CHAPITRE II

Les causes d'asphyxie, ou, pour mieux dire, d'empoisonnement par l'acide carbonique sont nombreuses. On a constaté plusieurs fois des cas de mort chez îles individus rassemblés en trop grand nombre dans un petit espace el accumulant les produits de leur respiration, c'est-à-dire de l'acide carbonique el de l'eau '.

La toxicité de raie confiné es) pour la plus grande pari duc à l'acid carbonique; mais il es! bien probable qu'il faut aussi faire entreren ligne de compte des corps toxiques encore peu cumins, dont M. d'Arsonval cl Brown-Séquard ont indiqué l'existence dans les produits d'expiration. C'esl une étude fort intéressante don) les résultats ne sont pas encore définitifs.

Des asphyxies par l'acide carbonique uni été observées dans diverses opérations industrielles, notamment au voisinage des cuves où fermentent des liquides sucrés peur la fabrication du vin, du cidre, de l'alcool; dans des puits'-', des fusses ou caveaux de cimetières. Les accidents sont presque toujours dus à des imprudences qu'il serait bien facile d'éviter, en ayant soin, avant de descendre dans l'atmosphère suspecte, d'y plonger des bougies allumées et, s'il y a lieu, île renouveler l'air avec une pompe ou un ventilateur. On sait, en effet, qu'une bougie s'éteint dans des milieux où la proportion d'acide carbonique n'est pas assez grande puni' causer un danger immédiat d'asphyxie 8 : un ;i dune là une indication pratique très précieuse. Rien n'est plus simple également que de faire descendre dans l'atmosphère supposée toxique uni' cage contenant un animal, cobaye, lapin un oiseau.

Dans les l;:iz issus des fours à chaux qui contiennent beaucoup d'acide

1 Rappelons le fait relaté par Percj : sur 146 prisonniers nui avaient été, pendanl les guerres de l'Inde, en 1756, enfermés dans uni' salle de 20 pieds île longueur, où l'aii n'arrivait que par une ouverture étroite, 123 succombèrent en moins il'1 douze heures. Dans tes journées île juin, en 1848, îles prisonniers enfermés dans des caveaux au-dessous de ki terrasse des Tuileries périrent dans des circonstances analogues.

-' Voyez V von et Descoust. Asphyxie /<«/• Vacide carbonique. Ami. d'hyg. (3), l. IX, |>. iTIi.

3 D'après mes essais, une bougie s'éteint dans nu mélange d'air et d'acide carbonique lorsque la proportion il'1 ce dernier gaz atteint 13,5 p. 100.

carbonique, le véritable agent toxique.esl l'oxyde de carbone. Dans les asphyxies par les gaz d'égouts et de fosses d'aisances, où l'acide carbonique es) très abondant, c'est surtout à l'hydrogène sulfuré et au sulfhydrate d'ammoniaque que l'on attribue les accidents.

Il existe dans la nature des sources considérables d'acide carbonique : ce gaz, en raison de sa grande densité, peu) s'accumuler dans des grottes, dans des bas-fonds, des cratères de volcans éteints, etc. Parmi ces sources naturelles d'acide carbonique, on peut citer la grotte d'Aubenas dans l'Ardèche, la très célèbre grotte du Chien à Pouzzoles, les vallées empoisonnées île Java (Guepo-Upas) ; les dégagements d'acide carbonique sonl fréquents au voisinage des volcans, dans les solfatares ; certaines sources minérales en contiennent de très grandes quantités.

Propbiétés d ic l'acide carbonique. — L'acide carbonique est un gaz incolore, d'une sa\ eur aigrelette : sa densité est 1 ,-">:> î ; le poids du litre est 1,9774. Il se liquéfie assez facilement : son point critique est à -j- 31°: sa tension à celte température est égale à 7'5at,G. — L'acide carbonique, sortant sous forme de jets liquides hors du récipient qui le contient, se refroidit assez pour se solidifier sous forme de neige. Le ^-az liquéfié se congèleà — 56°, 7. La température de la neige carbonique varie selon la vitesse de l'évaporation ; dans le vide elle peut descendre à — 12<">°.

Le gaz carbonique se dissout dans l'eau, qui en absorbe à peu près son volume à toutes les pressions : c'est-à-dire que 1 litre d'eau dissout à peu peu près 1 litre d'acide carbonique sous la pression de une atmosphère ; 2 litres sous la pression de deux atmosphères, etc.

Il a des propriétés acides peu énergiques; il rougit faiblement le tournesol. Les solutions alcalines, baryte, chaux, potasse, soude, ammoniaque, l'absorbent en grande quantité. Les carbonates de baryte et de chaux sont fort peu solubles 'Util p. d'eau dissolvent 0,018 de carbonate de chaux, el 0,007 de carbonate de baryte). La baryte et la chaux en solution sont pour cette raison les réactifs les plus employés pour la recherche qualitative de l'acide carbonique. Le précipité de carbonate de chaux est soluble dans l'acide acétique ; il se dissont aussi assez bien dans l'eau chargée d'acide carbonique; une solution d'acide carbonique saturée à -f- 10° dissout 0?r,88 de carbonate de chaux ; il en résulte que lorsqu'on emploie l'eau fie chaux pour constater l'acide carbonique, il faut que le réactif soit en quantité suffisante.

Action physiologique. — L'acide carbonique est-il véritablement nu poison, ou bien la mort dans les atmosphères riches en gaz carbonique provient elle seulement du manque d'oxygène? Cette question a été l'objet

de nombreux travaux d'où il paraîl résulter que l'acide carbonique esl réellement doué d'une toxicité propre.

Divers faits ont contribué d'abord à faire envisager ce gaz comme inerte : on savait notamment qu'il était possible de faire vivre des animaux dans des milieux contenant jusqu'à 20 p. 1 < h i de gaz carbonique; on invoquai! aussi la présence constante, en très petite quantité il esl vrai, de l'acide carbonique dans l'air ; l'innocuité des boissons gazeuses, eau de S* • 1 1 /. . vins mousseux. I )ans des expériences de Nysten, l'acide carbonique injecté dans les veines ne causait lamort de l'animal que lorsque la quantité était trop forte pour rester dissoute.

Mais, d'autre part, bien d'autres observations montrent la réelle toxicité du gaz carbonique. Si le gaz injecté dans les veines a est pas un poison, c'est, d'une part, parce qu'on n'en peut injecter qu'une quantité faible et que, d'autre part, l'élimination se fait très promptement par les poumons.

Lorsqu'un homme est plongé dans un appareil clos, plein de gaz carbonique, la tête respirant librement au dehors, il éprouve d'abord nue sensation de picotement et de chaleur ; au bout de quelques minutes survient une phase d'abattement assez marquée pour qu'on doive mettre fin à l'expérience. — Des discaux meurent rapidement dans ces conditions. Des grenouilles entièrement plongées dans l'acide carbonique y périssent plus vite que dans l'oxyde de carbone. Paul Bert a vu que de très jeunes rats, dont le cœur peut continuer à battre pendant quinze ou vingt minutes, lorsqu'ils sunl plongés dans des gaz inertes lels que l'hydrogène ou l'azote, meurent dans l'acide carbonique en une minute ou deux. Le même physiologiste, étudiant les effets de la pression barométrique, a montré que des animaux placés dans des espaces «dus, où l'oxygène est en quantité suffisante, périssent cependant quand ils ont produit par leur respiration une quantité déterminée d'acide carbonique.

L'animal, placé dans un air confiné, accumule peu à peu dans son sang l'acide carbonique qu'il fabrique lui-même constamment, l'élimination par les poumons ne pouvant plus se l'aire dans l'air de plus en plus riche en gaz carbonique. On trouve alors dans le sang, dans les tissus, dans l'urine même, de grandes quantités de ce gaz (jusqu'à 130 centimètres cubes de CO! dans 100 centimètres cubes de sang artériel . Le volume d'oxygène dans le sang n'est pas diminué.

Le gaz carbonique ne paraîl pas avoir d'action sur L'hémoglobine. Le sang reste rouge, du moins chez les animaux qui sont morts dans un mélange contenant une proportion suffisante d'oxygène. Dans le cas contraire, lorsque l'oxygène manque, le sang prend une teinte plus noire. Un dit que le sang des sujets qui ont succombée l'action de l'acide carbonique se consen e assez longtemps, comme dans l'empoisonnement par l'oxyde de carbone.

i In voit, par cette inertie de l'acide carbonique vis-à-vis du sang, comment son action diffère essentiellement de celle de l'oxyde de carbone, qui esl au contraire un modificateur puissant de l'hémoglobine. On comprend aussi pourquoi l'acide carbonique ne tue qu'à doses massives et en déterminant des symptômes très différents de ceux que produit l'oxyde de carbone.

L'acide carbonique possède des propriétés anesthésiques qui ont été constatées depuis longtemps : Ingenhous a indiqué qu'on Fait disparaître la douleur de certaines plaies en plongeant dans l'acide carbonique le membre blessé.

On s'en est servi pour anesthésier la muqueuse du larynx, le col de l'utérus, etc. Comme on l'observe aussi avec d'autres agents anesthésiques, il v a d'abord une première période d'excitation peu durable : cette excitation légère peut être observée après l'ingestion de boissons gazeuses riche- en acide carbonique; certaines personnes acquièrent une sorte d'ivresse en buvant de l'eau de Seltz pure. — Lorsque la dose d'acide carbonique qui a pénétré dans le poumon est considérable, on voit survenir un état de dépression et d'angoisse, des bourdonnements d'oreille, des syncopes; la respiration se ralentit, la peau est cyanosée, les extrémités se refroidissent, et la mort arrive.

Lésions. — L'empoisonnement par l'acide carbonique ne laisse sur le cadavre aucun signe apparent. On n'observe pas détaches rouges sur le corps, connue dans l'intoxication oxycarbonique. L'aspect du sang, ainsi que nous l'avons dit plus haut, ne fournit aucun renseignement utile.

Doses toxiques. — La dose toxique est naturellement difficile à déterminer. D faut, comme dans l'empoisonnement par l'oxyde de carbone, taire intervenir la question de la durée de l'inhalation du mélange gazeux. L'homme éprouve un malaise réel lorsqu'il respire longtemps dans une atmosphère à a \>. 1000 : l'effet esl beaucoup plus marqué et plus prompt dans un milieu à 1 p. 100. L'air à 10 p. 100 d'acidç carbonique constitue un mélange asphyxiant.

Paul Bert, dans les expériences que nous avons rappelées plus haut, a étudié l'influence de la pression barométrique sur la mort par l'acide carbonique : dans un milieu (dos. où l'oxygène est en quantité suffisante, un animal périt lorsqu'il a exhalé une quantité déterminée de gaz carbonique ; Paul Bert a trouvé que, si l'on multiplie le chiffre indiquant le pourcentage d'acide carbonique au moment de la mort par le chiffre de la pression barométrique, on trouve un nombre constant, pour un animal déterminé : puni- des oiseaux, par exemple, ce chiffre est égal à 24 : ce qui signifie

qu'un oiseau péril dans un mélange gazeux don! la pression esl de six atmosphères lorsque la proportion d'acide carbonique esl de ï p. 100. A trois atmosphères, il périrai! seulement lorsque la dose d'acide carbonique atteindrai! H p. loi), etc. Le facteur don) il s'agit varie selon le genre d'animaux ; il esl plus élevé avec les mammifères ; par exemple, pour le chien, il esl \ oisin de 40.

En s appuyant sur ces données, et connaissanl approximativemcnl le volume d'acide carbonique qui peul s'accumuler dans le sang et dans le tissu musculaire 130 centimètres cubes pour 100 centimètres cubes de sang, cl 50 centimètres cubes pour 100 centimètres cubes de muscle) , on arrive à calculer la quantité d'acide carbonique suffisante pourtuerun animal. Si l'un suppose lis résultats trouvés chez le chien applicables à l'homme, il faudrait environ 82 grammes d'acide carbonique pourtuerun adulte de 60 kilos.

Recherche et dosage de l'acide carbonique. — Lu recherche de l'acide carbonique <l;ms le sang îles individus asphyxiés n'est en général pas nécessaire, cl ne fournil pas de renseignements précis, parce que nous né connaissons pas bien les conditions qui fonl varier les doses d'acide carbonique dans le salie- : la putréfaction, tout an moins, modifie rapidement, en l'augmentant, la proportion de ce gaz.

Le rôle de l'expert-chimiste esl le pins souvent limité à la constatation cl surtout an dosage de l'acide carbonique dans l'atmosphère où a en lieu l'asphyxie. Ces recherches ne présentent pas de difficultés : les procédés reposent tous sur l'absorption de l'acide carbonique par les alcalis ; les dispositifs sent as>ez variables.

Les doses d'acide carbonique à retrouver sont souvent assez considérables pour qu'on puisse procéder à uni' analyse directe par les méthodes gazométriques ordinaires. Pour recueillir les échantillons de gaz, en emploie dos ballons ou dos ampoules à robinet dans lesquels en a l'ait préalablement un vide complet ; d suffit d'ouvrir ces appareils au milieu de l'atmosphère suspecte. A défaut de récipients a ides d'air, un se sert de ballons ou d'ampoules à deux robinets, dans lesquels on fait arriver le gaz en aspirant par un procédé quelconque : trompe à eau, aspirateur, grand récipient plein d'eau avec siphon, etc.

Des essais préliminaires indiqueront s'il n'existe pas dans le mélange gazeux recueilli de gaz absorbable par la potasse autre que l'acide carbonique. Dans certains cas spéciaux f gaz des fosses d'aisances, des égouts , un rencontre par exemple de petites quantités d'hydrogène sulfuré. On élimine ce gaz avec un cristal de sulfate de cuivre humecté d'eau. On mesure ensuite le volume du gaz mis en expérience, après l'avoir séché au moyen d'une goutte d'acide sulfurique concentré : un absorbe l'acide car-

bonique avec une pastille de potasse humectée d'eau, ou transvase el on mesure le nouveau volume. Si la dose d'acide carbonique es! faible, il faul employer pour ces mesures des appareils du genre de celui que j'ai décril page 85. Avec un tel appareil, en opérant sur 2(1 centimètres cubes, on doserait facilement l'acide carbonique dans un mélange gazeux qui n'en contiendrai! que 1 |>. !<•<• ou 1 2 p. ion ; et, en employant pour les mesures des tubes très étroits, on pourrai! encore apprécier un cinq centième à un millième d'acide carbonique.

.Mais, quand il s'agit de doses très petites, les procédés par pesées ou les autres méthodes qui permettent de mettre en expérience une grande quantité de gaz fournissent des résultats plus exacts.

On se sert, pour faire passer l'air dans les réactifs absorbants, d'aspirateurs de volumes connus, remplis d'eau, dont l'éeoulemenl détermine l'appel du gaz. Il esl quelquefois possible d'employer une trompe à eau. reliée à un petit compteur à gaz, qui indique le volume aspiré.

On peu! faire passer l'air à analyser à travers de l'eau de baryte ou de l'eau de chaux. Le carbonate insoluble qui se forme esl recueilli sur un filtre, lavé, séché et pesé. Pettenkofer a modifié ce procédé, en faisant usage d'une solution de baryte titrée volumétriquement, dont on déterminait le titre de nouveau, à la fin de l'expérience-, après avoir éliminé par filtration le précipité de carbonate de baryte formé. Dans ces méthodes, on doit craindre de trouver des chiffres un peu forts, parce qu'il esl difficile d'éviter complètemenl la carbonatation des alcalis par l'acide carbonique de l'air, pendanl les filtrations.

L'absorption par la potasse et la mesure de l'augmentation de poids des appareils absorbants, sonl un procédé excellent et très précis. On se serl généralement de la potasse liquide. Des flacons laveurs ou barboteurs de forme quelconque peuvenl être employés : par exemple, les tubes de Liebig ou le tube en serpentin de Winkler, qui esl très recommandable. Quelle que soit la forme de l'appareil, il faul qu'il y ait un contact intime et prolongé entre le gaz et le réactif, sans quoi l'absorption est incomplète: le gaz doit passer très lentement 2 ou 3 litres à l'heure, par exemple el d'autant plus lentement que la proportion d'acide carbonique y esl moindre. Le flacon ou tube à potasse est précédé d'un système desséchant (tubes en l à ponce sulfuriquc) pour éliminer complètement la vapeur d'eau. Pour retenir les petites quantités d'eau que le courant gazeux enlèverait à la solution alcaline, on fait suivre le tube à potasse d'un tube en l'a potasse solide, également pesé, qui arrête la vapeur d'eau en même temps que les dernières traces d'acide carbonique. In tube à ponce sulfurique ou à chlorure de calcium termine l'appareil et empêche les rentrées d'air humide dans le tube à potasse solide.

TRAITÉ DE Cil IMIE TOX ICOLOG IQU E

Signalons encore un dispositif ingénieux, dû à Muntz et Aubin. L'acide carbonique esl absorbé par un alcali, el ultérieuremenl mesuré à l'étal

gazeux. Le corps absorbant esl de la pierre | :e imprégnée de potasse,

laquelle doil être absolument exempte de carbonate1. Un aspirateur lait

ii V,

Qp—

xî/T

Kg. 16.

passer l'air dans des tubes contenant cette pierre ponce potassique : ci tubes, fermés après le passage de l'air, sont, au bout d'un temps quelconque, analysés delà manière suivante : on adapte une des extrémités <lu tube à une trompe à mercure; ou casse la pointe dans le caoutchouc, on fait le vide, puis mi laisse rentrer par l'autre extrémité un peu d'acide sulfurique étendu : l'acide carbonique se dégage, on le recueille, à l'aide de la trompe, dans une cloche graduée, et on le mesure par absorption avec la potasse. La figure 16 représente le dispositif adopté par Muntz et Aubin pourfaire passer l'air dans les tubes. A est une pipette de grande dimension servant d'aspirateur et de mesureur, lî est un réservoir d'eau dan- lequel coule l'eau de la pipette, et dan- lequel on remplit ensuite celle-ci. Cette pipette i si soutenue par une corde pp' tendue par un poids P. B est un petit flacon-laveur permettant de voir le passage du ira/ : le tube à ponce esl figuré en T: l'air esl amené par un tube cc'c < . Cette méthode donne de forl bons résultats et le matériel à transporter n'esl pas par trop encombrant.

1 Pour préparer le liquide alcalin, on .li^s..ut 1 kilog. de potasse ordinaire dans I ion gr. d'eau : on ajout.- 200 gr. de baryte hydratée, et on laisse déposer : le li'iui.lo surnageant ésl dépouillé • !•■ sulfates et ne contient qu'une ira.-.' d'acide carbonique. C'est a\liquide qu'on imprègne la pierre ponce des tul..-> absorbants.