dans ses poumons, et chaque minute donnant quinze à dix-sept inspirations, l’air expiré renfermait de 3 à 5 pour 100 d’acide carbonique; il avait perdu de A à 6 pour 100 d’oxygène. Ces bases fournissent pour chaque jour de vingt-quatre heures :

16 inspirations + 1/3 litre = 5 litres, 3 air expiré par minute.

318 — air expiré par heure.

7636 — air expiré par jour de 24 heures.

En admettant comme moyenne h pour 100 d’acide carbonique dans cet air, on

(1) Hippocrate, Œuvres complètes , traduction nouvelle avec le texte en regard, par E. Littré. Paris, 1840, t. It, p. 85.

(2) Magnus, loc. cit., p. 186.

(3) Dumas, Essai de statique chimique , p. 82.

358 DES MODIFICATEURS. — CIRCUMFUSA. [hygiène

aurait 12Ut,7 acide carbonique à l’heure, 305Ut,8 par jour : ce qui donne en ' poids 166 2/3 grammes de carbone brûlé par jour; 55 5/9 grammes de carbone qui représenteraient l’hydrogène brûlé par jour; total brûlé en 24 heures, 212 2/9 de carbone == 9 grammes par heure, soit de carbone, soit de son équivalent en hydl'ogène. Dumas considère la Consommation de 10 grammes h l’heure comme la plus près de la vérité pbur la masse commune des hommes, et il l’estime à 15 pour les individus qui font exception par leur stature, parle développement de leur poitrine, par leur appétit, etc. Andral et Gavarret, qui ont prolongé chacune de leurs expériences pendant une heure, ont fixé la consommation du carbone, pour l’àge de vingt à trente ans, à 12 grammes l’heure, proportion qui varie peu de trente à quarante. On voit que le calcul a fourni à Dumas une approximation qui peut être acceptée comme moyenne générale.

En effet, Andral et Gavarret ont fait voir que la consommation du carbone par la respiration virile est portée progressivement de 5 à 12 grammes à l’heure, de l’âge de cinq à dix ans, pour revenir ensuite de 12 à 5 dans la période de quarante à cent ans; de plus, les femmes les mieux constituées ne consomment que 6gr,4 jusqu’à l’époque de la ménopause. Le chiffre 9, posé par Dumas, résume donc les inégalités de la consommation suivant les âges, les sexes, les constitutions, l’état de santé, etc.', et il peut servir de base à des évaluations qui portent sur les masses. Étant admis, d’après cette donnée numérique, que chaque inspiration épanche un tiers de litre d’air dans les poumons, il reste à discuter la quantité du mouvement respiratoire. Séguin évalue le nombre des respirations de 11 à 20, Laennec de 11 à 15, Dalton à 20, Davy à 26, Allen et Pepys à 19, Magendie à 15, Dumas de 15 à 17 (sur lui-même); ce qui donne une moyenne de 18. — On trouvera donc, d’après ces bases, que

15 resp.

par minute = 21,600 resp.

par 24 h. = 7,200 d’air respiré en 24 h.

L’azote est-il absorbé ou exhalé? Est-il tour à tour rejeté ou puisé dans l’atmosphère suivant les besoins de l’individu? Les expériences de Dulong et Despretz présentent une exhalation d’azote notable et constante; deux expériences seulement sur dix-sept, faites par Dulong, n’ont donné ni exhalation

(1) Les auteurs sont loin de s’accorder sur la quantité d’air consommé dans chaque respiration. Nous avons cru devoir adopter la donnée de Dumas, puisqu’elle confirme par le calcul ie résultat des recherches d* Andral et de Gavarret, recherches dont ce dernier nous a démontré l’exactitude sur l’appareil môme qui a servi à les faire. Davy évalue la quantité d’air inspiré et expiré dans chaque respiration de 10 à 13 pouces cubes d’air — 0m. c.^000198 à 257; Dalton, à 30 pouces cubes = 0,u-<\000594 ; Allen et Pepys, à 16 1/2 = 0®-°-, 000326 ; Menzies, à A0 = 0“-“*, 000782. Burdach {Traité de physio-

privée] ATMOSPHÈRE. — COMPOSITION CHIMIQUE.

ni absorption; l’exhalation d’azote a été constatée dans deux cents expériences au moins par Despretz, qui en fait une loi générale. Ainsi on ne peut affirmer qUe la respiration enlève de l’azote à l’air; mais il est certain qu’elle en dégage. Bcrthollet, Nyslen, Treviranus avaient été conduits à celte opinion par leurs expériences avant Desprelz, et elle est confirmée indirectement par les recherches de Boussingault, qui ont prouvé qu’on ne retrouve pas dans les excréments ni dans les urines la totalité de l’azote fourni par les aliments. Les belles recherches de Régnault et Reiset (1) » en Allemagne celles de R. F. Marchand (2), sont venues confirmer l’opinion d’ Edwards, qui admet que le dégagement et l’absorption d’azote coïncident toujours pendant la respiration, et que l’on n’observe jamais que la résultante de ces deux effets contraires; les deux expérimentateurs ont vu que les mammifères, soumis à leur régime alimentaire habituel, dégagent toujours de razote* mais en très-petite quantité} presque toujours moins d’un centième du poids de l’oxygèlie total consommé : sous l’influence de l’inanition, l’absorption d’une proportion équivalente d’azote s’observe presque constamment chez les oiseaux, très-rarement chez les mammifères. Si, après plusieurs jours d’inanilion, l’animal passe à Line alimentation très-différente de son régime habituel, il absorbe souvent encore de l’azote pendant quelque temps; le fait constaté chez des poules, se répète chez l’animal souffrant par suite du régime auquel il est soumis.

Tels sont les changements principaux que subit par l’acte de la respiration le mélange d’oxygène, d’azote et d’acide carbonique qui constitue l’air atmosphérique. Respirés isolément, ces trois gaz sont impropres 'a l’entretien de la vie. 1° L’oxygène peut être respiré par l’homme pendant près de dix minutes; il accélère la circulation et procure une sensation de bien-être et de chaleur dans la poitrine; les animaux y meurent plus tardivement que dans l’air non renouvelé. La théorie porte à supposer que l’exhalation d’acide carbonique doit augmenter quand la respiration a lieu dans l’oxvgène : c’est ce qui résulte en effet des premières expériences de Spallanzani et de Allen et Pepys ; mais ces mêmes observateurs sont arrivés depuis à des résultats différents. Davy, après une expiration prolongée et faite avec effort, respira pendant une demi-minute et par sept inspirations profondes, 102 pouces cubes de gaz oxygène; il expira 5,9 pouces cubes d’acide carbonique, tandis qu’après une seule inspiration ordinaire de 100 pouces cubes d’air atmosphérique, il expirait A, 5 pouces cubes du même acide. La respiration des animaux des diverses classes, dans une atmosphère renfermant deux ou trois fois plus d’oxygène qtie l’air

locjie,\,. IX, p. 498) explique ces différences par celles des sujets mis en expérience; ce qui nous paraît. forcé, car les différences d’âge, de vigueur musculaire, etC;, ne peuvent faire varier le résultat de 10 à 40. Lui-même s’arrête au terme moyen de 18 podeos cubes 0"'.e.,00035G ; calculée d’après celte moyenne, la respiration ferait passer en 24 heures, à travers les poumons, 4GG 000 pouces cubes d’air == 9w.<*. .220800.

(lj Régnault et Reiset, Annales de chimie et de physique, 1849, t. XXVI, p. 510.

(2) R. F. Marchand, Journal für practische Chemie, t. XL1V, 1848.

SCO

DES MODIFICATEURS. - CIRCUMFUSA.

| HYGIÈNE

normal, ne présente aucune différence avec celle qui s’exécute dans l’atrno- . sphère terrestre ; même consommation d’oxygène, même rapport entre l’oxvgène contenu dans l’acide carbonique et l’oxygène total consommé; même exhalation d’azote : que deviennent, à côté de ces faits constatés par un expérimentateur tel que Régnault, les spéculations hygiéniques et thérapeutiques de Deslandes (1) sur l’emploi hygiénique et thérapeutique d’un air plus chargé d’oxygène que l’air ordinaire? La diminution, dans certaines limites, delà quantité d’oxygène inspiré est également sans influence sur la respiration, les globules sanguins s’emparant de tout l’oxygène qu’ils peuvent enlever à l’air, pourvu que celui-ci ne contienne pas un excès d’acide carbonique. Sur les plateaux de l’Amérique centrale et sur le littoral de la mer, les phénomènes chimiques de la respiration sont identiques, et cependant dans les villes de Puno et de Potosi, situées à AOOO mètres au-dessus du niveau de la mer, les 12 000 habitants de la première de ces villes et les 30 000 habitants de la seconde n’introduisent dans leurs poumons, à chaque inspiration, que les deux tiers environ de la quantité d’oxygène que l’on respire sur les côtes de l’Océan (Liebig). 2° Les expériences de Spallauzani, de Humboldt et Provençal, Collard de Martignv, Nysten et Coutanceau, prouvent que, par la respiration du gaz azote, il s’exhale de l’acide carbonique : ces deux derniers, après avoir respiré de l’azote pur, ont toujours trouvé dans l’air qu’ils expiraient 0,0A à 0,05 (2 à 2,5 pouces cubes) d’oxvgène. Néanmoins la mort arrive promptement dans le gaz azote; et si quelques gorgées seulement de ce gaz peuvent être respirées sans péril, les chiens y périssent au bout de cinq minutes (Nysten). 3° Le gaz acide carbonique, lorsqu’il est inspiré pur, entraîne promptement l’asphyxie; de plus, les expériences de Nysten ont fait voir qu’il renverse les phénomènes chimiques de la respiration ; en effet, ayant asphyxié au bout de deux minutes un chien avec 1056 centimètres cubes de ce gaz, Nysten trouva que 3A6,08 avaient été absorbés, qu’il avait été exhalé au contraire 9,86 d’oxygène et 266,22 d’azote. Si l’on inspire de nouveau de l’air qui vient d’être expiré, et qui est par conséquent chargé d’acide carbonique, l’exhalation de ce dernier gaz diminue (expériences de Davy, Allen, Pepys et Nysten . Conclusion ; le mélange de ces gaz dans les proportions indiquées plus haut est indispensable à l’entretien de la respiration ; l’homme meurt dans l’azote et dans l’acide carbonique, moins par l’action de ces gaz que par l’absence de l’oxygène (2) ; car, quand même l’acide carbonique est absorbé au fur et à mesure de sa production, la gêne de la respiration augmente en raison inverse de la quantité d’oxygène qui reste (Edwards, p. 200); mais 1 oxygène

(1) Deslandes, Dictionnaire de mideeine et de chirurgie pratiques, t. Xlh ait.

Oxygène.

(2) Toutefois les expériences de Collard de Martigny ont confirmé l’opinion de Lavoisier sur les effets délétères du gaz acide carbonique ; ces effets se font sentir par le simple contact avec la surface de la peau, les organes respiratoires recevant d’ailleurs de l’air pur.