ALTÉRATIONS DE L’AIR. — EXHALATION D’ACIDE CARBONIQUE. 5Ô I
différence des méthodes), Dumas, dont les nombres se rapprochent de ceux qu’en 1790 ont donnés Lavoisier et Séguin, paraît s'être placé aussi dans des conditions de travail modéré : c^est aussi une moyenne que nous lui avons empruntée. Ajoutons que ces trois expérimentateurs opéraient dans la même localité, ce qui peut contribuer à rendre compte d’une certaine concordance dans l’évaluation de l’acide carbonique exhalé.
Les résultats obtenus par Andral et Gavarret ne sont pourtant pas en complet accord avec les précédents ; de plus, ils diffèrent de ceux que Sharling a publiés : on a vu que, d’après cet observateur, l’exhalation d’acide carbonique est, en moyenne et par heure, de 17 litres; elle est de 20 litres suivant Andral et Gavarret. Nous avons dit les raisons qui nous font accepter avec réserve le nombre donné par Sharling, bien qu’il soit plus rapproché des nombres de Lavoisier et de Dumas. Si l’on a regardé comme un peu exagéré le chiffre qui résulte des expériences d’Andral et Gavarret, au moins doit-on reconnaître qu’il exprime l’exhalation de l’acide carbonique dans des circonstances que ces habiles observateurs ont précisées avec le plus grand soin : il s’agit de l’homme âgé de seize à trente ans, observé pendant huit à treize minutes, entre une et deux heures de la journée, à un même intervalle des repas et dans les mêmes conditions de travail musculaire. Andral et Gavarret ajoutent cpie « l’activité de la fonction pulmonaire variant avec les diverses heures de la journée, et suivant l’état de veille ou de sommeil, ils n’ont pas cru devoir se servir de ces résultats pour calculer ce qu’un homme exhale d’acide carbonique dans l’espace de vingt-quatre heures (1). » Bien évidemment, on ne peut s’attendre à voir concorder leurs nombres qu’avec ceux qui ont trait au phénomène observé dans les mêmes conditions, et il paraît d’ailleurs manifeste que les conditions dans lesquelles Andral et Gavarret se sont placés doivent donner un chiffre maximum , pour l’exhalation de l’acide carbonique, surtout à cause de l’heure des observations.
En résumé , comme limites à assigner aux variations de quantité d’acide carbonique produit dans un temps déterminé, il semble résulter du précédent examen qu’on peut s’arrêter aux évaluations suivantes : un homme adulte , vers l’Age de trente ans, à jeun et dans le repos, exhale par ses poumons, en une heure, quinze à vinyt litres d'acide carbonique , qui, correspondant à des poids de 29§‘ ,670 à 39gr,560, supposent une consommation de carbone de 8£'',090 à 10sr,789. Cette estimation de la production de l’acide carbonique, dans le travail ordinaire de l’appareil respiratoire de l’homme adulte, s’appuie sur des expériences faites, soit par la méthode directe de Lavoisier, soit par la méthode indirecte de Boussingault (2), qui se contrôlent si utilement l’une l’autre.
Quant aux résultats qui ont été obtenus sur divers animaux , nous ne les exposerons qu’en nous occupant, plus loin, des causes qui font varier , dans leur intensité, les phénomènes chimiques de la respiration.
En terminant, nous croyons devoir rappeler que si, circulant avec le sang, qui est le milieu de tous les phénomènes de nutrition, l’oxygène emprunté à l’air représente, comme on l’a vu, l’agent indispensable de la plupart des transfoi ma-
(1) Gavarret, De la chaleur produite par les cires vivants , p. 345. Paris, 1855.
(2) Barral, loc. cil.
LONGET. PHYSIOLOG., T. 1.
lions qui s’accomplissent au sein de l’organisme, le gaz acide carbonique doit être regardé, au contraire, comme un des produits ultimes des transmutations nutritives; aussi est-il destiné à être éliminé, avec la vapeur d’eau, notamment par les voies respiratoires. Quand on considère la faible proportion de ce gaz dans l’air atmosphérique et sa proportion considérable dans l’air expiré, il est en effet facile de se convaincre que l’acide carbonique est bien un produit de L’organisme que les animaux rejettent dans les milieux ambiants, mais qu’ils ne leur empruntent point ; qu’ainsi ce gaz provient des tissus et des humeurs mêmes de l’animal et non du dehors. Tout en admettant qu’une portion de l’acide carbonique exhalé par les surfaces respiratoires puisse s’y former au fur et à mesure de son exhalation (aux dépens de carbonates qui passeraient de lelat acide à l’état neutre ou se décomposeraient à l’aide de quelque acide de l’économie), on reconnaît assez généralement qu’une autre partie, sans doute la plus considérable, existe à l’état de liberté et de simple dissolution daus la masse même du sang : de là, la possibilité de cet échange gazeux entre l’organisme et l’atmosphère, qui constitue un des actes principaux de la respiration.
D. — L’autre élément constitutif de l'air atmosphérique , dont nous avons à nous occuper en traçant l’histoire de la respiration, est l'azote. Ce gaz joue-t-il ici un rôle purement passif? doit-on le faire figurer dans les principes que les animaux exhalent ou dans ceux qu’ils absorbent?
Lavoisier (1) n’avait pu constater ni absorption, ni dégagement d’azote, pendant la respiration; Allen et Pepvs (2) arrivèrent au même résultat négatif. D’après Alex, de Humboldt et Provençal (3), H. Davy (A), Pfalf (5), Henderson (6), etc., l’air expiré contiendrait moins d’azote que l’air inspiré, tandis que c’est le contraire qui a lieu ordinairement selon Berthollet (7), Despretz (8), Marchaud (9), Boussingault (10), Régnault et Reiset (11), etc.: en d’autres termes, pour ceux-là il y aurait absorption d’azote, et, pour ceux-ci, il y a exhalation du même gaz. Dulong (12), en 1822, vint également prêter appui à cette dernière opinion. En recherchant les sources de la chaleur animale et en étudiant, à l’aide de la méthode directe , les phénomènes physico-chimiques de la respiration, il reconnut, en effet, dans presque toutes ses expériences, une exhalation d’azote : sur seize observations, il y eut, dans une seule (chat de trois mois), absorption d’azote, et dans une autre (chat de quatre mois) ce gaz parut n’avoir été ni absorbé, ni exhalé. \Y. Edwards (1 3) , reprenant la question, opéra sur de petits animaux renfermés dans des récipients fort étroits ; de pareilles conditions sont peu favorables à l’étude du pro-
(t) Mém. de V Acad, des sciences de Paris, 1789, p. 574.
(2) Philos. Transact., lsos,p. 280.
(3) Mém. de la Soc. d'Arcueil, t. II, p. 454.
(4) Researches Chemical and Philos, on Nitrous Oxyde. London, 1300, p. 434.
(5) Nouvelles expériences sur la respiration ( Annales de chimie, 1805, t. LV, p. 177).
(6) Nicholson’S Journal of Natural Philosophy , t. VII, p. 4u.
(7) Mém. de la Soc. d’Arcueil, t. Il, p. 359.
(8) Ann. de chim. et de phys., 2e série, t. XXVI, p. 349.
(9) Journal für prakiische C hernie, t. XLIV, p. 1.
(10) Mém. cit.
(11) Ann. de chim. et de phys., 3e série, t. XXVI.
(12) Ann. de chim. et de phys., 3* série, t. 1, p. 440. — Ce mémoire fut communiqué à l'Académie des sciences de Paris le 2 décembre 1822.
(13) De l'influence des agents physiques sur la vie. Paris, l824,p. 420 et suiv.
ALTÉRATIONS DE L’AIR PAR LA RESPIRATION. — CE QUE DEVIENT L’AZOTE. 5Zi3
blême qui nous occupe. Évidemment, il y a plus de chances pour une solution exacte en agissant sur un volume d’air assez considérable et sur des mammifères ou des oiseaux d’une certaine taille. Quoi qu’il en soit, \V. Edwards constata, tantôt un excès d’azote dans l’air expiré, tantôt une diminution de ce gaz, d’autres fois l’égalité entre les quantités d’azote avant et après la respiration; et ses observations ont été confirmées par diverses expériences de Régnault et Ueiset (1) faites sur des grenouilles ou des salamandres. AV. Edwards expliqua cette variabilité des résultats, en admettant une absorption et une exhalation simultanées : l’animal emprunterait au dehors de l’azote atmosphérique, dégagerait dans l’air de l’azote provenant de son organisme, et, selon que l’un ou l’autre phénomène serait prédominant ou que les deux se feraient équilibre, on constaterait un des trois précédents résultats. Mais, en réalité, la variabilité est ici bien moindre que ne l’avait supposé AV. Edwards, et nous allons voir le fait de. l’exhalation constante d’azote s’établir de plus en plus nettement à l’aide des expériences les plus rigoureuses sur des mammifères et des oiseaux , pris dans l’état de santé et soumis à leur régime habituel.
Depuis Dulong, et aussi depuis Despretz (2), qui, dans plus de deux cents expériences, assure avoir toujours vu l’air expiré entraîner avec lui plus d’azote que n’en contenait l’air inspiré, d’autres habiles expérimentateurs sont venus confirmer l’exactitude de cette assertion.
A l’aide de sa méthode indirecte que nous avons fait connaître précédemment (page 525), Boussingault (3) a constaté, sur une vache laitière, un cheval, deux porcs, deux tourterelles (soumis à la ration d’entretien, c’est-à-dire ne fixant en eux aucun principe nouveau), que la quantité d’azote ingérée avec les aliments en vingt-quatre heures était toujours supérieure à celle que l’on retrouvait dans les matières solides et liquides expulsées du corps : il en a conclu qu’en pareilles conditions l’exhalation de l’azote était un des phénomènes normaux de la respiration chez les animaux étudiés par lui. La même méthode appliquée à l’espèce humaine, par Barrai (Zi), a permis à cet observateur de constater que l’homme, à l’état normal, exhale aussi de l’azote par ses voies pulmonaires.
Quant à Régnault et Reiset, en étudiant l’ensemble des phénomènes respiratoires, ils se préoccupèrent vivement de savoir ce que devient l’azote atmosphérique, et contribuèrent, pour une grande part, à la solution définitive du problème. Ajoutons que, pendant qu’ils expérimentaient en France, Marchand (5) poursuivait, en Allemagne, le même but et arrivait à des résultats conformes aux leurs.
La première conclusion du travail de Régnault et Reiset (6) est ainsi formulée ; « Lorsque les animaux sont soumis à leur régime alimentaire habituel, ils dégagent toujours de l'azote ; mais la quantité de ce gaz exhalé est très petite : elle ne s’élève jamais à ^ du poids de l’oxygène total consommé, et, le plus souvent elle est moindre que » Ayant aussi reconnu que certains changements de régime ou un état de souffrance peuvent modifier la respiration jusqu’à remplacer l’exhalation d’azote par une absorption, ces savants ajoutent : a Les alternatives
(1) Mëm. et rec. cil., p. 183.
(2) Mëm. et rec. cil., p. 349.
(3) Loc. cit.
(4) Ann . de chim. et de phys., 3' série, t. XXV, p. 129.
(5) Journ. fur praktische Chemie, t. XLIV, p. 1 .
(6) Ann . de chim. et de phys., 3e série, t. XXVï, p. 214.
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de dégagement et d’absorption d’azote que présente le même animal lorsqu’il est soumis à divers régimes, sont favorables à l’opinion de \Y. 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 effets contraires. » W. Edwards s’était basé, pour émettre cette hypothèse, sur la variabilité même du phénomène; mais Régnault et Reiset, en démontrant que normalement il y a une exhalation constante d'azote , ont enlevé beaucoup de son opportunité et de sa vraisemblance à la précédente hypothèse.
Les expériences de Régnault et Reiset donnent une mesure de la quantité d'azote exhalé, en un temps donné, par un animal d’une espèce déterminée et d’un poids connu. Cette quantité est rapportée à celle de l’oxygène consommé par l’animal, et en outre le poids même de l’azote exhalé se trouve également indiqué dans chaque expérience. En comparant les nombres relatés dans leur mémoire et en ne considérant que les conditions normales, ainsi que les moyennes des résultats, nous pouvons déduire les chiffres suivants :
