DE LA RESPIRATION DANS LA JEUNESSE ET DANS L'AGE ADULTE

En supprimant le contact de l'air, nous avons vu que la vie ne cesse pas à l'instant; qu'à la vélité elle se rodait alors a une très courte durée;

mais que les Munies dans lesquelles elle se trouve

resserrée ne sont pas invariablement fixées, qu'elles peuvent s'éloigner et se rapprocher dans certaines mesures, suivant des conditions que nous avons cherché à déterminer.

Après avoir ainsi observé comment la durée de la vie se modifie lorsque les animaux sont privés d'air, examinons maintenant l'action de ce fluide, en commençant par les rapports les plus sim pies.

L'air en contact avec deux surfaces du corps, à l'extérieur avec les téguments, à l'intérieur avec les poumons, agit bien plus puissamment sur les derniers pour entretenir la vie.

A peine a-t-on intercepté l'entrée de Pair dans les poumons des animaux à sang chaud, quoiqu'ils restent en contact avec ce fluide par toute la sur face extérieure du corps, qu'ils éprouvent la même gène que s'ils étaient entièrement plongés sous l'eau; et, si l'on continue à empêcher l'entrée de l'air, ils périssent si promptement qu'on n'a pas observé de différence entre ce mode d'asphyxie et celui qui a lieu par submersion. Si au contraire on supprime le contact de l'air avec la peau par l'immersion dans l'eau, tandis que Pair a un libre accès dans les ponmons, il ne paraît en résulter aucun inconvénient, pourvu que la température du liquide soit convenable; ou si l'animal en éprouve quelque gêne, on ne l'attribue pas à la suppression du contact de Pair avec la peau.

Ces faits, connus de tous les temps, ont dû néces-

sairemont conduire les hommes à considérer les poumons comme le seul organe destiné à entretenir la vie par le contact de l'air, et à regarder les f "ii dions de la peau comme nulles à cet égard. Nous admettrons cette opinion pour le moment; nous ne considérerons d'abord que l'organe pulmonaire dans ses rapports avec l'air pour entretenir la vie, et nous examinerons dans la suite si la peau ne participe pas à cette fonction.

Le premier rapport de l'air avec les poumons dépend de leur capacité. Comme ce fluide ne peut agir qu'au contact, il faut aussi considérer l'étendue de la surface avec laquelle il est en rapport; mais la structure des poumons est tellement compliquée, et leurs cellules si petites et si nombreuses, qu'on ne peut en déterminer la mesure exacte. La différence de volume que présentent les animaux à sang chaud indique une différence semblable dans le volume de leurs poumons, et par oonséqi eut dans leurs rapporta avec l'air. Mais, lorsqu'on borne la respiration d'animaux de dimensions différentes à. l'air contenu dans les poumons, ce qu'on peut faire en liant la trachée-artère, les grands ne vivent guère plus longtemps que les petits. On pourrait en déduire que l'étendue des poumons, chez les animaux de même classe, est proportionnée au volume du corps. Ce n'est qu'un premier aperçu sur lequel nous reviendrons à mesure (pic l'occasion l'exigera.

La \i»' ne Be prolonge pas par le contact conti-

nué du même air. Il se renouvelle sans cesse; admis dans les poumons par la dilatation de la poitrine, il en est expulsé par un mouvement contraire. La nécessité de ce renouvellement est démontrée par les accidents qui arrivent lorsque, par une cause quelconque, ces mouvements sont suspendus; Cependant tout l'air contenu dans les poumons ne se renouvelle pas par une inspiration et une expiration. Telle est la construction de la poitrine que jamais ses parois ne se rapprochent assez pour produire cet effet. Dans l'instant qui précède l'inspiration, les poumons contiennent beaucoup d'air. L'inspiration, en augmentant la capacité de la poitrine, y admet une nouvelle quantité de ce fluide. L'expiration ramenant cette cavité à ses dimensions premières, en fait sortir une quantité d'air qui sera égale à celle qui vient d'être inspirée, si, dans l'intervalle, cet air n'a subi aucune altération. La portion d'air qui entre et qui sort des poumons, dans ces deux mouvements alternatifs, est celle qui contribue essentiellement à l'entretien de la vie. Tant que l'organisation des poumons et la constitution de l'individu restent les mêmes, cette mesure dépend de l'étendue des mouvements de la poitrine, étendue qui est semblable dans l'inspiration et l'expiration. Chacun sait que l'inspiration peut être plus ou moins grande par l'action de la volonté et d'autres causes inhérentes à l'économie animale.

11 suit de là que la mesure de l'air qui entretient

la vie «l'un animal d'est pas constante, si elle Vernit, il nous importerait peu de la déterminer, du moins pour les applications pratiques; car ce qui nous intéresse le plus à savoir est ce que nous

pouvons modifier suivant nos besoins.

Ces mouvements respiratoires se reproduisent dans un cours non interrompu; suivant les circonstances, ils sont plus ou moins amples ou rapides, et de là une plus ou moins grande quantité d'air employé dans un temps donné. La volonté n'agit que momentanément pour modifier ces mouvements. Daus le cours habituel de la respiration, ils s'exercent sans l'intervention de cette faculté. En général, ils sont instinctifs ou involontaires, et dans l'état de santé et bors les cas où il existe des causes manifestes de perturbation, ils ont une grande tendance à l'uniformité. Dans les circonstances ordinaires, il y a un certain nombre de mouvements respiratoires sensiblement égaux, qui se reproduisent habituellement dans le même espace de temps. Ce rhythme caractérise la respiration de l'individu : il est nécessaire de le connaître pour juger convenablement des dérangements de sa santé. En ne considérant que cette régularité des mouvements, en faisant abstraction des changements accidentels, on voit qu'il doit y avoir nn rapport déterminé entre l'individu et la quantité d'air qui sert a l'entretien de sa vie, tant que sa constitution est la même; mais elle change a différentes époques, ce qui détermine de nouveaux rapports que nous al-

Ions examiner. Dans la première jeunesse, il est évident, par les dimensions des poumons, que ces organes ne peuvent pas contenir autant d'air qu'à l'âge adulte, et, quelles que soient les différences qui résultent des mouvements respiratoires, on reconnaît facilement que les quantités absolues d'air employées dans la respiration sont nécessairement moindres dans les premiers temps de la vie. Si l'on veut apprécier les proportions relatives au volume, voici ce que l'on reconnaît, en évitant les difficultés inextricables où l'on s'engagerait par la recherche d'une mesure exacte.

A en juger par la simple vue, la proportion des poumons relative à celle du tronc diffère peu suivant l'âge. En admettant que ces organes sont relativement plus petits dans la jeunesse, il y a incontestablement, dans la rapidité des mouvements respiratoires, une disproportion qui peut au moins compenser cette différence. Si la capacité des poumons est un peu moindre, la succession des mouvements respiratoires est, en général, plus rapide, de sorte que dans le même espace de temps la quantité d'air qui se met en contact avec la surface pulmonaire d'un jeune animal est proportionnellement égale, sinon supérieure, à celle qui est inspirée par un adulte. Quoi qu'il en soit de ce rapport, il est certain au moins que, pour un grand nombre d'espèces le renouvellement de l'air dans la respiration est plus fréquent dans la jeunesse, et surtout dans les premiers temps, que dans un âge plus avancé.

La nécessité du renouvellement de l'air suppose [uelquu altération de ce fluide. 11 en est deux qui ont évidentes. L'air inspiré devient plus chaud orsquc la température de l'atmosphère est au-desous de celle du corps, ce qui a presque toujours ieu; et de plus il se charge de vapeurs qui, en ortant de la poitrine, deviennent sensibles lorsqu'on kpire dans un air froid. Mais ces altérations phy- •iques ne sont que d'une importance secondaire.

On a reconnu que, lorsqu'un animal est renfermé lans une quantité limitée d'air, il en altère la com- >osition chimique, et l'on a déterminé la nature de •-e changement. On sait que l'air atmosphérique est in mélange de deux gaz, l'oxygène et l'azote, qui te trouvent réunis dans des proportions constantes. 3ès qu'il est inspiré, ces proportions changent: elle (le l'oxygène diminue; la quantité qui dispaaît est remplacée, en tout ou en partie, par du gaz icide carbonique. L'air est expiré dans cet état. Domme il n'est pas de mon sujet d'entrer ici dans m examen approfondi des changements chimiques le l'air, je me contente d'exposer ce qu'il y a de dus certain sur cette matière, me proposant de la Traiter plus à fond dans une autre occasion.

C'est un fait constaté que l'altération de l'air par a respiration consiste principalement dans la conversion d'une grande partie de l'oxygène en acide :arbonique. H est facile, d'après cet exposé, de se -endre compte de ce qui se passe dans une quantité limitée d'air renfermée de toutes parts, dans

laquelle respire un animal à sang chaud. A me-! sure qu'il y respire, il diminue la proportion d'oxygène, qu'il remplace, en tout et en partie, par de l'acide carbonique. Cette altération est successive, et, lorsqu'elle est arrivée à un certain terme, l'air n'est plus propre à l'entretien de la vie, et l'ani mal périt alors comme s'il était privé du contact de l'air. Il y reste encore un peu d'oxj'gène; mais la proportion en est trop petite pour entretenir la! vie des animaux à sang chaud. Ce degré d'altération est mortel pour tous; si l'on y introduit un mammifère ou un oiseau en santé et plein de vigueur, il succombe à peu près dans le même espace de temps que s'il était plongé sous l'eau. Tous les animaux à sang chaud de même classe qui respirent dans une quantité limitée d'air, le portent, a peu de chose près, au même degré d'altération. Il existe, à la vérité, des différences, mais elles sont légères: nous les exposerons ailleurs; nous pouvons, pour le moment, en faire abstraction, et considérer la limite comme sensiblement la même pour tous.

Nous voyons, par cet exposé, que l'air qui sert à la respiration s'altère jusqu'à ce qu'il ne soit plus propre à l'entretien de la vie; dans ce sens il se consomme: c'est ainsi que nous exprimerons cet emploi de l'air; c'est sous ce rapport que nous allons l'envisager. Reprenons l'expérience précédente. Nous avons dit que les animaux à sang chaud, dans leur état de santé et de vigueur, lors-

— «il —

qu'ils sont renfermée dans une quantité Limitée pair, L'altèrenl à peu près au même degré. L'espace de temps qu'ils y vivent est déterminé par La respiration, sujet qui mérite une attention spéciale. En comparanl doux individus, on conçoit facilement que cette consommation peul ne pas dépendre uniquement de la proportion dans laquelle Pair es1 admis dans Les poumons. Puisqu'il y a alpîration pur le contact, on peut la supposer plus ou moins grande, suivant la constitution de l'individu, la quantité d'air respira étant la même de part et d'autre.

J'ai établi cette comparaison entre des individus do même espèce, qui présentaient entre eux la plus grande égalité de volume, de mouvements respiratoires, et qui se ressemblaient, autant que possible, sous tous les autres rapports. Cette conformité se rencontre le plus souvent chez les animaux de petite espèce. Je plaçai des moineaux dans des vases de même forme et de même capacité, contenant chacun un litre d'air, renversés sur le mercure. Tout» établir plus d'égalité dans les conditions, je faisais les expériences simultanément, pour qu'il n'y eût pas de différences dans la température, la pression, l'humidité de l'air, etc. Je notai l'époque de leur introduction et le moment de leur mort. Dans un grand nombre d'expériences rai constaté qu'ils diffèrent quelquefois beaucoup entre eus pour la dune de la vie dans la (même Quantité d'air; que la plus courte et la plus Ion-

gue durée pouvaient différer d'un tiers: cependant ils altèrent l'air à peu près au même degré, de sorte que la durée de la vie diffère principalement par la consommation plus ou moins rapide de l'oxygène.

Comme l'expérience se complique de la présence de l'acide carbonique, qui remplace en tout ou en partie l'oxygène qui se consomme, on pourrait attribuer à l'action de ce gaz, variable suivant là sensibilité des individus, une différence dans les mouvements respiratoires, qui influerait sur la vitesse avec laquelle ils consomment l'air, et diminuerait ainsi les durées respectives de leur vie. La présence de ce gaz influe incontestablement sur les mouvements respiratoires; mais je me suis assuré que les différences que nous avons rapportées, dans la consommation plus ou moins rapide de l'air, sont indépendantes de cette cause. Elles avaient lieu lors même qu'en changeant le procédé, j'employais les moyens nécessaires pour absorber l'acide carbonique à mesure qu'il se formait.

Si maintenant on se rappelle l'attention qu'on a portée au choix des animaux, pour qu'il y eût entre eux la plus grande parité dans le volume du corps et les mouvements de la poitrine, il faudra admettre d'autres causes dépendantes des constitutions individuelles, qui influent sur la consommation plus ou moins rapide de l'air. En effet, la capacité de la poitrine, et les mouvements respiratoires sont des conditions physiques qui règlent la

qiiantifr d'air qui se met en contacl avec Les pouimiiis dans un temps donné. La quantité et la nature du sang, etc., sont des conditions physiologiques qui déterminent les altérations chimiques; celles-ci peuvent avoir lieu dans de plus ou moins grande^ pu» portions, suivant la constitution de l'individu; en sorte que deux animaux de même espèce et de mêmes dimensions qui, dans des temps Egaux, respirent la même quantité d'air, pourront le consommer dans des proportions différentes. i Ce fait nous présente un nouveau point de vue sous lequel nous allons considérer les rapports de Pair avec l'économie animale.

! Puisque la nature de la constitution influe sur la rapidité avec laquelle l'air se consomme, nous allons étudier les changements de cette espèce qui surviennent chez le même individu par les progrès de l'âge.

Avant d'exposer les recherches que j'ai faites à ce sujet, sur lequel nous manquions de connaissances positives, voyons ce que l'on pourrait présumer d'après les caractères sensibles qui distinguent la jeunesse de l'âge adulte. Dans la jeunesse tout paraît tendre au développement et â l'accroissement du corps. La digestion est plus prompte, les besoins sont plus pressants Bt plus répétés, les réparations plus rapides, et lorsque l'on considère la uécessité de l'air pour l'entretien de la vie, on peut supposer que la consommation de ce iluide est relativement plus grande dans le premier âge.

On serait d'autant plus porté à le croire que larapidité des mouvements respiratoires semble indiquer un plus grand besoin de ce fluide.

Mais toutes ces considérations ne peuvent nous dispenser d'avoir recours à l'expérience pour vérifier cette conjecture. Nous connaissons si peu les conditions qui influent sur la consommation d'air, que nos raisonnements sur cette matière pourraient facilement nous induire en erreur.

En. établissant une comparaison entre les jeunes animaux et les adultes qui respirent dans une quantité limitées d'air, il y a plusieurs précautions à prendre pour parvenir à des résultats utiles. Il faut éviter de comparer ceux chez qui l'âge amène une grande différence de volume. Comme les dimensions du corps influent sur les quantités d'air inspirées, et que, toutes choses égales d'ailleurs, plus on inspire d'air, plus on en consomme, il faut, autant que possible, réduire cette cause de complication. Dans la comparaison des âges, il s'agit de déterminer l'influence qui dérive de la constitu-l tion et non de la différence de volume. Mais, comme l'accroissement du corps et les changements! de la constitution sont inséparables pendant une certaine période de la vie, il convient de choisir des espèces dont la structure varie le moins par les progrès de l'âge, et chez lesquelles les autres différences sont plus prononcées: les corrections à faire en raison du volume entraîneront moins d'erreurs. Les espèces qui ont servi aux expériences1

précédentes réunissent ces avantages. Tour sim plitier ciicurc le parallèle, lorsqu'on fuit respirer des individus de différents âges dans une quantité ■onnée d'air, il faul supprimer l'acide carbonique | mesure qu'il se forme.

L'expérience a été faite dans des vases contenant

un litre d'air, renversés sur une dissolution de

notasse caustique, capable d'absorber l'aride carbonique. L'animal y était placé sur un diaphragme de gaze. J'ai employé des jeunes moineaux qui paraissaient âgés de huit ou dix jours: leur volume éi.iii tle 2 cent., e1 celui des adultes de 1 cent. 2. Celte différence dans les dimensions pouvait seule suffire pour que la même quantité d'air fût consommée plus vite par les plus grands, et il ne devait pas paraître extraordinaire qu'ils mourussent plus tôt. La durée moyenne de la vie fut de lu. 30 m. 52 s.; mais les jeunes moineaux prolongèrent, leur existence d'une manière si disproportionnée que je ne pus le voir sans étonnement: ils vécurent, terme moyen. 14 h. 4!> m. 40 s.

On reconnaît de suite (pie le rapport de leur volume (pie je viens d'indiquer ne correspond pas i la différence dans la durée-de la vie Dans les ierniers temps de l'expérience, lorsqu'ils ont altère l'air au point qu'il ne sert plus à l'entretien de la vie, supposons qu'ils vivent encore ce qu'ils peuvent vivre quand ils sont privés d'air. Nous avons ni dans le chapitre précédent SUT l':ispliy\ie que

•«• temps est plus long pour les jeunes que pour

les adultes. Mais le maximum pour cette espèce,; d'après les expériences que j'ai rapportées, est de sept minutes. H est évident qu'en tenant compte! de toutes ces différences, et en faisant les correc-i tions qu'elles exigent, les jeunes moineaux ont vécu beaucoup plus longtemps dans la même quantité d'air, et que par conséquent leur consommation d'air est relativement moindre.

Quelle est la modification de l'économie animale dépendante de l'âge qui est en rapport avec cette différence dans la consommation de l'air? La différence la plus (saillante ouatas la constitution des jeunes animaux et des adultes consiste, comme nous l'avons fait voir précédemment, dans leur production de chaleur. C'est dans les premiers temps de la vie que les animaux à sang chaud en développent le moins: aussi est-ce à, cette époque que nous voyons que les jeunes oiseaux ont consommé l'air' si lentement.

Pour vérifier ce rapport dans les circonstances les plus propres à nous donner un résultat satisfaisant, j'ai continué mes recherches sur la même espèce à des âges plus rapprochés. Leur accroissement est si rapide qu'à peine commencent-ils à manger seuls qu'ils ne diffèrent guère des adultes dans les dimensions du corps. Leur température se soutient alors à l'air libre: c'est lorsqu'ils sont arrivés à cette époque que je les ai comparés aux adultes. Cinq de ces jeunes animaux, placés dans un litre d'air, sur 7m diaphragme de gaze, au-dessus

l'une forte solution <!<• potasse caustique, y ont vécu, terme moyen, 2 li. 39 m., et les adultes, d'ans les mômes circonstances, seulement lh. 32 m. 11 n'y a pas ici de compensation à faire, pour le volume ni pour la différence, dans la durée de la vi<>, après que l'air est devenu impropre à la respiration. Ces conditions sont égales de part et d'autre, ou trop peu différentes pour qu'il faille en tenir compte: mais elles diffèrent essentiellement dans la production de chaleur, et nous voyons que les jeunes oiseaux, qui en produisent beaucoup moins, consomment l'air plus lentement.

H résulte de ces deux séries d'expériences que les individus de cette espèce, considérés à trois époques de la vie, ont progressivement consommé \ plus d'air à mesure qu'ils développent plus de chaleur, en tenant compte des différences de volume et des mouvements respiratoires.

J'ai étendu ces recherches aux mammifères, en suivant nn procédé différent: je n'indiquerai que le résultat. J'ai placé sur le mercure, dans des va- : ses contenant la même quantité d'air, de petits chiens de un ou deux jours, et des cochons d'Inde «âgés d'environ quinze jours. Je retirai les chiens au bout de quatre heures cinquante-neuf minutes, et les cochons d'Inde après une heure quarante-deux minutes. Par l'analyse de l'air, je trouvai que le terme moyen des quantités d'oxygène consommé ■tait sensiblement le même. En ne considérant que la différence de volume, la consommation d'air

— GSpar les jeunes chiens aurait dû être plus rapide, parce qu'ils étaient plus grands; mais, lorsqu'on si@ se rappelle que nous avons établi précédemment que les jeunes chiens, à leur naissance, produisent beaucoup moins de chaleur que les cochons d'Inde, l'on voit ici se reproduire le même rapport que nous1 avons déterminé entre les moineaux de différents âges, dont la consommation d'air s'accroît avec la production de chaleur.

Ce résultat de la comparaison de la respiration à différentes époques de la vie, depuis les premiers temps jusqu'à l'âge adulte, est différent de l'opi nion qu'on aurait pu se faire, d'après la considé ration de la vitesse des mouvements respiratoires de la circulation et de l'activité de la nutrition. I] diffère, en effet, de l'opinion générale. On se fondait aussi sur la supposition que, dans la jeu nesse, le développement de chaleur est plus grand; mais, comme j'ai fait voir que le contraire a lieu, la consommation d'air, relativement moindre dans la jeunesse que dans l'âge adulte, n'a plus rien d'é trange. Ce fait rentre, au contraire, dans l'ordre; connu. N'est-ce pas le même rapport qu'on a ob serve depuis longtemps entre les vertébrés à sans.1 froid, et les animaux à sang chaud? N'en est-il pas de même de la comparaison des mammifères et de! oiseaux? Les poissons et les reptiles, animaux à sant froid, ne consomment-ils pas beaucoup moins d'aii que les autres classes des vertébrés, animaux donl la chaleur est très élevée? Et, parmi ceux-ci, n'a-

on pas reconnu que les mammifères, en général, léveloppent moins de chaleur que les oiseaux-, et [U'ils consommenl moins d'air? Ainsi, les faits |ne j'ai présentés pelativemenl à La respiration des eunes animaux, bien loin d'être «les exceptions, • mi. au contraire, parfaitement conformes à la rode générale. J'observerai de plus que mes recherhes sur celte fonction et celles que j'ai faites sur a chaleur des jeunes animaux, se continuent récitroquement.