GAZ

DE L'IXSPIKATIOX

i»E l'eïpiratiox

niFTÉREXCE. 1

Oxvfirène

Acide carbonique

Azote

Ainsi qu'on le voit par ce tableau, le cinquième environ de l'oxyf^ène introduit dans une inspiration disparaît dans l'expiration suivante et est remplacé par une quantité un peu moindre d'acide carbofiique \V'dzoie estenquantitésensiblcmeut égale, sauf un très léger excès qui se retrouve dans l'expiration. Cet excès d'azote, disons-lede suite, n'est pas d'origine respiratoire, mais d'origine digeslivc ; formé <ians les dernières portions de Tinteslin par des fermentations putrides, il est absorbé partiellement par le sang et partiellement éliminé par le poumon. L'air, qui entre tantôt sec tantôt humide, contient des quantités variables de vapeur d'eau ; l'air qui sort en est saturé, il y a petite d'une quantité notable d'eau par Texpiralion. Cette eau n'est, pour la plus grande partie, que celle du sang que sature le courant d'air de la respiration : pour une autre partie, elle représente de l'eau formée dans l'organisme, par la combustion des substances hydrogénées contenues dans ses tissus. Enfin, l'air qui entre à la température extérieure, soit 15° en moyenne, sort du poumon avec la température voisine de celle du corps^ 33° environ.

Changements multiples. — En somme, le passage de l'air à travers le poumon imprime à Tair atmosphérique des modifications multiples, de nature h.\\i{o\s physique e\ chimique. Sa composition a changé, son volume s'est modifié, sa température s'est accrue. Notons que l'élévation de la température, ainsi que l'excès d'azote et de

L^ÉGHANGE DES GAZ. 31

vapeur d'eau, interviennent pour compenser et au delà l'inégalité de volume entre Tacide carbonique et Toxygène. Notons d'autre part que si on compare les poids d'oxygène et d'acide carbonique, la densité plus grande de ce dernier (malgré son volume moindre) fait qu'ils se compensent assez sensiblement; de telle sorte que la perte de poids qui s'accuse sur un animal à chaque expiration est attribuable à peu près exclusivement à la vapeur d'eau excrétée par lui.

Rappelons pour les calculs relatifs à ces échanges que i litre d'oxygène pèse 1^%4298, et 1 litre d'acide carbonique 1^',977 ; 1 litre d'air pèse l'^%2932.

II. Modifications physiques. — Température — La température de l'air expiré n'est pas invariable : elle dépend dans une faible mesure de celle de l'air inspiré, dont le séjour dans les voies respiratoires est assez bref pour qu'il n'y ait pas équilibre de température entre lui et le poumon avant sa sortie. Valentin a trouvé en hiver, par une température extérieure de 6°, 3, le chiffre 29°, 8 pour l'air expiré. Gréhant, par une température extérieure de 22°, trouve à l'air expiré 34°, 3. L'écart va s'atténuant à mesure que la température extérieure monte, mais reste encore sensible môme en été.

Pour faire cette mesure, on place dans la bouche un tube de verre suffisamment large, dans Taxe duquel un thermomètre sensible est maintenu, le réservoir près de Textrémité intrabuccaie. L'inspiration se fait par le nez, pendant que la langue bouche le tube, pour empêcher le passage de lair froid extérieur ; Texpiration se fait seule par le tube. Ce dernier est de plus recouvert par un nnanchon d'ouate maintenu par un second tube extérieur concentrique et il est grillagé à ses deux extrémités.

État hygrométrique. — Quel est l'état hygrométrique de l'air expiré ? autrement dit, pour la température donnée (soit ici 35°, 3), à quelle distance est-il de son point de saturation? ou encore, étant donné la quantité de vapeur d'eau qu'il contient, à quelle température en serait-il saturé?

Un cube de Leslie plein d'eau chaude, à une température d'abord supérieure à celle du corps (38<» environ), est placé devant la bouche. L'air de l'expiration est dirigé sur la surface argentée de ce cube. Un thermomètre, placé dans l'eau chaude, marque (pendant qu'elle se refroidit) sa température à tous les instants. Un moment vient où cette température est assez basse pour condenser sur la surface du cube la vapeur aqueuse de l'air expiré. C'est l'indice qu'à cette température même l'air est saturé. — Gréhant, opérant sur un air d'expiration dont la température était celle indiquée plus haut, 35'»,3, a trouvé qu'à 35*,1 il se forme un nuage sur la surface du cube : ce qui veut dire qu'à la température qu'il a en sortant du poumon (35*', 3) il est très près d'être saturé de vapeur d'eau, les deux chiffres 35<>,i et 35<>,3 étant presque identiques.

Pour que la condensation se produise bien à la température marquée pour Teau du cube et non à une autre, il importe de préserver la surface argentée du refroidissement. Elle est recouverte d'une cloche reposant sur elle : le tube qui

amène Tair expiré pénètre dans cette cloche jusqu'à 2 centimètres de la surface, «t Tair ressort par l'espace intermédiaire.

Mélange de Tair expiré avec Tair extérieur. — L'état hygrométrique de l'air extérieur esl très variable : autrement dit cet air est plus ou moins éloigné de son état de saturation par la vapeur d'eau.

Lorsque l'air expiré se mêle à lui, il tend à lui céder une partie de la vapeur aqueuse dont il est saturé. Deux cas peuvent arriver : ou bien cette quantité est insuffisante à saturer le mélange au moment où il se produit, et rien n'apparaît; ou bien elle est suffisante, et un brouillard apparaît à l'orifice des voies respiratoires. Ce brouillard peut se produire dans un air relativement sec, quand la température extérieure est très basse; ou bien dans un air humide, à une température relativement élevée.

Poids de la vapear d*eau exhalée en un temps donné. — L'air expiré étant sensiblement saturé à la température de 35°, le poids d'un litre d'air à 0<» et à la pression 760 étant 18^,293, la tension maximum de la vapeur d'eau à 35<» étant 41™", 8, le coeffîcieat de dilatation des gaz étant 0,00367 et le rapport de la densité

delà vapeurd'eauparrapport à l'air -, le poids d'un lilre de vapeur d'eau dans

•ces conditions sera

= 0ffr,0393.

Chaque expiration représentant, comme nous le verrons, à peu près un demilitre d'air, le poids de la vapeur d'eau contenue dans une expiration sera

0e'\0392 ^ ^.^ — '- =0BS0196.

Si l'air entrait sec dans le poumon, ce chiffre représenterait la perte d'eau pulmonaire a chaque respiration. Mais l'air inspiré contient des quantités assez variables de vapeur d'eau, qui sont à déduire de celles de l'air expiré dans chaque circonstance.

Volume de l'air expiré. — Les changements de volume du poumon dans l'expiration égalent rigoureusement les changements inverses dus à l'inspiration : tout au moins la somme des premiers est rigoureusement égale à celle des seconds, et il n en peut pas être autrement. Mais le volume de l'air débité pendant l'expiration est légèrement supérieur à celui de l'air inspiré. En effet, l'air entre dans le poumon avec la température qu'il a à l'extérieur (IS*») ; il ressort avec la température qu'il a acquise dans le poumon (35**). Soit V350 €t V,-o ces volumes, on a :

En pratique, la question est, quand on mesure les gaz de l'expiration, de savoir si on les considère à la température qu'ils ont dans le poumon, ou simplement à la température ordinaire, qui est à la fois celle du gazomètre et celle de l'air inspiré.

Telle est l'influence de la température si on la considère agissant isolément sur la même masse gazeuse. Mais une seconde cause d'accroissement de son volume vient à l'air expiré de la vapeur d'eau, dont il se sature dans le poumon et qu'il entraîne avec lui au dehors.

Toxicité de Tair expiré. — Bbown-Séquard et D'ÂRSor^vALse sont attachés à démontrer que l'air expiré contient une substance toxique, volatile, autre que Facide carbonique, qui, respirée par les animaux, en certaine quantité et pendant un certain temps, les fait périr avec plus ou moins de rapidité. — Ce poison n'est pas un microbe, car ses effets persistent après Tébullition en vase clos; il est détruit au contraire par les alcalis caustiques et par Tacide sulfurique : il parait être un alcaloïde organique analogue aux leucomaïnes. — L'eau de condensation de la respiration recueillie aseptiquement et injectée dans le sang ou sous (a peau fait périr les animaux.

Ces faits seraient du reste en concordance avec le malaise souvent constaté des personnes respirant une atmosphère confinée, et alors que la proportion de l'acide carbonique y est inférieure à celle nécessaire pour produire l'asphyxie, dans un mélange d'air et d'acide carbonique fait extemporanément. Toutefois l'accord ne s'est pas encore réalisé entre les expérimentateurs qui ont répété ces expériences, un certain nombre de ceux-ci n'ayant pas réussi à mettre en évidence le pouvoir toxique de l'air expiré, réaspiré par les animaux, ainsi que de l'eau de condensation de la respiration.