CAPACITÉ PULMONAIRE. — QUANTITÉ D*AIR INSPIRÉ ET EXPIRÉ
VI. — Il est un problème dont la solution importe surtout à Tétude de l'air confiné et des grandes questions d'hygiène qui s'y rattachent; nous roulons parler de la détermination du volume d'air nécessaire pour subrcnir aux besoins de la respiration humaine.
On comprend tout d'abord que les chiffres représentant la quantité d'air ]ui entre dans le poumon à chaque inspiration et la quantité qui en sort k chaque expiration correspondante ne sauraient avoir ici qu'une valeur ipproximative. En effet, ces quantités varient suivant une foule de circonstances extérieures ou propres aux individus, et presque impossibles L spécifier tant elles sont nombreuses et parfois peu saisissables. Toutefois es variations ne sont pas tellement considérables qu'on n'ait pu, mèvAe à 'aide de méthodes diverses, arriver à des résultats assez concordants >our permettre d'établir une moyenne de la quantité d'air mis en circulaion dans le poumon, pendant chaque mouvement respiratoire normal. Vssez généralement on admet que, chez l'homme adulte et bien portant^ .'haqûe inspiration introduit dans l'appareil pulmonaire environ 500 cenimètres cubes ou tin demi-litre d'air : or, la moyenne des inspirations )ar minute étant de 18, il en résulte que l'homme a besoin de 9 litres par minute, et, par conséquent d? 5&0 litres par heure, de 12 960 litres par our; ce qui donne, en chiffres ronds et abstraction faite de la petite quantité d'air qui disparaît par la respiration^ 13 mètres cubes d'air expiré ians les vingt-quatre heures, et renfermant, comme nous le verrons, à peu )rés U pour 100 de gaz acide carbonique (*).
La mesure du volume d'air contenu dans les poumons de l'homme vivant ï été faite récemment par Gréhant (1) à l'aide d'un procédé simple dont roici le principe : supposons que l'on agile dans un vase fermé 3 litres i'air avec 1 litre d'hydrogène, on obtient U litres qui renferment 1 litre l'hydrogène; 100 centimètres cubes du mélange contiennent 25 centimètres mbes de gaz inflammable, ce que vérifie l'analyse chimique faite avec l'euliomètre. A un volume d'air inconnu, ajoutons 1 litre d'hydrogène, leméange analysé de la même manière contient-il 25 pour 100 d'hydrogène, lous concluons que le volume total de ce mélange est U litres. On peut ionc mesurer un volume de gaz quelconque en l'agitant avec un volume ionné d'hydrogène et en faisant ensuite l'analyse eudiométrique du mélange.
Dans une cloche de verre, munie d'un robinet à trois voies et d'un tube ic verre terminé par un embout (fig. 6), cloche remplie d'eau et retournée ^^r la cuve, on fait passer 1 litre d'hydrogène pur. La personne soumise
^*) D'après des obiervations qui nous sont propres, nous tendons & croire que ce volume d'une inspiration ordinaire, évalué & tin demi^Htre^ est un peu exagéré : un tiers de litre^ suivant nous, représenterait plutôt la moyenne dont il s*agit. Du reste, comme on le verra plus t^in, cette dernière évaluation est aussi celle de quelques autres observateurs.
(*) GatHART, Hecherchet physiques sur la respiration de C homme. Paris, 1864.
Fia. 6. — Cloche servant à mesurer le volnme d'air contenu dans les poumons, — H, robinet à trois voies. — e, entonnoir garni d'une toile métallique. — K, embout.
à Texpérience ferme les fosses nasales en appuyant sur les narines, introduit le tube dans la bouche, le serre (f E entre ses lèvres, exécute des mou-
vements égaux d'inspiration et d expiration dans l'air; à la fin d'iiD^:
expiration, on tourne le robintî d'un quart de tour pour établir Ircommunication entre l'intérieur dt la cloche et l'arbre aérien dont i faut mesurer le volume; plusieut^ mouvements respiratoires se succèdent dans la cloche, et, après le cilquième mouvement d'expiradon, on ferme le robinet. Ainsi est obtenu un mélange homogène des gaz hydrogène, oxygène, azote et acidr carbonique que l'on analyse daib l'eudiomètre à eau pour déterminer la proportion du gaz hydrogêLè contenu dans le mélange. Sur ui homme de vingt-sept ans, gran<.
et robuste, le gaz provenant de la cinquième expiration conlenâiî 23,5 d'hydrogène pour 100 ; si 23,5 d'hydrogène sont contenus dans 100 Cd: timètres cubes du mélange, un seul centimètre cube d'hydrogène éuii
contenu dans ^j-^, etl 000 centimètres cubes d'hydrogène qui furent inspin*^
étaient contenus dans un volume mille fois plus grand : — ^— — =û^S25'
Ainsi l'air qui remplissait les poumons après une inspiration de 1 litr^ occupait un volume de /i"S255; après une expiration égale à 1 litre, le n^ lume de l'air qui restait dans le poumon était de 3i»S255.
Gréhant s'est assuré que l'hydrogène, après cinq expirations faites dan* la cloche, est mélangé d'une manière homogène avec les gaz contenus dân> les poumons : il a suffi, pour le démontrer, de répéter à plusieurs reprise* la détermination sur la même personne, et de faire inspirer chaque foi^ 1 litre d'hydrogène, mais de recueillir dans une expérience le gaz de l troisième expiration, dans une autre le gaz de la quatrième, enfin celui di la cinquième et de la sixième expiration; à partir de la quatrième expiration, l'expérience a montré que le mélange obtenu contenait la même pri> portion d'hydrogène, 23,5 pour 100, dans l'exemple cité.
La capacité pulmonaù*e, ou le volume des gaz renfermés dans l'arbre aérien à la fin de l'expiration, reste toujours la môme, quand le volumi d'air expiré est égal au volume inspiré ; elle s'accroît régulièrement du volume de l'inspiration qui est ordinairement un demi-litre chez l'homme adulte, mais une grande inspiration de 1 ou 2 litres l'augmente d'autant. 11 est possible, par de grandes expirations, de diminuer beaucoup cettt*
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capacité pulmonaire. Quand on fait suivre rinspiration d'un meuvelient d'expiration aussi prolongé que possible, on laisse toujours dans es poumons un certain volume d'air qui a reçu le nom de réserve pulnonoire et qu'on n'avait pas déterminé jusqu'ici. Pour le mesurer, Grélaot introduit dans la cloche qui a servi plus haut un demi-litre d'air : iQ fait suivre l'inspiration du gaz d'une expiration prolongée autant qu'il ^t possible, et l'on déplace dans la cloche un volume égal à V^\S; chez la iiéme personne, la capacité pulmonaire étant 2^^S3&, elle a augmenté de \d, puis diminué de 1^*S8, la réserve pulmonaire est donc : 2i^S3A + 0,5 — \8, = l^',Oli. Ainsi la réserve pulmonaire qui comprend le volume de la avité buccale est égale à 1 litre environ.
L'étude expérimentale delà quantité d'air mis en circulation, soit penint les mouvements normaux de la respiration, soit lors d'inspirations I d'expirations forcées, a été faite avec une certaine rigueur et sur une rande échelle, surtout dans ces dernières années. Parmi les observateurs -oz nombreux qui s'en sont occupés, 51 faut citer particulièrement trhst (i) et Hutchinson (2), dont les intéressantes recherches ont été prises et le plus souvent confirmées par Vîerordt (3), G. Simon (ft), intrich (5), Schneevogt (6), Hecht P. Arnold (8), Schnepf (9),
f»nnet (10), etc.
Différents appareils ont été employés pour le genre d'expériences dont s'agit. Le spiromètre f) de Hutchinson est l'Instrument dorit on a fait le us fréquent usage dans ces derniers temps (**). Il représente essentielle- ^nt un gazomètre muni d'une échelle fixe et d'un indicateur mobile qui il les mouvements du récipient à air et les indique sur l'échelle graduée; récipient plonge dans un réservoir rempli d'eau et communique avec la
1} Mecksl'8 Archiv fur Anat, und Physiol,^ t. III.
[2^ HuTCBmsoN, On the Spirometery 1846; analyse dans Arch. génér. de méd.^ 1847. — 'A, Mpd.-chir. Trans.^ t. XXIX«
3) WAcroR's Handw&rterbuch f&r Physiol,^ t. II, p. 835, art. RESPiRànoif.
' )) G. SiMORy Veber die Menge der ausgeathmeten Luft bei verschiedenen Menschen und
'• Mesmng durch dos Spirometer. Giessen^ 1848.
5; WiHTRiCHT, Krankheiten der Respirationsorgane (Vikchow's Handbuch der speciellen
/W., etc., t.V, 1854).
!<i) ScBKEEVOCT, Ueber den prakiischen Werth des Spirometers (Henle's Zeitschr, fur
»v///i. Med., 1854).
'} Heght, Essai sur le spiromètre (thè$e ioaug. Strasbourg, 1855).
H; F. Abhold, Veher die AthmungsgrÔsse des Menschen^ etc. Heidelberg, 1855.
î* ScHKEPr, Soie sur un nouveau spiromètre (Comptes rendus des séances de PACad. des
'i- Paris, 1856, t. XLIU. p. 1046).
lo) Bonnet, Application du compteur à gaz à la mesure de la respiration (Comptes rendus
^tances de CAcad. des se. de Paris, 1856, t. XLII, p. 825, et t. XUII, p. 519),
% Mot hybride (formé de spirare, respirer, et de {Airpcv, mesure), auquel on devrait pré- ?r im^omètre (de p.érpcv, mesure, et ttviw, je souffle).
**) Toutefois l'appareil imaginé par Schnepf (loc, cit.) semble offrir plus de garanties d'exac*
^ spiromètre de Boodin est plus portatif que celui de Hutchinson^ mais il pèche par le lut de précision.
'<>5!iET, de Lyon (loc. cil.), a eu l'idée de se servir du compteur à gaz qu'on emploie jour- «ment dans l'industrie pour mesurer le gaz d'éclairage, et il a obtenu des résiûlats trèsis, généralement conflrroatifs de ceux qui ont été publiés par Hutchinson.
poitrine du sujet en expérience^ à l'aide d'un tube de caoulcboac terminé par un embout de verre.
S'agit-il de mesurer, à Taide de cet appareil^ le volume d'air qui, dans les mouvements exagérés de la respiration, peut s'engager dans les voie^ pulmonaires, on fait tenir debout l'individu soumis à l'exameQ et loi s'assure qu'il est libre de toute entrave qui gênerait la mobilité de sa poitrine. Après une grande expiration, il introduit le tube entre ses lèvres respire la plus grande somme d'air qu'il puisse appeler dans ses poumoD> et fait ensuite l'expiration la plus complète possible. En soumettant à d. pareilles épreuves environ 2000 personnes (hommes), Hutchinson ï reconnu (chose d'ailleurs aisée à prévoir) que la quantité d'air qu'uDr inspiration et une expiration maximum peuvent mettre en circulation \^'r suivant les individus. D'après Hutchinson, chez les hommes adtdtes et biei: portants, la moyenne du volume d'air obtenu de la sorte (à 15 degrés centgrades) équivaut à environ 3 litres et detni.
Le volume d'air expiré maximum^ loin d'être soumis à des variations indtterminées et qui échappent au calcul, est si constant chez un individi: donné, et à un moment donné, qu'examiné à diverses reprises et à de courts intervalles, il est toujours représenté par les mêmes chiffres. D'apn:^ cet observateur, parmi les conditions qui font varier la capacité palm^naire, une seule suffirait presque à constater, c'est la taille de rindividu. Le volume d'air expiré maximum^ à l'état normal^ croît en proportion rrf»lièrCf sinon mathématique^ avec la </a^re. Telle est la loi que HutchiDsi a formulée et qu'il assure avoir établie sur plus de deux mille obserYatioc^ loi que d'autres expérimentateurs, notamment Schneevogt(l)etHecfat>^ sont venus confirmer depuis. Ajoutons que, chez les nombreux aduîto soumis à son examen, Hutchinson a reconnu qu'à la température d 15 degrés centigrades, et toutes choses égales d'ailleurs, l'expiratiê^ forcée donnait, pour les hommes dont la taille était de 1",50 à 1*>^^ environ 2 litres trois quarts d'air pour les plus petits, et que le volun^ croissait de 5 centilitres par chaque centimètre d'augmentation dans i» stature.
Du reste, ce rapport entre la taille des adultes et le volume d'air qu u:e expiration maximum peut rejeter des poumons après une inspirati ^ maximum, n'est point, comme on serait porté à le croire, une conséquenc: nécessaire de la hauteur du thorax. La taille d'un individu est subor* donnée généralement plutôt à la longueur des membres inférieurs qu celle du tronc. — De deux hommes mesurés par l'auteur, l'un a la iail: de II pieds U p. 1/2, l'autre de 5 pieds 9 p. 1/2 (mesures anglaises), quân: ils se tiennent debout; assis, ils ont exactement la même hauteur i tronc, et pourtant, chez le premier, le volume d'air expiré maximum nés' égal qu'à 152 pouces cubes, tandis que, chez le second, il est de 236 pouces cubes.
(1) SCHXEEVOGT, mém. dté.
(2) Heght, mém. cité. ^
