DE L'ALTERATION DE L'AIR PAR LA RESPIRATION

Composition et analyse de l'air atmosphérique. — Pour bien comprendre les altérations qu’entraine la respiration dans la constitution de l’air, et en mieux saisir la mesure, rappelons en quelques mots la composition normale de l’air.

L'air est un mélange d'oxygène et d’azote, dans des proportions qui sont sensiblement les mêmes sur tous les points du globe: dans les vallées et dans les plaines, dans les villes et dans les campagnes. L'air ren-

ferme, en outre, üne quantité variable de vapeur d’eau, une petite proportion d’acide carbonique, et, en outre, mais en quantités infiniment petites, quelques autres gaz ou vapeurs *.

Nous ne pouvons examiner ici dans tous leurs détails les procédés d'analyse de l'air ; mais il nous est impossible de les passer complétement sous silence. La physiologie, en effet, n’est arrivée à se former, sur les phénomènes physiques de la respiration, des idées exactes que le jour où les produits de l’expiration ont été soumis à des analyses rigoureuses. Or, les procédés à l’aide desquels on analyse l’air expiré ne diffèrent point des procédés employés pour l'analyse de l’air ordinaire. Toute la différence porte sur le moyen de recueillir les gaz. Nous aurons occasion plus loin de revenir sur les moyens employés pour recueillirles gaz de l’expiration, et sur les modifications à faire subir aux appareils.

L'analyse quantitative de l’air ne porte jusqu’à présent, d’une manière certaine, que sur les proportions relatives de l’oxygène, de l’azote, de l’acide carbonique et de la vapeur d’eau. Toute analyse de l’air comprend deux séries d'opérations distinctes. La première à pour but de déterminer les proportions de la vapeur d’eau et celles de l’acide carbonique ; dans la seconde, on dose l’oxygène et l’azote.

Dosage de la vapeur d’eau et de l'acide carbonique. — L'appareil dont on

Fig. 50.

APPAREIL POUR DOSER LA VAPEUR D'EAU ET L’ACIDE —=— CARBONIQUE DE L'AIR.

1 Parmi ces substances, répandues en quantité infiniment petite dans les couches inférieures

de l'atmosphère, les unes sont simplement divisées et suspendues par l'agitation des vents,

les autres sont à l’état de gaz ou de dissolution. Parmi ces substances, on peut compter les

gaz sulfureux, sulfhydrique ou ammoniaque, l'acide azotique en vapeur ; les émanations des

végétaux et des animaux, par suité de leur décomposition ou de leurs fonctions; les exhalai-

sons fournies par le travail des usines, par l'exploitation des mines, l’éruption des volcans, le voisinage des marais, et une infinité de poussières de toute espèce, etc.

se sert pour ce dosage est représenté fig. 50. Il se compose d’une série de tubes en U. Les uns, /, e, b, a, sont remplis de pierre ponce imbibée d'acide sulfurique, et les autres, ç, d, contiennent des fragments de pierre ponce imbibés d’une dissolution de potasse caustique. Ces tubes, pesés d’avance avec leur contenu, reliés les uns aux autres à l’aide de tubes de verre et de manchons imperméables de caoutchouc, forment une chaîne qui vient se fixer, par l’une de ses extrémités, au sommet d’un vase aspirateur M. Ce vase aspirateur, étant mis en action par l’ouverture du robinet R, force l’air à pénétrer par l'extrémité N de la chaîne et à traverser les tubes en U. Dans son passage à travers ces tubes, l'air se dépouille complétement de sa vapeur d’eau dans les tubes sulfuriques, et de son acide carbonique dans les tubes potassiques. Après l'expérience, l'augmentation de poids des tubes f, e, b, a représente la quantité de vapeur d’eau fixée. L'augmentation de poids des tubes d, c représente la quantité d’acide carbonique fixé. On sait, d’une autre part, quelle est la quantité d’air qui a traversé l'appareil, par la quantité dont s’est abaissé le niveau de l’eau dans le vase aspirateur i.

On arrive ainsi à constater (après les corrections de pression et de température) que 10,000 parties d’air contiennent de 4 à 6 parties d’acide carbonique ; ce qui revient à dire que l'air contient 4/10,000 ou 6/10,000 d'acide carbonique, par conséquent une quantité extrêmement faible.

Quant à la quantité de vapeur d’eau contenue dans l'air, elle varie dans des limites très-étendues, car elle dépend du degré de saturation de l'atmosphère, et la saturation elle-même s'élève avec la température. Pour une température moyenne de 15 degrés centigrades, un mètre cube d’air contient, lorsqu'il est complétement saturé d’humidité, 14 erammes de vapeur d’eau.

Dosage de l'oxygène et de l'azote. — On peut employer, pour déterminer les proportions d'oxygène et d'azote, divers procédés, tels que la combustion du phosphore dans un espace clos, ou la combustion, dans l’eudiomètre, d’un volume connu d'hydrogène mélangé à l’air atmosphérique. Un autre procédé d’analyse est celui. qui consiste à déterminer à chaud l’oxydation du cuivre ; ce procédé permet de doser directement, et à la fois, le poids de l’oxygène et le poids de l’azote. L'appareil employé pour ce dosage est représenté fig. 51. La pièce principale de cet appareil consiste en un tube de verre épais MN, rempli de cuivre métallique en fragments. Ce tube est adapté, d’un côté, à un ballon A d’une certaine capacité, et, de l’autre, à deux tubes E, D, remplis de pierre

1 Le vase aspirateur est un vase rempli d’eau, qui porte à sa partie inférieure un robinet; ce robinet, terminé par un tube fin, laisse couler goutte à goutte l'eau du vase. L’air ne peul arriver dans ce vase qu’en s’engageant par l'ouverture N et en traversant les tubes en U. Chaque goutte d'eau qui s'écoule est remplacée par un volume d'air équivalent, puisé par le tube N dans le milieu qu’on veut analyser.

CHAP, IV. RESPIRATION. 289 ponce imbibée d’acide sulfurique, et à un tube de Liebig C, rempli de

Fig. 51.