SECTION III

Be«plra(Ioii par la peao (éi^aporatlon ou exIialAtloii

cutaiiée).

§ iS5.

En quoi la vespiraiioa par la pcaa difTfere de la respiration par

Jm poaHioaB. — La peau de Thomme et celle des animaux qui ont, comme lui, la peau nue, offrent certaines analogies avec le poumon. Comme dans le poumon, en effet, le sang circule dans un réseau vasculaire très-riche, et ce sang, qui contient des gaz, se trouve en contact fflédiatavec l'atmosphère, au travers de la peau. La sortie de l'acide carbonique et celle de la vapeur d'eau, et, d'autre part, l'entrée de l'oxygène, doireni se produire. et se produisent, en effet, sur toutes les surfaces molles en contact avec l'atmosphère. Aussi 7 a-t-il, chez l'homme comme chez beaucoup d'animaiu, une sorte de respiration supplémentaire par la peau. Mais la peau de l'homme, indépendamment de ce que son derme a presque partout une. épaisseur et une densité bien supérieures à celles du derme muqueux, est encore recouverte d'un épithélium pavimenteux stratifié et corné, qui limite beaucoup les phénomènes d'échange. De plus, tout le sang passe par les poumons, tandis qu'une partie seulement da sang passe dans le système capillaire sous-cutané, une grande partie de ce liquide traversant en même temps tous les organes intérieurs (muscles, glandes, os, etc.). Il résulte de là que la quantité d'acide carbonique qui sort par la voie cutanée est assez minime, qu'elle ne correspond pas à ia totalité de l'acide carbonique formé par les combustions de nutrition, et que le sang qui remonte vers le cœur n'en offre pas moins les qualités du sang veineux.

filais si la quantité d'acide carbonique exhalée par la peau est peu considérable chez l'homme, il n'en est pas de même de la vapeur d'eau. Celle-ci est très-abondante et l'emporte généralement sur la quantité de vapeur d'eau exhalée par le poumon dans le môme temps, ainsi que nous l'élablirons dans un instant. Et ici nous ne parlons pas de l'eau excrétée à l'état liquide sous forme de sueur, mais uniquement de cette évaporaticMi invisible et continue qui se dérobe à la vue et qu'on a souvent iésigaée soas le nom de transpiration insensible, La respiration cutanée, envisagée dvos son essence, est donc tout à fait analogue à la respiration loimoaaire. Mais elle en diffère, chez l'homme tout au moins, en ce lens que la quantité d'acide carbonique exhalé par la peau et la quantité Béclabm>, s* édition. S 7

d'oxygèiK» absorbé sont beaucoup plus petites que dans le poumon, tan* dis que la quantité de vapeur d'eau qui s'échappe par évaporation ca\^ née est plus considérable.

La respiration cutanée, n'introduisant dans le sang que de très-faibles quantités d'oxygène et ne débarrassant ce liquide que de quantités également très-faibles d'acide carbonique, ne peut, dans aucun cas, suppléer la respiration pulmonaire de Thomme. Aussi ne peut-il survivre au delà de quelques minutes à la suspension des mouvements respiratoires. Il n'en est pas de même pour les animaux chez lesquels les besoins de la respiration sont moins impérieux et chez lesquels les combustions de nutrition (et, par conséquent, la production de l'acide carbonique) sont lentes. Lorsque ces animaux, en général à sang froid, ont en même temps la peau nue et humide, la respiration cutanée peut suppléer celle-ci pendant un temps plus ou moins long. M. Edwards, ayant supprimé l'entrée de l'air dans les poumons des grenouilles à l'aide d'im capuchon ciré fixé autour du cou de ces animaux, a constaté qu'elles peuvent vivre ainsi, au contact de l'air, un ou plusieurs jours ; lorsque le même expérimentateur submergeait complètement des grenouilles et supprimait ainsi la respiration cutanée et la respiration pulmonaire, elles ne vivaient guère au delà de huit ou dix heures K Chez les animaux à branchies et à peau molle, la respiration par la peau est généralement assez développée. Quant aux animaux sans appareil respiratoire distinct, il va sans dire que la respiration par les surfaces organiques molla atteint ici son plus haut degré de développement.

Les animaux à sang chaud, couverts de poils ou de plumes, ont une respiration cutanée plus restreinte que celle de l'homme.

De l^exhAlatlon cnt»mée de l'acide carbonique et de FabflorytfM

d^oxy^èncb — L'exhalation de Tacide carbonique par la peau a été établie expérimentalement, depuis longtemps, sur les animaux inférieurs, par | Spallanzani. Des grenouilles auxquelles il avait enlevé les poumons n'tii ! ont pas moins continué à exhaler l'acide carbonique, pendant le temps | qu'elles ont survécu. La réalité de ce phénomène chez l'homme peut être mise hors de doute par l'expérience suivante : lorsqu'on introduit j la main et la partie voisine de l'avant-bras dans une cloche remplie d'air I atmosphérique, renversée sur une cuve contenant de l'eau distillée, il | sufût, au bout d'une demi-heure ou d'une heure, de retirer son bras ^ I de verser dans cette atmosphère un peu d'eau de chaux, pour y déterminer un précipité de carbonate de chaux caractéristique.

On peut doser la quantité d'acide carbonique exl\alé par la peau de . l'homme dans un temps donné, en recueillant tous les produits de l'exha^

^ Si les grenouilles ont vécu encore dix heures à Tétut de submersion, ceia tleotàona j respiration rudimentaire à l'aide de Pair contenu dans Teau. Dans Teaa privée d'air, h | mort est plus rapide.

CnAP. IV. RESPIRATION. 419

lation cutanée et pulmonaire, et en déduisant de celte somme totale la quantité d'acide carbonique exhalé dans le même temps par le poumon seul (Yoy. § 138). Pour recueillir ensemble les produits gazeux de Texhalation cutanée et pulmonaire, il sufiit de placer l'homme ou les animaux daus des enceintes fermées et de mettre l'individu dans des conditions sensiblement analogues à celles oii il se trouve dans l'atmosphère : d'un côté de cette enceinte arrive l'air atmosphérique destiné à subvenir aux fonctions de respiration pulmonaire et cutanée ; de l'autre côté s'opère, à l'aide d'un flacon aspirateur, le départ des produits de l'expiration cutanée et pulmonaire. Ces produits sont recueillis et dosés.

MM. Scharling et Hannover ont fait sur l'homme une longue série d'expériences. En tirant la moyenne des tableaux qu'ils ont donnés, on trouve que la quantité d'acide carbonique exhalé en un temps donné, par la peau, est à la quantité d'acide carbonique exhalé dans le même temps par le poumon :: i : 38. En d'autres termes, l'exhalation d'acide carbonique par la peau est 38 fois moindre que l'exhalation par le poumon.

L'exhalation d'azote par la peau, annoncée autrefois par M. Gollard de Martigny, est considérée aujourd'hui comme un fait douteux.

D y a aussi, avons-nous dit, une petite proportion d'oxygène absorbée par la peau. La réalité de cette absorption peut être démontrée par une expérience très-simple. Prenez huit ou dix grenouilles, et, après leur avoir excisé les poumons, placez-les dans une cloche renversée sur le toercure et renfermant une quantité déterminée d'air atmosphérique. Au bout de vingt- quatre heures on retire les grenouilles, on fait péné* Irep de l'eau de chaux dans la cloche pour absorber l'acide carbonique produit, et Ton constate, en mesurant de nouveau l'air atmosphérique à l'aide d'une cloche graduée, que le volume en a diminué. La quantité d'oxygène disparu est à peu près équivalente à la quantité d'acide carbo«

nique produit.

1^ rexb»l«tion de 1» vapcar d*e»n par la peau*— Cette exhalation

constitue une des fonctions les plus importantes de la peau. La réalité du phénomène a été constatée depuis longtemps. Il suffit de placer une partie quelconque du corps dans une enveloppe imperméable, pour qu'en très-peu de temps, le milieu circonscrit se trouvant saturé, la va* peur d'eau se précipite, à l'état liquide, sur les parois intérieures de l'enveloppe. Les vôtements dont le corps de l'homme est couvert ne constituant pas des enveloppes imperméables, la vapeur d'eau exhalée par la peau s'échappe insensiblement par les pores de leurs tissus et se répand ians Tatmosphère. Le cuir est moins facilement perméable à la vapeur feau que les tissus de fll, de soie, de coton ou de laine : cela nous explique comment la transpiration insensible a de la tendance à se condenser, sous forme liquide, dans les parties qu'il recouvre (bottes et sou* iers). Le cuir , cependant , se laisse encore traverser par la majeure lartie de la transpiration insensible. En effet, si l'on pûice l'extrémité

inférieure, chaussée d'un bas et d'une botte, dans un large tube métallique, hermétiquement appliqué sur le membre, à l'aide d'un manchoa de caoutchouc, et si l'on refroidit ce tube à l'extérieur, la vapeur aqueuse de l'exhalation cutanée qui a traversé le tissu de la chaussure se condense, sous forme liquide, dans l'intérieur du tube.

Les chaussures de caoutchouc, qui ont l'inconyénient d'entretenir l'humidité des pieds, doivent cette propriété à leur imperméabilité absolue. Les produits de la transpiration insensible se condensent i leur intérieur. C'est pour cette raison encore que les vêtements imperméables, dont nous nous couvrons pour nous garantir contre la pluie , ont le grave inconvénient de s'opposer à la diffusion, dans l'atmosphère, de la vapeur d'eau de la transpiration cutanée. Celte vapeur s'accumule sous le vêtement imperméable, se condense à sa paroi interne et entretient autour du corps une humidité d'autant plus malsaine que l'air extérieur qui frappe à sa surface en abaisse la température.

Lavoisier et Séguin ont, les premiers, cherché à évaluer numériquement la proportion de la vapeur d'eau exhalée par la peau, en un temps donné. A cet effet , l'expérimentateur , dépouillé de ses vêtements, se plaçait dans une enveloppe ou sac gommé, qui l'entourait complètement La respiration était entretenue par un tube hermétiquement enchâssé dans cette enveloppe, terminé d'un côté par un masque appliqué sur la bouche et les fosses nasales, et communiquant au dehors par son autre extrémité. De cette manière les produits de l'expiration pulmonaire étaient rejetés au dehors, et les produits de l'exhalation cutanée étaient seuls recueillis dans l'enveloppe. La différence entre le poids de l'enfeloppe avant et après l'expérience représentait le poids de la vapeur d'eau condensée sous forme aqueuse dans son intérieur.

Ce mode d'expérimentation laisse quelque chose à désirer. Au bout de peu de temps, en effet, l'air intérieur du sac était saturé^ et la déperdition par la peau se trouvait modifiée, ainsi que nous le verrons dans un instant.

Un procédé plus simple et aussi plus rigoureux^ car le sujet de l'eipérience se trouve dans les conditions normales, consiste à peser un individu débarrassé de ses vêtements, puis à recueillir les produits de l'exhalation pulmonaire pendant un temps donné (Voy. § 138). Après ce temps, on pèse de nouveau l'individu. Le poids qu'il a perdu représente à la fois les produits de l'exhalation pulmonaire et les produits de l'exhalation cutanée. La quantité des produits de l'exhalation pulmonaire est connue, on en déduit facilement la quantité de l'exhalation cutanée. Enfin, en retranchant de cette dernière quantité un poids d'acide carbonique égal à la 38* partie (Voy. § 156) de celle qui a été exhalée par les poumons dans le môme temps, on obtient la quantité d'eau évaporée par la peau.

En opérant ainsi^ on constate que la quantité d'eau évaporée à la sur* face de la peau est, en moyenne, de 1 kilogramme en vingt-quatre heu-

res^. La quantité d'eau exhalée par le poumon, pendant le raème temps, étant de 400 à 500 grammes (Voy. § 444), nous en conclurons que TévaporatioQ cutanée débarrasse Téconomie d'une quantité d'eau double de celle des poumons K

Bct €»«■€• 4«i font TArier la quAntiié d>a« évaporée à la sarface

4ciapean. -* Les pertes en eau qui ont lieu à la surface de la peau sont soumises à des fluctuations nombreuses, subordonnées aux influences extérieures. La température et l'état hygrométrique de l'air ambiant jouent, à cet égard, un rôle capital. L'étude et la connaissance des conditions météorologiques sont, sous ce rapport, d'une haute importance en étiologie.

L'atmosphère au sein de laquelle nous vivons présente des états hygrométriques très-divers. Tantôt elle renferme des quantités de vapeur d'eau peu considérables, eu égard à sa température : elle est relativement sèche; tantôt, au contraire, elle renferme à peu près complètement, ou parfois même complètement, la quantité de vapeur qu'elle peut dissoudre à la température qu'elle possède : elle est alors près de son point de saturation ou tout à fait saturée. Lorsque l'atmosphère est saturée, l'air qui entoure le corps, n'ayant plus aucune tendance à se charger d'une nouvelle quantité de vapeur d'eau, entrave singulièrement l'évaporation cutanée et pulmonaire. Cette évaporation persiste encore, mais elle est considérablement amoindrie. ^Ëlie ne persiste qu'en vertu de l'excès de température du corps sur celle du milieu qui l'entoure. L'eau, concentrée en grande partie dans le corps, se porte vers ses autres voies d'échappement (sécrétion urinaire). Si la température extérieure de l'air saturé était la même que celle du corps de l'animal, l'évaporation cutanée et pulmonaire serait réduite à zéro. Lorsque ce cas se présente, Tévaporation cutanée et l'évaporation pulmonaire se trouvent nécessairement supprimées. Mais alors un nouveau phénomène survient, dont le résultat est de débarrasser l'économie de l'eau qu'elle ne peut plus perdre à l'état de vapeur. Les glandes sudorifères sécrètent une humeur ^ui s'écoule à l'état liquide sous le nom de sueur a. Lorsque l'état hygrométrique de l'air est très-éloigné de son point de

' Urolsier et Segain estimaient cette quantité à 900 grammes en moyenne. Leur estlmatioD est trop faible ; nous avons dit pourquoi.

* iDdépendamment de l'acide carbonique et de la vapeur d'eau, il s'échappe aussi, 4ree les produits de l'exhalation cutanée^ d'autres matières volatiles organiques, peu coDiioes,et en quantité infiniment petite (peut-être un peu d'ammoniaque). 11 est pro- ^le, d'aillears, que la majeure partie de ces produits s'accumule à la surface de la pcaa par sécrétion {sécrétion de la sueur), et que la vapeur d'eau de la transpiration cutaoée s'en charge au moment où elle est exhalée. Ce sont ces matières qui constituent le fomet de divers gibiers, et celui de l'homme, dont le chien reconnaît aussi très-bien U piste (Voy. Sueur, article Ségsétion, § 182).

* Voy., pour plus de détails, Chaleur animale (§ 167), et Sécrétion, article Suedr

saturation, au contraire, Tévaporation cutanée et Tévaporation palmonaire acquièrent toute leur activité. La quantité d'eau qui s'échappe par ces deux voies augmentant, celle qui est évacuée dans le même temps par les voies de sécrétion (par Turine en particulier, qui est la plus abondante de toutes) diminue.

Dans les chaleurs de Tété, l'état hygrométrique de l'air est, en général^ moins près de son point de saturation qu'en hiver, et, de plus, la température étant plus élevée, sa capacité de vapeur, pour arriver à saturation, est plus grande qu'en hiver. Aussi, l'évaporation cutanée et pulmonaire est généralement plus élevée dans la saison chaude que dans la saison froide. M. Dalton a fait, à cet égard, des recherches d'où il résulte qu'en juin, la transpiration cutanée et pulmonaire ayant été de 1990 grammes d'eau en un temps donné, elle n'a été que de 1225 grammes au mois de mars, dans un égal espace de temps. La quantité d'urine a été, au contraire, plus considérable en hiver qu'en été.

La quantité des boissons dont l'homme fait usage modifie les proportions de l'urine. Les pertes d'eau par évaporation cutanée et pulmonaire sont à peu près indépendantes de la quantité des boissons ; elles sont intimement liées avec les conditions physiques extérieures, et variables comme elles. La sécrétion urinaire sert en quelque sorte de régulateur et rétablit l'équilibre.

Lorsque l'enveloppe tégumentaire est placée dans un milieu autre que celui avec lequel les poumons se trouvent en communication, et lorsque l'état hygrométrique de ces deux milieux est très-différent, les rapports normaux entre les deux évaporations peuvent être complètement changés. Lorsque les expérimentateurs se plaçaient dans une enveloppe imperméable, et, par conséquent, dans un milieu promptement saturé, tandis que les poumons communiquaient librement avec l'air extérieur, la quantité d'eau évaporée par le poumon restait normale, tandis que la quantité d'eau évaporée par la peau diminuait. Si l'expérience est suffisamment prolongée, les deux évaporations peuvent paraître égales.

Lorsque, à l'aide de moyens appropriés, on supprime sur les animaux l'évaporation cutanée, et qu'on s'oppose ainsi d'une manière absolue àla sortie de la vapeur d'eau et à celle de l'acide carbonique, il s'établit peu à peu des désordres graves, qui se terminent par la mort des animaux. Pour supprimer les fonctions de la peau, on a imaginé de mettre à nu, par la tonte du poil, la peau du chien, du mouton, du lapin, du cheval, et de recouvrir la surface rasée avec un vernis épais et siccatif. Les animaux ainsi préparés ont succombé au bout d'un temps variable : il est rare qu'ils aient survécu plus de 6, 8, 10 ou 12 heures. L'animal est profondément sidéré; sa température baisse rapidement; elle était de 39^ dans le rectum chez le chien, par exemple, elle tombe à 20% et les moo^ vements respiratoires baissent de moitié : bientôt ils ne sont plus que le quart de ce qu'ils étaient, et l'animal ne tarde pas à sucpomber. Après la mort| on trouve les tissus et les organes gorgés d'un sang noir, ainsi

ÇHAP. IV. RESPIRATION. 423

que des épanchements de liquides dans les sacs séreux. Il est probable qae, dans ces cas, ce n'est pas à la rétention de Teau qu'une mort aussi rapide doit ôtre attribuée. La sécrétion urinaire constitue, en effet, une Foie succédanée à cette évaporation supprimée. Il est plus probable que l'acide carbonique non expulsé, s'accùmulant dans le sang, a amené à laioogue une asphyxie lente. Il est vrai que la quantité d'acide carbonique exhalé par la peau est très-peu considérable, puisqu'elle n'est guère, c\m l'homme, que la 38* partie de l'exhalation pulmonaire, et qu'elle est beaucoup moindre encore chez les animaux à poil; mais, si l'homme était recouvert d'un vernis, il n'en est pas moins vrai qu'au bout du temps qu'il emploie à faire 38 mouvements respiratoires (un peu plus de i minutes), il se serait accumulé dans son sang une quantité d'acide carbonique équivalente à celle qu'il rend dam chaque expiration. Le poumon, qui échange ses gaz avec l'air atmosphérique en vertu d'un ensemble de lois physiques, ne peut suppléer l'exhalation gazeuse de la peau. Lorsqu'une des deux voies d'élimination de l'acide carbonique est fermée, ce gaz s'accumule peu à peu dans le sang et détermine Tasphyxie (Yoy. § 152).

Lorsque c'est la voie pulmonaire qui est fermée, l'asphyxie est rapide ; elle est lente lorsque c'est la voie cutanée. Les poumons débarrassent, en effet, en un temps donné, l'économie d'une quantité d'acide carbom'que beaucoup plus considérable que la peau, et surtout que la peau des animaux revêtus de poil.

Si Texpérience était praticable sur l'homme, il est très-probable que la durée de l'asphyxie cutanée serait 38 fois plus lente que la durée de l'asphyxie pulmonaire. Au lieu de durer 4 ou 5 minutes, elle durerait Traisemblement de 2 heures 1/2 i 3 heures ^.

Uj^hn» de la respiration. — Tentilation. — Lorsque l'homme OU

ks animaux vivent à Tair libre, les modifications qu'ils font subir à l'air atmosphérique sont tout à fait insensibles, parce que l'océan de l'air est continuellement agité dans sa masse par les vents et les courants déterminés par la radiation solaire. Mais, lorsque l'homme s'abrite dans de:» demeures, lorsqu'il y place des animaux, lorsqu'on un mot, le volume d'air respiré est limité, cet air ne tarde pas être profondément modifié dans sa composition et dans ses propriétés : il perd sans cesse de l'oxy-

< M. Endbaiseo, qui a récemment confirmé les résultats que nous venons de mentionner relativement aux phénomènes qni surviennent ches les animaux recouverts de vernis iiDperniéahles et sur la mort qui en est la conséquence, est arrivé à graduer la durée éeia vie des lapins avec retendue de la couche de vernis appliquée sur la peau. Un lapiD entièrement couvert de vernis meurt en 10 heures. Lorsqu'il n'y a que le douzième, le diadème ou le huitième de la surface du corps enduite de vernis, l'animal survit. Le sixième, le quart ou plus encore de la surface étant couvert, Tanlmal souffre et meurt aa bout de 96» de 48, on de 24 heures. Un phénomène constamment observé, e*est l'apparition de Faibamlne dans Turlne.

424 UVIIE I. FONCTIONS DE NDT

gène, et il se charge d'acide carbonique, de vape organiques de l'exhalation pulmonaire et cutanéi ajouter encore ceux qui proviennent des foye souvent mal disposés, et ceux des combustiblea lampes, bougies, etc.); produits qui contieanei carbonique, des gaz plus nuisibles, tels que l'ox] diogèues carbonés, etc.

L'homme exécute i8 mouvements respirato chaque monvemeot respiratoire, il fait circulej poumons (Voy. §137); il en résulte qu'il utîltf 500 litres d'air pour les besoins de sa respira l'air qui sort des poumons contient 4,3 pour (Voy. § 138). L'homme renfermé pendant une d'air vicierait donc cet air, de telle sorte qu'au 1 lieu renfermerait environ 4,3 pour 100 d'acide que chaque lï-acUon d'air fdt respirée d'une man: dose, l'air ne serait sans doute pas encore doué d ment nuisibles, ainsi que le prouvent les expér vivants, et l'homme pourrait encore tirer de c portion d'oxygène. Mais il est certain qu'il en si rait eu résulter pour lui des conséquences Hcbi de l'acide carbonique, en effet, l'homme rend poumon et par la peau, des matières organiqi la vapeur d'eau des exhalations. Ces matière ment dans l'air confiné un rjtle important, et c sont dus les eflets funestes de l'encombrement tagions, etc.).

A moins que l'espace dans lequel l'homme soit extrêmement resserré et qu'il ne périsse par asphyxie, c'est surtout l'accumulation des l'expiration cutanée et pulmonaire qui est nuisi spectacle, dans un hôpital, dans ane caserne, d blée, l'air, alors qu'il parait le plus vicié & l'oi plus irrespirable, ne contient guère au delà de i bonique. Longtemps avant que l'air atmosphériq respire contienne 4 ou 5 pour 100 d'acide carbo nuisible pour lui. Autant que possible, l'homi dans des conditions qui le rapprochent le pi appelé à vivre. Ces conditions, on pourrait les ri res, si l'on fournissait incessamment à l'hommi d'air prise au dehors, et si l'on enlevait aussi, i produits gazeux de son expiration; si, en d'autre placé dans uu courautd'air continu, apportant entraînant sans cesse l'air vicié. La plupart laUon qui ont été proposés ont cherché à réali:

it qoe les salles d'assemblée, avant que les hôpitaux, et surtout

itque toutes nos demeures particulières soient pourvues d'appa-

ventilateurs quelconques, il s'écoulera sans doute encore un long

problème de la ventilation est d'ailleurs assez complexe. Il faut

compte, en effet, de la capacité des locaux, et du nombre des ifidiifi, et du temps qu'ils doivent y séjourner. Il faut tenir compte dÎTerses causes de violation de l'air, telles que la quantité d'acide >nique produit par le poumon, par la peau, par les combustibles Lge, la quantité de vapeur d'eau fournie par la peau et le poumon, En faisant entrer tous ces éléments dans le calcd, on peut établir

fiiat, en moyenne, 10 mèfres cubes d'air neuf par heure et par ividn *. Dans tout système de ventilation sagement conçu, on doit se sr de fournir au moins cette quantité d'air. On conçoit, d'ailleurs, ^eo pareille matière on ne pourra jamais pécher par excès; et, si des

iérations économiques ne dominaient la question, nous dirions qu'il fournir autant d'air que possible et se rapprocher de plus en plus des itions de la respiration à l'air libre.

iiatdonc à l'homme confiné dans l'intérieur de ses demeures 10 cubes d'air par heure, ou 240 mètres cubes d'air par vingt-quatre

;, pour éloigner toute chance fâcheuse de malaiise ou de maladie.

facile de voir qu'aucune de nos salles d'assemblée ne remplirait conditions, si elles n'étaient constamment soumises à un système ou moins parfait de ventilation» et beaucoup d'entre elles laissent

mp à désirer sous ce rapport. Beaucoup de chambres à coucher,

lesquelles nous passons iO heures sur 24, sont très-insalubres,

it lorsque le manque de cheminée diminue la ventilation qui par les joints des portes et des fenêtres. Précisons ces exemples quelques chifires. En supposant toute ventilation supprimée, il fau-

qoe l'espace complètement clos dans lequel l'homme passerait vingt-

[Sopposons, en effet, qa*il s'échappe en nombre rood 4 pour 100 d'acide carbonique àpiratioD. A 18 expirations par minute, chaque expiration étant de 1/2 litre, lèHiDe par heure et par individu environ 500 litres d'air expiré, ou 20 litres d'acide produit. On peut admettre que l'air, pour rester pur, ne doit pas renfermer •^ d'aoide carbonique (l'air libre en renferme 10 on 20 fois moins que cela); 'qae cette proporUon ne dépasse pas 0,004, 11 faut environ à chaque individu et hmt 4 mètres cubes d'air neuf. Hais cette évaluation n'est pas suffisante. En effet, perd, par évaporation cutanée et pulmonaire, thOO grammes d'eau en vingtlicnres (§§ 143 et 157), soit 60 grammes par heure. Or, il faut 14 grammes de l'eau pour saturer ] mètre cube d'air à la température moyenne de+ 15<>; W grammes de vapeur d'eau satureront près de 5 mètres cubes d'air. Or, l'homme it rester Impunément renfermé dans un espace saturé : il faudra donc lui fournir 4s s mètres cubes d'air. Nous pouvons admettre qu'à 8 mètres cubes d'air par cette influence ne se fera pas sentir d'une manière fftchense. Ajoutons à cette \l mètres pour l'alimentation des chandelles, bougies, lampes, becs de gaz, etc., llAleot librement dans les enceintes fermées où. respire l'homme, et nous arrivons itttt qaantité moyenne de 10 mètres cubes par heure et par individu. ,

LIVBE i. FONCTIONS DE NUTRITION.

quatre heures consécutives fût au moins de MO aètzies cubei : m d'autres termes, cet espace devrait avoir plus de 6 mètres en tous sens. Si cet homme devait rester seulement 8 heures (c'est-à-dire environ le temps du sommeil) dans un espace complètement fermé, cet espace devrait avoir une capacité de 80 mètres cubes, c'est-à-dire environ 4", 5 en tous sens; et en supposant (ce qui est le cas le plus fréquent) que la pièce n'eût que 2"',5 d'élévation, elle devrait avoir près de 6 mètres en long et en large. Il est vrai qu'il s'opère toujours, dans les chambres les mieux closes, une ventilation assez efficace par les joints des portes et des fenêtres; de telle sorte que des pièces plus petites ne sont pas toujours insalubres. Mais combien de cabinets qui n'ont pas les dimensions dont nous venons de parler, et dans lesquels on entasse jusqu'à huit, dix ou douze lits !

Respiration dans la série aaimale. — - L'échange des gaz, qui COnslir

tue l'essence de la respiration, s'opère dans toute la série animale. Dans tous les points oii le fluide nutritif ne se trouve séparé de Tairatmosphé* rique que par des membranes ou des tissus peu épais, cet échange a lieu. Il consiste toujours essentiellement dans une exhalation d'acide carbonique et dans une absorption d'oxygène. Tantôt, comme chez les animaux supérieurs, l'échange des gaz est localisé dans des organes spéciaux traversés par la masse du sang, et entretenus dans un état d'humidité permanente (poumons, branchies); tantôt, comme aux degrés inférieurs de l'échelle animale, la respiration s'opère, à l'extérieur ou à rintériear de l'animal, sur les surfaces tégumentaires humides.

Mammifères, — L'organe respiratoire des mammifères^ ou poumon, offre dans sa structure une très-grande ressemblance avec celui de l'homme. Les phénomènes de la respiration des mammifères ont avec ceux de l'homme une similitude à peu près parfaite. II n'y a guère d'autre différence que celle qui résulte du type des mouvements respiratoires ou du mode d'agrandissement de la cage thoracique (Toj. § 118). Ajoutons que, chez la plupart des mammifères, le revêtement pileux ou laineux qui recouvre la peau restreint beaucoup les échanges qui ont lieu à la peau. La respiration cutanée des mammifères (c'està-dire l'exhalation d'acide carbonique et de vapeur d'eau, et aussi l'absorption d'oxygène) est donc plus faible que chez l'homme ^.

Oiseaux, — Les oiseaux vivent dans l'air comme les mammifères, et respirent comme eux, à l'aide de poumons. Leur respiration présente toutefois des particularités remarquables. Au lieu de remplir la ca?ilé thoracique, les poumons proprement dits n'occupent guère que la sep*

> M. Regnault a montré, par une série d'expériences annexées à son travail sur la respiration, que, ches les mammifères et chez les oiseaux, l'acide carbonique exIial^ par la peau ne ï'élè?e qu'au centième de celui que fournit l'animai par le poumoo, ^ que cette proporUon peut être plus faible encore.

tième ou huitième partie de cette cavité. Les poumons de Toiseau sont confinés dans la région dorsale de la cage pectorale, et appliqués contre les vertèbres dorsales par un plan membraneux et charnu, qui, se fixant de chaque côté aux côtes, offre sa concavité du côté du sternum et sa convexité du côté du poumon. Indépendamment de cette cloison, à laquelle on a souvent donné le nom de diaphragme, il y a un autre mnscle membraneux qui occupe à peu près la position du diaphragme des mammifères. Ce diaphragme thoraco-abdominal, de même que la cloison précédente, n'isole pas d'une manière complète l'organe respiratoire, lequel envoie des prolongements et entretient des communications avec des parties accessoires ou sacs aériens, constitués par des carités membraneuses.

De ces sacs aériens, quatre sont compris dans la poitrine et entre les deux diaphragmes,, comme les poumons eux-mêmes : tels sont les deux iac$ diaphragmatiques antérieurs, et les deux sacs diaphragmatiques pos^ teneurs. Un autre sac aérien' impair, ou sac tkoracigue antérieur , est situé aussi dans la cavité pectorale, mais en dehors des diaphragmes. Il remplit la partie antérieure de la poitrine, derrière le sternum. Les antres sacs aériens sont situés hors de la cavité thoracique : tels sont ies deux sacs cervicaux ou interclaviculairesy et lés deux sacs abdominaux. Ces divers sacs aériens ne communiquent point entre eux, mais directement avec les bronches ; ils sont, en quelque sorte, des diverticules du poumon.

Les bronches qui établissent la communication entre les sacs aériens et les poumons de l'oiseau sont des bronches d'un assez gros calibre. Les principales divisions de la trachée, loin de s'enfoncer dans Tépaissenr du poumon et de s'y ramifier avant de s'ouvrir dans les sacs aériens, cheminent à la surface même du poumon, et viennent communiquer directement avec ces sacs. Ajoutons encore que, dans le poumon de i'oiseau, les cerceaux cartilagineux des bronches sont la plupart incomplets, tandis que les cerceaux de la trachée forment des anneaux fermés, ce qui n'a pas lieu chez les mammifères. La structure du poumon des oiseaux n'est pas non plus semblable à celle du poumon des mammifères. Au lieu de se diviser isolément et de former, en définitive, comme chez l'homme, des vésicules terminales, les bronches du poumon de l'oiseau s'anastomosent entre elles, et forment dans l'épaisseur du poumon un réseau de canaux parcourus par l'air, et qui a une certaine analogie avec les réseaux anastomosés des vaisseaux sanguins.

L'air qui a traversé le réseau bronchique et qui est parvenu dans les sacs aériens va plus loin encore. En effet, quelques-uns des sacs aériens dont nous avons parlé communiquent chez beaucoup d'oiseaux avec la cavité des os. Ainsi, l'air des sacs cervicaux pénètre dans le corps des vertèbres cervicales et dorsales et dans les côtes vertébrales ; l'air du ne thoracique s'introduit dans la clavicule, dans le sternum, dans romoplate^ les côtes stemales et l'humérus; l'air des sacs abdominaux

communique avec le sacrum, les vertèbres coccygiennes, les os iliaques et les fémurs. Les sacs diaphragmatiques contenus avec les poumons, entre les deux diaphragmes, ne communiquent point avec les os.

Les communications des sacs aériens avec les os n'ont pas lieu chez tous les oiseaux ; on les observe particulièrement chez les oiseaux de haut vol. Beaucoup de gallinacés, de palmipèdes et d'autres oiseaiu mauvais voiliers ne présentent point de communications de ce genre, ou seulement des communications partielles.

Les mouvements de l'inspiration s'opèrent chez les oiseaux par Télévation des côtes et du sternum, et par la contraction des diaphragmes. Le diaphragme supérieur, en effaçant sa concavité, attire le poumon en avant, et le développe suivant le diamètre antéro-postérieur ; le disr phragmethoraco-abdominal, en s'abaissant, développe le poumon suivant le diamètre vertical. Les sacs diaphragmatiques compris entre les deux diaphragmes contribuent (plus énergiquement que le poumon lui-même) à attirer l'air dans leur intérieur : leur capacité se trouve, en effet, augmentée, au moment de l'inspiration, par l'écartement des deux diaphragmes. Les sacs aériens, situés en dehors des diaphragmes (par conséquent en dehors des puissances expansives), n'agissent point comme aspirateurs, au moment de la contraction des diaphragmes. Les sacs aériens interdiaphragmaliques, dilatés au moment de l'inspiration, attirent, non-seulement l'air du dehors par la trachée, mais encore l'air des autres sacs aériens en communication avec eux par l'intermédiaire du poumon. Il résulte de là que les mouvements d'inspiration de l'oiseau ont non-seulement pour effet de faire pénétrer l'air extérieur dans les poumons et les sacs pulmonaires interdiaphragmatiques, mais encore d'opérer une expiration partielle dans les autres cellules aériennes de l'oiseau.

Au moment de l'expiration, l'air contenu dans les sacs aériens interdiaphragmatiques, pressé à la fois et par la réaction élastique du poumon, et par le retour des deux plans charnus diaphragmatiques, ne s'échappe pas entièrement par la trachée, mais passe en partie dans les autres cellules. De cette manière,, et par ce double jeu, se trouve agité et renouvelé l'air qui circule dans les parties les plus éloignées de l'organe respiratoire.

La partie la plus vasculaire de l'appareil respiratoire de l'oiseau est le poumon, et c'est là surtout que s'opèrent les échanges gazeux de la respiration. Les sacs aériens et les canaux des os, beaucoup moins Tascalaires que le poumon, sont surtout en rapport avec le mode de locomotion de l'oiseau, et destinés principalement à diminuer sa pesanteur spécifique ; mais il s'opère aussi, dans leur intérieur, une respiration supplémentaire.

Reptiles. — Les reptiles, ainsi d'ailleurs que les animaux dont il nous reste à parler, sont des animaux à sang froid. Leur respiration est beau* coup moins active que celle des mammifères et des oiseaux, et ils peu*

TBDt être priréa, plus on moios longtemps, d'air ou d'oxygène avant de «lecomber.

La plupart des reptiles ont une respiration aérienne, et respirent par des poumons. Parmi les reptiles k poumon, quelques-uns ont des bratieliùt dans les premiers temps de leur vie (tAttuxls de grenouille, par eiemple), et resi»rent comme des poissons, jusqu'au moment de leur métamorphose. Beaucoup de reptiles vivent h la fois dans l'air et dans l'eau, mais ils respirent encore par des poumons, et viennent & la sur- &ce respirer l'air atmosphérique, il en est cependant quelques-uns qui font bien réellement amphihiea, et qui conservent toute leur vie des branchies et des poninons (protées, azolots, sirènes).

Chez les reptiles à poumons dont la peau est nue (les grenouilles, par uem[de), la peau est aussi un oi^ne important de respiration. La peau, eonsagée comme organe de respiration, tient & la fois des poumons et des hraochies : les échangea gazeux de la respiration cutanée peuvent l'opérer, non-seulement aux dépens de l'air atmosphérique, mais encore aoi dépens de l'air contenu dans l'eau, ainsi que les expériences l'ont d^uis longtemps prouvé, il est probable que, chez quelques reptiles, la itspiraUon cutanée est, dans l'air, aussi active que la respiration pulmonaire. Dans leurs expériences, MH. Regnault et Reiset ont observé que des grenouilles privées de poumons consomment, dans le même temps, environ les deux tiers de la proportion d'oxygène absorbée par des grenouilles intactes. Les expériences de Spallanzani ont depuis longtemps appris que des grenouilles submergées peuvent vivre quelque temps dans l'eau renouvelée, tandis que dans l'eau bouillie (par conséquent privée d'air) elles meurent promptement. Nous avons déjà signalé, k cet égard, les expériences d'Edwards (§ 1 S5).

Les poumons des reptiles sont constitués par des sacs plus ou moins complètement cloisonnés, figurant parfois une sorte de tissu aréolaire à cellules communiquantes. Quoique le poumon des reptiles soit généralement volumineux, la surface développée de cet organe offre bien moins d'étendue que celle du poumon des mammifères et des oiseanx. Les reptiles n'ont point de diaphragme : leur thorax communiqne librementavec l'abdomen. Beaucoup d'entre eux n'ont point de câtes (flg.

68) : tels sont les batraciens. Il en résulte que, chez les hatra- ^^ ,,

ciens, les mouvements d'inspiration et d'expiration ne sont point soumis au jeu du thorax, comme chez les mammifères et les oiseanx. Le poumon des batraciens n'attire pat l'air par dilatation, au moment de l'inspiration, comme chez les

mammifères et les oiseaux ; awsl^ l'air n'est que très-incomplétemenl renouvelé dans leurs poumons. Les batraciens inspirent Tair par mie sorte de déglutition. Certains muscles dilatent activement la gorge : l'air entre par les narines^ remplit la dilal^tion ou le gonflement de la gorge ; puis les narines se ferment^ la gorgt se contracte en verlu de ses muscles propres et chasse l'air^ par refoulemMt^ du côté des poumons. Le retrait élastique du poumon et la contraction des muscles de l'abdomen président à l'expiration. Les reptiles inspirant IW, non point par dilatation de la cavité pectorale, mais par un refoulement de .déglutition, il en résulte qu'ils respirent aussi bien, la poitrine et le centre ouverts, que lorsqu'ils sont intacts. Il en résulte encore (ce qui panlt assez singulier au premier abord) que l'on peut rendre la respiration pulmonaire impossible, et par conséquent les asphyxier à la longue, en leur maintenant la bouche largement ouverte.

Poissons, — Les poissons respirent, à l'aide de leurs branchies, l'air contenu dans l'eau. De grands naturalistes ont pensé que les animaux qui vivent dans l'eau avaient le pouvoir de décomposer Teau pour en extraire l'oxygène ; mais l'expérience a prouvé depuis longtemps qu'en plaçant ces animaux dans de l'eau privée d'air, ils ne tardent pas à succomber.

L'air contenu dans Teau fournit aux poissons l'oxygène dont ils ont besoin, et ils expirent de l'acide carbonique, ainsi qu'il est aisé de s'en assurer, en traitant par l'eau de chaux l'eau dans laquelle des poissons ont vécu pendant quelques jours. L'air contenu dans l'eau est d'ailleurs plus riche en oxygène que l'air atmosphérique, l'oxygène étant un pen plus soluble que l'azote ^.

Les branchies des poissons sont des organes disposés en forme de lamelles saillantes, très-v^culaires, fixées au bord externe des arcs branchiaux. Il y a généralement de chaque côté du cou quatre branchies, composées chacune de deux lamelles. Dans les poissons cartilagineux, il y en a quelquefois davantage (cinq ou sept). Les branchies sont ordinairement libres ou flottantes par un de leurs bords, c'est ce qui a lieu chei les poissons osseux. Chez les poissons cartilagineux, les deux bords des branchies sont fixés, l'un à l'arc branchial, et l'autre à la peau. Les poissons dont les branchies sont libres n'ont qu'une seule ouïe : ceux dont les branchies sont adhérentes ont au cou des ouvertures multiples, et ordinairement en nombre égal aux branchies (les lamproies, qui ont sept branchies adhérentes de chaque côté, ont sept ouvertures le 1(H1S du cou).

Lorsqu'on examine un poisson dans l'eau, on le voit alternativemeiA ouvrir la bouche et les ouïes. En effet, le poisson, pour respirer, avale de l'eau par la bouche : l'eau, arrivée dans la gorge, passe au travers des fentes que laissent entre eux les arcs branchiaux, et parvient ainsi sur

1 L'air atmosphérique cooUent 20,9 d'oxygène et 79,1 d*aiote ; Tair cooteoa dans feaa contient 32 d'oxygôoe et 6S d'axote.

les branchies, qu^elle baigne ; Teau cède au sang, au travers des parois Tasculaires, nne partie de Tair qu'elle renferme ; elle s'échappe ensuite par les ouvertures des ouïes.

La plupart des poissons respirent encore l'air atmosphérique qu'ils viennent avaler à la surface de l'eau. L'air ainsi avalé se trouve en contact avec les branchies, par conséquent avec une membrane vasculaire et humide, et concourt à la respiration. Des poissons placés dans des récipients pleins d'eau, et qu'on empêche de venir respirer à la surface, à Taide d'un diaphragme de gaze, finissent par succomber au bout d'un temps plus ou moins long.

Lorsque les poissons sont tirés hors de l'eau, ils périssent assez rapidement par asphyxie. Les lamelles branchiales, n'étant plus soutenues par l'eau, s'affaissent promptement, se laissent difficilement traverser par le sang, se dessèchent peu à peu au contact de l'air, et rendent l'os* mose gazeuse de plus en plus imparfaite. On peut prolonger leur vie en lear humectant sans cesse les branchies avec de l'eau, ou en les plaçant dans un air saturé d'humidité.

Mollusques. — Les mollusques vivent dans l'air ou dans l'eau ; leur respiration est pulmonaire ou branchiale. Les organes de la respiration présentent ici des formes et des situations très- variées.

Chez les mollusques céphalopodes, la respiration est aquatique. Les hranchies sont symétriques, constituées par des lamelles divisées et subdivisées sous forme arborescente, et se trouvent cachées par le manteau dans une cavité spéciale. Cette cavité a des parois contractiles. Lorsqu'elle se dilate, l'eau entre dans son intérieur ; lorsqu'elle se contracte, l'eau est chassée au dehors. Il y a, d'ailleurs, une fente pour l'entrée de Teau, et un tube analogue à une sorte d'entonnoir pour la sortie du liquide. I

Les mollusques gastéropodes respirent dans l'air ou dans l'eau. Chez ceux qui respirent dans l'air (telle est une partie des gastéropodes à coquille), l'organe respiratoire ou poumon est constitué par une cavité sur les parois de laquelle vient se ramifier l'artère pulmonaire. Cet organe se trouve placé dans le dernier tour de spire. L'air est amené au poumon sans que l'animal sorte de sa coquille, tantôt par un pertuis percé dans la coquille, tantôt par, un canal'pfaiCë entre le corps et la coquille. Les gastéropodes à coquille qui vivent) dans l'eau ont des branchies. Tantôt Tanioial est obligé de sortir son corps au dehors pour mettre l'organe branchial en contact avec l'eau (toupies, sabots, etc.), tantôt l'organe respiratoire est pourvu d'une sorte de canal en siphon, et il peut respirer sans sortir de sa coquille (paludines, littorines, nérites, volutes, buccins, cériteSy porcelaines, etc.). JLes gastéropodes tectibranches ont des branchies à moitié cachées par le mantea'u, et les gastéropodes nudibranches, tout à fiût privés de coquilles, ont des branchies fixées à quelque partie du dos.

Les mollusques acéphales sont pourvus de branchies constituées par des

i3i LIVRE I. PONCTIONS DE NUTRITION.

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