B. -- RENOUVELLEMENT DE L'AIR DANS LE POUMON

L'air pur qui à chaque inspiration (Mitre dans le poumon, s'y mélange avec celui qui a été vicié par l'hématose, et à chaque

expiration do Tair y'\ci6 est rojoté au dehors. Seulement, comme on pouvait le prévoir, l'air pur introduit par une inspiration ne reste pas tout enti<>r dans le poumon : ou, ce qui revient au même, l'air de l'expiration est un mélange d air pur et «l'air vicié par l'hématose. Quelle est la proportion d'air pur qui reste après chaque inspiration, ou d'air vicié qui sort à chaque expiration, l'une étant le complément de l'autre dans le volume d'air expiré?

I. Sa valeur dans la respiration normale. — Pour le savoir, on a eu recours à un artifice qui consiste à faire inhaler, dans une inspiration ordinaire, un demi-litre d'hydrogène, gaz facilement reconnaissable à l'analyse eudiométrique. L'expiration suivante est recueillie dans un gazomètre. On retrouve un tiers seulement de l'hydrogène inhalé; les deux autres tiers sont restés dans le poumon, mélangés à l'air qui remplit sa cavité (Gréiiant). On en conclut que dans la respiration avec l'air atmosphérique il en est de même : /es deux tiers de F air inspiré restent dans le poumon; un tiers ressort tel quel avec F air vicié par l* hématose.

Sa valeur mazima. — Si, après une inspiration, d'un demi-litre d'hydrogène on fait une expiration forcée qui rejette près de 2 litres (dans le gazomètre\ et qu on analyse ce volume expiré, on voit qu'il contient cette fois (après une expiration maxima) les deux tiers de l'hydrogène, et un tiers est encore resté dans le poumon. Les proportions indiquées ci-dessus se trouvent de la sorte renversées; mais on voit qu't/ est impossible^ par une expiration maxima^ de rejeter tout Vair introduit par une inapiration même ordinaire.

Circulation mécanique et circulation chimique des gaz. — Le renouvellement de Tair dans le poumon est une condition nécessaire des échanges gazeux entre l'air et le sang, qu'il a pour but et pour effet de rendre faciles, par la différence de tension ou de composition qu'il maintient entre les gaz de l'air et ceux du sang. Mais la valeur des échanges n'est pas étroitement dépendante de celle du renouvellement de l'air dans le poumon. Et, bien qu'en général ces deux phénomènes se règlent l'un sur l'autre, ils peuvent affecter des valeurs variant en sens différents ou même inverses. — Les quantités absolues d'air, qui entrent dans le poumon et en sortent, dépassent, en tout cas, de beaucoup celles des gaz qui s'échangent à travers la membrane pulmonaire.

L'azote sort comme il entre, sans presque avoir pris part aux échanges. Quant à l'oxygène, sur les 100 à 103 centimètres cubes qui sont contenus dans une inspiration ordinaire d'un demi-litre, 20 à 25 centimètres cubes seulement pénètrent dans le sang, les 80 centimètres cubes inutilisés ressortent avec l'acide carbonique échangé contre l'oxygène.

En somme, il se fait une première circulation toute mécanique de l'air, dans les voies respiratoires et les alvéoles pulmonaires; et, sur cette quantité circulante, il se fait un prélèvement pour les échanges proprement dits ou circulation chimique de l'oxygène dans l'organisme. De même, dans une habitation, il y a ventilation ou renouvellement de l'air, indépendamment de la consommation qui s'y en fait par les habitants ou les foyers.

II. Débit mécanique de l'air dans le poumon. — Dans la respiration que nous appelons ordinaire, chaque inspiration introduit dans le poumon un demi-lilre d'air, qui ressort à Texpiration suivante. Le nombre moyen des respirations par minute est de dixiiuit. Le débit pulmonaire est de 9 litres en une minute, SIO litres en une heure: 12 à 13 mètres cubes en vingt-qualre heures en chiffres forts (les nombres 18 et 1/2 litre étant plutôt majorés). Soit un débit moyen de 10 à 02 mètres cubes d'air pendant le nyctémère. Gréhant a trouvé le nombre 17 par minute, et le volume moyen de 510 centimètres cubes; ce qui donne à peu près le même débit.

III. Débit chimique de l'oxygène dans l'organisme. — Pendant ce temps, il entre dans le sang à chaque respiration 20 à 25 centimètres cubes d'oxygène environ ; 400 centimètres cubes eu une minute ; 24 litres en une heure ; 570 litres en vingt-quatre heures ; soit 800 grammes environ, qui ressort combiné à du carbone et à de l'hydrogène, sous forme d'acide carbonique et d'eau.

IV. Variation de la composition de l'air sur le trajet des voies respiratoires. — La colonne d'air qui, dans un mouvement alternatif d'oscillation, parcourt les voies respiratoires, éprouve des variations de sa composition d'autant plus grandes qu'on l'examine plus près de son extrémité extérieure, où elles sont totales. L'air qui remplit les narines et les voies respiratoires supérieures à la fin d'une inspiration est de l'air pur que l'expiration suivante va chasser avant son mélange avec l'air pulmonaire et qui sera remplacé, dans cette expiration, par un air d'autant plus vicié qu'il vient de régions plus profondes. — Si on coupe une expiration en deux ou plusieurs parties pour analyser ces fractions séparément, on voit la proportion d'acide carbonique augmenter suivant leur succession. En la coupant en deux, Vierordt a trouvé dans la première moitié 3,7 vol. p. 100, et dans la seconde 5,4 vol. p. 100 d'acide carbonique. Gréhant arrive à des résultats analogues en mesurant la proportion d'oxygène de l'air expiré, aux diflerents temps d'une expiration et suivant que celle-ci est plus ou moins profonde. Si, après une inspiration d'un demi-litre, on fait une expiration égale d'un demi-litre, le gaz recueilli contient 18 p. 100 d'oxygène. Si, après la même inspiration d'un demi-litre, on fait une expiration de 1 litre 800, le gaz contient 16,8 p. 100 d'oxygène. Si, après une inspiration ordinaire suivie d'une expiration ordinaire, on recueille le gaz à partir de la fin de cette expiration en la prolongeant, ce gaz, qui provient des parties profondes du poumon, contient 16,2 p. 100 d'oxygène.

V. Coeffleient de la ventilation pulmonaire. — On appelle coefficient de la ventilation pulmonaire le rapport de la quantité

d'air nouveau qui reste dans le poumon ou arbre aérieii, à la capacité de cet appareil lui-même telle qu'elle a été définie plus haut (Gréhant).

Pour une inspiration ordinaire de 500 centimètres cubes, la quantité d'air gardée par le poumon est les 2/3, soit 330 centimètres cubes ; c'est le numérateur de la fraction ; la capacité moyenne de l'adulte est environ 3 litres; c'est le dénominateur. Le rapport est donc environ un dixième en chiffres faibles : plus exactement 0,113 en moyenne.

Ceci veut dire qu'à chaque respiration, chaque alvéole, ou chaque unité de volume de l'appareil respiratoire renouvelle un dixième de l'air qu'elle contient. Elle Ta renouvelé tout entier après dix expirations ordinaires.

Conditions qui le font varier. — Elles ont été bien étudiées par GuÉiiANT. Le coefficient de ventilation pulmonaire, ayant la forme d'une fraction, garde nécessairement la même valeur lorsque le numérateur et le dénominateur varient d'une façon proportionnelle : il change de valeur quand les variations de ces deux termes cessent d'être proportionnelles, et augmente ou diminue suivant le sens relatif de ces variations.

1 . Volume de Vexpiration. — Pour une même inspiration normale d\in demi-litre, le volume de l'expiration peut aller croissant jusqu'à devenir maximum, sans que le coefficient de ventilation change sensiblement. La profondeur de l'expiration diminue la quantité d'air nouveau retenu par le poumon (numérateur), et elle diminue en même temps d'une façon à peu près proportionnelle le volume du poumon, ou capacité respiratoire après l'expiration considérée (dénominateur).

2. Volume du poumon ou capacité de Vappareil respiratoire, — Pour une inspiration normale ordinaire d'un demi-litre, si la capacité pulmonaire (dénominateur) est plus grande, le coefficient diminue ; si elle est plus petite, il augmente. Ce changement n'est jamais très considérable.

3. Volume de V inspiration, — L'inspiration normale d'un demi-litre étant toujours prise comme comparaison, si cette inspiration devient plus forte, la quantité d'air retenue par le poumon devenant plus grande, le coefficient de ventilation va croissant; si elle devient plus faible, il va diminuant. Dans le sens de Taugmentation à partir d'un demi-litre, le coefficient est à peu près proportionnel a Taccroissement de l'inspiration; dans le sens de la diminution, le coefficient décroît plus vite que le décroissement de l'inspiration, ainsi que le montre le tableau ci-dessous (V'oy. page 106).

Ainsi qu'on peut voir, le volume de Texpiration est sans influence ; le volume du poumon a peu d'influence; le volume de l'inspiration a la plus grande influence sur la valeur du coefficient de ventilation pulmonaire; enfin, cette dernière influence s'exerce à son maximum quand l'inspiration tombe de plus en plus au-dessous de

la normale. — Une grande inspiration de 1 litre renouvelle Tair du poumon à peu près comme deux de 300 centimètres cubes, mais deux inspirations de 300 centimètres cubes le renouvellent à peine aussi bien qu'une seule expiration de 500 centimètres cubes.

VOLUME

DB L'iJiSPIR \TI0X.

VOLUME

DB L'KXriB^TIOM.

VOLUME

DB

i.'air por expira.

VOLUME

DK l'air por COKSBRV^..

VOLUME

DU POUMOH APRftS

l'expiratiom.