RESPIRATION

Lavoisier, Laplace et Séguin avaient admis que les seuls produits de la respiration étaient de Vacide carbonique et de la vapeur d*eau. MM. Allen et Pepys conclurent de leurs recherches que pendant la respiration il se forme seulement de Tacide carbonique. Edwards constata que Tacido carbonique exhalé est toujours mélangé d'azote , et que l'azote rejeté par ranimai est remplacé par une quantité de ce gaz plus ou moins équivalente, provenant du sang ou d'une partie indéterminée du corps. Dulong et M. Despretz confirmèrent Topinion d'Edwards sur Texhalation de Tazote dans la respiration , et ils crurent reconnaître en outre que la quantité d'azote expirée s'élevait au quart environ de la quantité d'oxygène cédée par l'air. Enfin, MM. Valentin et Brunner assimilèrent la respiration au phénomène de diffusion qui s'opère entre deux gaz séparés par un diaplu*agme , et que Ton peut formuler ainsi :

Lorsque deux gaz, sans affinité chimique l'un pour l'autre, sont séparés par une membrane poreuse , et soumis à des pressions égales, il y a diffusion des deux gaz l'un dans l'autre , jusqu'à ce que les volumes échangés soient entre eux en raison inverse des racines carrées de leurs densités.

D'après ces dernières observations, la quantité de gaz rejeté par un animal devait donc être à peu près constante.

On a cru aussi qu'il existait un rapport constant entre la quantité d'acide carbonique produit et la quantité d'oxygène dissous dans le sang; et que la quantité d'acide carbonique était un peu inférieure à la quantité d'oxygène disparue, parce qu'une partie de Toxygène avait servi à former de l'eau.

Pour étudier la respiration , on plaçait les animaux dans un espace limité , rempli d'air atmosphérique , dont on déterminait l'altération au bout de quelque temps. D'après MM. Regnault et Reiset, cette manière d'opérer est défectueuse : d'abord, parce que l'animal se trouvant trop rapidement dans une atmosphère viciée , ne respire plus comme à l'air libre; ensuite, parce qu'il est difficile d'apprécier exactement sur une aussi petite quantité les changements éprouvés par l'atmosphère dans sa composition. De là venaient sans doute les difiërences que nous avons signalées dans les résultats obtenus.

Pour obvier à ces inconvénients , MM. Regnault et Reiset imaginèrent un appareil permettant à l'animal de vivre plusieurs jours dans un volume d'air limité et dont la composition se trouvait toujours ramenée à celle de l'atmosphère ambiante par le jeu niéme de l'appareil (1). Les varia-

(1) Plusicors essais préalables ayant montré que la nourriture et les excréments ne vident Pair qu'après un temps assez long, on plaçait dans la cloche la ration habituelle des animaux.

(7Q CHIMU iNlMALI.

tion», ayant Heu alor^ sur de grandes masses, purent âtre déterminées exactement,

I^'appareil de MH. Regqault et Eeiset, destiné à étudier tous les pbér nomènes de la perspiration , se compose d'une cloche de verre de 4S litres de oapaoité , fermée hermétiquement à sa partie inférieure par un disque de fonte qu'on peut enlever à volonté, et mise en rapport, par sa partie supérieure, d*un côté avec un vase rempli d'oxygène, de Tautre avec un récipient contenant une dissolution titrée de potassa. Les communications sont établies à l'aide de tubes de caoutchouc.

Le récipient à potasse est formé de deux pipettes d'une égale diman-r sion, placées verticalement l'une à côté de l'autre et communiquant entre elles par leur partie inférieure au moyen d'un tube de caoutdiouc. Une manivelle adaptée aux pipettes permet de les élever et de les abaisser alternativement dans une direction verticale, ce qui détermine des variations continuelles dans le niveau de la liqueur alcaline, et facilite l'abv sorption de l'acide carbonique qui doit se produire pendant l'expérience.

Pour foire comprendre le jeu de ces pipettes , supposons un instant qu'elles soient placées toutes les deux à la même hauteur; le niveau de la dissolution alcaline sera le môme dans chacune d'elles. Si Ton élève une de ces pipettes , le liquide qu'elle renferme s'écoulera dans la seconde, déplacera un certain volume d'air et le chassera dans la cloche. Cet air, qui est resté longtemps en contact avec la dissolution de potasse, ne contient plus d'acide carbonique. Son introduction dans la cloche nécessite la sortie d'un égal volume de gaz qui se rend dans la pipette supérieure, où il perd aussi son acide carbonique. Si l'on abaisse maintenant cette dernière pipette au^essous de Tautre, la liqueur que contient celle-ci y afflue, déplace l'air et l'oblige à rentrer dans la cloche.

En faisant donc mouvoir ce double aspirateur à potasse, on forée sue« eessivement toutes les parties de l'air de la cloche à passer sur la disso^ luiion alcaline, qui absorbe l'acide carbonique.

Le gaz absorbé par la potasse est remplacé aussitôt par un égal volume d'oxygène venant du flacon qui communique avec la cloche et dans lequel est entretenue une pression équivalente au poids d'une colonne de xner^ cure de 1 centimètre de hauteur.

Un nianomètre adapté à la cloche permet de constater si le volume du gaz qu'elle contient augmente ou diminue. Enfin , un manchon de verre extérieur, rempli d'eau chaude, entretient ce gaz à la môme température.

Si les seuls produits de la respiration sont de l'eau et de Tacide carbonique, l'augmentation de poids que subissent les pipettes à potasse repi*ésente à la fois ces deux corps. En dosant l'acide carbonique que contient la potasse , on arrive à connaître, par différence, la quantité d*eau produite. Seulement, comme la cloche peut renfermer encore une petite quantité d'acide carbonique qui n'a pas été absorbée , on doit, à la fin

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de Veipérienee , reeueillir une partie de cet air, l'analyser et ajouter la quantité d'acide carbonique déduite de ce dosage à celle précédemm^t obtenue Si, outre Tacide carbonique et l'eau , il se dégage de Taxote, la proportion de ce ga» est déterminée par l'analyse.

Les diverses opinions précitées pouvaient donc être vérifiées à l'aide de cet appareil,

MM. Regnault et Reiset ont reconnu que les animaux ne se prêtaient pas aveo la même facilité atix eipérienees physiologiques : ils ont trouvé plusieurs espèces d'animaux qui, placés sous la cloche d'expérimentation, se laissaient mourir de faim en présence des aliments. On était dono réduit à étudier les animaux dans les conditions où ils voulaient se mettre : de là Vélat dHnanitiqm et Yélat d^alimêniation qui diea les diCTé* rents animaux ont été étudiés par MM. Regnault et Reiset.

Les chats sont méfiants et ne mangent pas. Le canard, en solitude, ne prend pas d-alimenU. La poule mange et pond , mais mange oonstam^ment sas œufs, intérieur et coquille. Le chien et le lapin sont d'abord étonnés de se trouver emprisonnés, mais finissent par prendre de la nourriture. P^ous reproduisons du reste ici textuellement les conclusions qui terminent le beau travail de MM. Regnault et Reiset.

Mammifèrei et oiseaux, — « 1** Lorsque ces divers animaux sont soumis à leur régime alimentaire habituel, ils dégagent toujours de l'azote , mais la quantité de ce gaz est très petite : elle ne s'élève jamais à ^h ^^ P^^^s de l'oxygène consommé, et, le plus souvent, elle est moindre que 1 centiènie.

» ^' Quand les animaux sont à l'inanition , ils absorbent souvent de l'azote , et la proportion d'azote absorbé varie entre les mémeii limites que celles de l'azote exhalé dans le cas où les animaux sont soumis à leur régime habituel. L'absorption de l'azote s'est montrée presque oonstam» ment cbes les oiseaux à l'inanition, mais jamais chez les mammifères.

» a* Lorsque après avoir été plusieurs jours à l'inanition , l'animal est soumis à un régime alimentaire très dif^rent de son régime habituel, il absorbe souvent encore de l'azote pendant quelque temps; probablement jusqu'à ce qu'il se soit fait à son nouveau régime. Il rentre alors dans le cas général et dégage de l'azote.

» 4^ Si l'animal est soufirant par suite du régime alimentaire auquel il est soumis, ou peut-être par d'autres causes, il absorbe de l'azote.

» Celte alternative de dégagement et d'absorption d'azote que présente le même animal lorsqu'il est soumis à divers régimes, est favorable à Topinion d'Edwards, qui admet que le dégagement et l'absorption d'azote ont toujours lieu simultanément pendant la respiration, et que l'on n'observe jamais que la résultante de ces deux efifets contraires.

» 5° Le rapport entre la quantité d'oxygène contenu dans l'acide carbcmique et la quantité totale d'oxygène consommé parait dépendre

beaucoup plus de la nature des aliments que de la classe à laquelle appartient Tanimal. Ce rapport est le plus grand lorsque les animaux se nourrissent de grains, et il dépasse souvent Tunité. Quand ils se nourrissent de viande, ce rapport est plus faible et varie de 0,62 à 0,80. Avec le régime des légumes le rapport est en général intermédiaire entre celui que l'on observe avec le régime de la viande et celui que donne le régime du pain.

)> 6** Ce rapport est à peu près constant pour les animaux de même espèce qui sont soumis à une alimentation parfaitement uniforme, comme cela est facile à réaliser pour les chiens ; mais il varie notablement pour les animaux d'une même espèce, et pour le même animal soumis au même régime, mais dont on ne peut pas régler l'alimentation, comme lès poules.

D 7* Lorsque les animaux sont à l'inanition, le rapport entre l'oxygène contenu dans l'acide carbonique et l'oxygène total consommé est à peu près le même que celui que l'on observe pour le même animal soumis au régime de la viande. Il est cependant, en général, un peu plus faible. L'animal, à l'inanition, ne fournit à la respiration que sa propre substance, qui est de la même nature que la chair qu'il mange, lorsqu'il est soumis au réginoe de la viande. Tous les animaux à sang chaud présentent donc, lorsqu'ils sont à l'inanition, la respiration des animaux carnivores.

» 8** Le rapport entre l'oxygène contenu dans l'acide carbonique et l'oxygène total consommé varie, pour le même animal, depuis 0,62 jusqu'à 1,0^ , suivant le régime auquel il est soumis. Il est donc loin d'être constant, comme cela était supposé par MM. Brunner etValentin.

» 9"" Lavoisier avait cherché à prouver que la chaleur dégagée par un animal dans un temps donné est précisément égale à celle que produirait, par une combustion vive dans l'oxygène, le carbone contenu dans l'acide carbonique produit, et l'hydrogène qui formerait de l'eau avec la portion de l'oxygène consonmiée ne se retrouvant pas dans l'acide carbonique. »

Ce phénomène de production de chaleur par les réactions chuniques qui se passent dans l'animal est dû à des réactions plus complexes que ne l'avait admis Lavoisier. Les substances animales qui se brûlent par la respiration sont formées de carbone, d'hydrogène, d'azote et d'oxygène ; la quantité de chaleur dégagée dans cette combustion est évidemment différente de celle que produiraient les mêmes éléments , en brûlant à l'état de liberté ; d'ailleurs une partie des substances animales est entraînée par les excrétions (urée, acide urique) : « C'est donc par une coïncidence toute fortuite que les quantités de chaleur dégagées par un animal se sont trouvées , dans les expériences de Lavoisier, de Dulong et de M. Despretz , à peu près égales à celles que donneraient eu brûlant le