Expériences sur la respiration et la circulation du sang chez les jeunes garçons - article ; n°1 ; vol.4, pg 99-132

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L'année psychologique - Année 1897 - Volume 4 - Numéro 1 - Pages 99-132
34 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : vendredi 1 janvier 1897
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Alfred Binet
Nicolas Vaschide
Expériences sur la respiration et la circulation du sang chez les
jeunes garçons
In: L'année psychologique. 1897 vol. 4. pp. 99-132.
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Binet Alfred, Vaschide Nicolas. Expériences sur la respiration et la circulation du sang chez les jeunes garçons. In: L'année
psychologique. 1897 vol. 4. pp. 99-132.
doi : 10.3406/psy.1897.2889
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1897_num_4_1_2889IV
EXPÉRIENCES SUR LA RESPIRATION ET LA CIRCULATION
DU SANG CHEZ LES JEUNES GARÇONS
FONCTION RESPIRATOIRE
Beaucoup d'expériences ayant démontré l'importance du
poumon dans les exercices physiques, nous avons pensé qu"il
serait de la plus grande utilité de mesurer chez nos sujets la
fonction respiratoire pour connaître les corrélations entre leur
force musculaire et leur capacité respiratoire.
Une étude complète de cette fonction comprendrait : 1& la
mesure de la poitrine au centimètre ; 2° l'enregistrement gra
phique de la respiration ; 3° la mesure de la quantité d'air ins
pirée et expirée ; 4° la mesure de la force du souffle, c'est-à-dire
de la pression de l'air expiré ; 5° l'analyse chimique de l'air de la
respiration. Chacune de ces cinq mesures devrait être faite dans
plusieurs conditions différentes, soit pendant une respiration
normale, soit pendant ou après un travail physique de durée
et d'intensité variables, soit enfin pendant des efforts respira
toires poussés au maximum. Nous sommes loin d'avoir pu mett
re à exécution toutes les parties de ce programme : toute
recherche pratique est nécessairement limitée et réduite par des
considérations d'ordres divers, et nous ne pouvions pas oublier
que nos sujets sont à l'école pour s'instruire, et que nous ne
devons pas leur faire perdre du temps. Nous avons donc fait
les épreuves les plus rapides et les plus commodes.
Périmètre de la poitrine.
Il a été mesuré sur la poitrine nue, en l'entourant d'un
ruban métrique qui passait exactement à la hauteur des seins;
pendant cette mesure l'enfant était debout, les bras élevés 100 MÉMOIRES ORIGINAUX
verticalement et étendus au-dessus de la tête, les mains jointes.
L'expérimentateur qui prenait les mesures cherchait à ce que
le ruban métrique exerçât chaque fois la même pression sur la
poitrine. Souvent on a pris deux fois la mesure, comme
contrôle.
Périmètre de la poitrine.
Cm.
Maximum 74
Minimum 53,5
Moyenne 64,63
Les différences individuelles pour le périmètre de la poi
trine sont, au maximum, comme 5 à 7, c'est-à-dire égales à un
quart.
Périmètre de la poitrine chez les 40 enfants divisés en 4 groupes.
Cm.
1er groupe 69
2e 66
3e groupe 62,75
4e 60
Avec ce mode de calcul, l'écart entre le 1er et le 4e groupe
est de 6 à 7.
Nous regrettons de ne pas avoir employé un cyrtomètre, qui
nous aurait donné en même temps la forme de la poitrine, car
la capacité thoracique ne dépend pas seulement du périmètre,
mais aussi de la forme du thorax ; à périmètre égal, c'est la
forme qui se rapproche le plus de la forme sphérique qui pré
sente la plus grande capacité respiratoire.
Amplitude
Avec un ruban métrique nous avons mesuré, au niveau des
seins, l'amplitude maxima que l'enfant donne à sa poitrine en
faisant une inspiration profonde. Nous avons observé, pour
prendre cette mesure, quelques précautions spéciales. D'abord
l'enfant a été exercé à faire une respiration profonde, et on a
pris trois fois la mesure de sa poitrine, par dessus ses vêtements,
pendant qu'il se maintenait à l'état d'inspiration. Une heure
après cette gymnastique respiratoire, l'enfant était rappelé ; il
découvrait sa poitrine et on reprenait sur le nu la mesure de
l'amplitude maxima de sa poitrine pendant une inspiration.
Cette mesure a été prise trois fois de suite, et les chiffres que
nous donnons sont la moyenne des trois mesures. BINET ET N. VASCHIDE. — EXPÉRIENCES SUR LA RESPIRATION 101 A.
Amplitude respiratoire, mesurée par le périmètre du thorax.
Cm.
Maximum 6
Minimum 1 , 42
Moyenne 3,67
Entre les trois mesures que nous avons prises, les écarts
pour un même enfant sont assez faibles, en général de 0cm,5 ;
ils vont quelquefois à 1 cm, et plus rarement à 2 cm. La fai
blesse de ces écarts nous prouve que les mesures ont été prises
avec une exactitude suffisante ; mais nous ne nous dissimulons
pas que la mesure au ruban métrique de l'ampliation respira
toire est très difficile, et qu'il serait utile d'avoir un procédé
plus précis et plus commode.
L'écart entre le maximum et le minimum est énorme, de 1,5
à 6.
Groupement des enfants d'après leur amplitude respiratoire.
1er groupe . . 4,92
2e 4,08
39 groupe 3,42
48 2
L'écart est de 2 à 3, un peu plus du double.
Capacité vitale.
Nous devons expliquer pourquoi nous avons eu recours à
deux procédés différents pour mesurer la capacité vitale. Le
directeur de l'école, quand nous lui apprîmes le but de l'expé
rience, nous fit l'objection suivante : parmi les 40 enfants ser
vant de sujets, se trouvent certainement des tuberculeux ; on
exposerait par conséquent à des dangers d'infection des enfants
sains en les obligeant tous à souffler dans le même spiromèt
re ; de plus, la crainte seule d'une infection possible pourrait
soulever des réclamations de la part des parents ; de là
des ennuis sans nombre pour les expérimentateurs et pour
l'école.
Nous nous sommes rendus d'abord à cette objection, et
comme pensions qu'il était du plus grand intérêt de con
naître la capacité vitale de nos sujets, nous avons entrepris de
la mesurer approximativement avec un procédé expéditif et
inoffensif pour les enfants, l'extinction d'une bougie par une MÉMOIRES ORIGINAUX 102
expiration forte. Quelque temps après, nous avons fait l'acqui
sition d'un spiromètre de Dupont ; ce spiromètre est composé
de deux vases communicants en verre ; l'embout dans lequel
on souffle peut être nettoyé facilement ; il nous a semblé qu'il
n'y avait aucun inconvénient à s'en servir sur nos sujets; à la
condition de prendre quelques précautions élémentaires d'hy
giène et de propreté, comme le lavage méticuleux de l'embout
à grande eau, après chaque épreuve ; du reste, comme nou&
mesurions la quantité d'air expirée, et non la quantité d'air-
inspirée, les dangers d'infection étaient relativement peu consi
dérables. Le directeur de l'école s'étant rendu à son tour à nos
raisons, nous avons refait nos expériences sur la capacité vitale
avec le spiromètre de Dupont. Nous croyons cependant utile de
consigner ici les résultats obtenus avec l'extinction de la bougie.
Extinction d'une bougie par le souffle.
Dans une petite pièce, sur une table de forme allongée, nous
plaçons une bougie allumée ; l'enfant s'assied devant la table,
la figure tournée vers la bougie, dont la flamme est élevée à la
même hauteur à peu près que sa tête. La distance de la bougie
au bord de la table est mesurée par un ruban métrique, et un
bâton placé transversalement au niveau de la poitrine du sujet
l'empêche d'avancer le corps et de rapprocher la distance. La
distance à laquelle se faisait la première tentative pour étein
dre la bougie était de 50 centimètres, et on permettait au sujet
deux essais ; s'il réussissait, l'expérience était terminée pour
cette distance, et on éloignait la bougie de 5 centimètres ; il!
faisait de nouveau deux essais ; s'il réussissait, on éloignait
encore la bougie de 5 centimètres, et ainsi de suite, jusqu'à ce
qu'on arrivât à une distance où l'enfant était incapable d'étein^
dre la bougie. Dans le cas où il ne réussissait pas dès le début
à une distance de 50 centimètres, on rapprochait la bougie de
5 centimètres ; l'enfant faisait deux essais, et s'il échouait, on
rapprochait encore ; on cherchait par tâtonnement la distance-
maxima à laquelle il pouvait éteindre la bougie. Cette épreuve
ne dépend pas seulement de la force d'expiration, mais encore
des joues et de la bouche, et aussi de la manière de diriger le
souffle.
Plusieurs enfants échouent longtemps au début, parce qu'ils
ne savent pas comment souffler ; et on est obligé de rapprocher
beaucoup la bougie ; mais dès qu'ils l'ont éteinte une fois, ils- BINET ET N. VASCIIIDE. — EXPÉRIENCES SUR LA RESPIRATION 103 A.
deviennent capables de l'éteindre à une plus grande distance,
parce que l'exercice leur a appris la manière.
Distance maxima pour éteindre une bouçjic.
Cm.
Maximum 75
Minimum 30
Moyenne 52,35
Les écarts individuels sont considérables, ainsi du reste que
nous les avons toujours trouvés jusqu'ici dans les cas où les
fonctions musculaires sont en jeu. Quant à la valeur de ce test,
nous aurons à l'apprécier plus tard.
Groupement des enfants, d'après l'extinction de la boiif/ic.
Cm.
1er groupe 70
2e 55
3e groupe 50
4° 40
1er et le 4e groupe est de 4 à 7. L'écart entre le
Spiromélrie.
On donne le nom de capacité vitale au volume d'air max
imum qu'on peut par une expiration prolongée faire sortir de
ses poumons. Ce terme de capacité vitale a été introduit dans
la science par Hutchinson, à qui Ton doit en outre un instr
ument destiné à mesurer la capacité vitale, le spiromètre.
Pour faire comprendre ce que représente la capacité vitale,
il est utile de rappeler brièvement quelques notions sur la phy
siologie de la respiration.
A chaque respiration, il y a une certaine quantité d'air qui
entre dans le poumon par l'inspiration et une certaine quantité
qui en sort par l'expiration. Cette quantité est en moyenne de
500 centimètres cubes. Dans les conditions normales, le pou
mon conserve en outre, après une expiration, une certaine
quantité d'air, qu'on pourrait en chasser au moyen d'une expi
ration forcée ; cette quantité d'air porte le nom de réserve res-
piratoire. De même, quand nous inspirons normalement, nous
n'introduisons pas dans notre poumon tout l'air qu'il pourrait
contenir ; si nous faisons une inspiration plus énergique et plus
profonde que la normale, nous augmenterons l'air contenu 104 MÉMOIRES ORIGINAUX
dans nos poumons d'une quantité qui porte le nom d'air com
plémentaire.
La capacité vitale correspond à la somme de ces trois quant
ités ; elle représente la quantité d'air normalement inspiré et
expiré, plus l'air complémentaire introduit dans le poumon
par une inspiration très forte, plus la réserve expiratoire expi
rée du poumon par une expiration très forte. Voici les mesures
des volumes d'air que ces différents actes respiratoires mettent
en mouvement :
Quantité normale d'air inspiré et expiré .... 500 cm. cubes.
Réserve respiratoire 1600 —
Air complémentaire 1 670 —
Capacité vitale . 3 770 cm. cubes1.
La capacité vitale varie avec l'âge. Schnepf rapporte 2 qu'un
enfant de trois ans a une capacité vitale de 400 centimètres
cubes. Il a fallu que cet enfant fût bien intelligent et précoce
pour se prêter à une expérience correcte ! On estime que la
capacité vitale augmente de 360 centimètres cubes chaque
année.
Elle augmente aussi avec la taille, chez les adultes ; les quel
ques chiffres suivants, empruntés à Vierordt, en donnent une
idée3.
Taille. Capacité vitale.
154,5 à 157 2 635
159,5 à 162 2 982
164,5 à 167 3 287
169,5 à 172 3 560
174,5 à 177 3 842
179,5 à 182 4 034
La capacité vitale augmente aussi avec le périmètre de la
poitrine (René, Gazette des hôpitaux, 1880).
On a imaginé un grand nombre d'appareils spirométriques,
sur le principe des anémomètres et des compteurs à gaz. Nous
avons employé le spiromètre de Dupont.
Le spiromètre de Dupont se compose de deux flacons de
verre, de même contenance, quatre litres environ, réunis à leur
(1) Ne pas traduire cette formule en 3 mètres cubes 770 centimètres
cubes, comme on peut le lire par une singulière erreur dans le Précis
d'Anthropolof/ie d'Hovelacque et Hervé, p. 34 i.
(2) Note sur un nouveau spiromètre... {Comptes rendus, 1850.)
(3) Les chiffres que nous citons, comme plusieurs des précédents, sont
empruntés aux Nouveaux éléments de physiologie humaine, de Beaunis,
p. 137, 3» édition, Paris, 1888. BINET ET N. VASCUIDE. — EXPÉRIENCES SUR LA RESPIRATION 105 A.
base par un large tube de caoutchouc; l'un de ces flacons reste
à goulot ouvert; le second a son ouverture fermée hermétique
ment par un bouchon de caoutchouc percé d'un orifice par
lequel s'engage un tube de caoutchouc; ce tube est muni sur
son trajet d'un robinet de bois, et il est terminé par un tube
de verre que le sujet doit mettre à sa bouche. Pour prendre la
capacité vitale, on commence par remplir d'eau les deux flacons
jusqu'à moitié, les deux flacons étant au même niveau, posés
sur la même table ; ensuite on soulève le flacon à goulot ouvert
^ Fig. 23. — Experience de spirometrie à l'école primaire.
et on le maintient à un niveau supérieur à celui du second
flacon, de manière à ce que ce dernier se remplisse d'eau
entièrement; l'air qu'il contient se trouve chassé et sort par le
tube de caoutchouc engagé dans son bouchon; quand ce second
flacon se trouve rempli d'eau, on ferme le robinet du tube de
caoutchouc, et on replace le premier flacon sur la table. Grâce
à cette manœuvre, le second flacon reste rempli d'eau; on
comprend que si on n'avait pas eu soin de fermer le robinet,
l'air entrerait de nouveau dans le second flacon quand on abaisse
le premier, et par conséquent le niveau de l'eau redeviendrait MÉMOIRES ORIGINAUX 106
le môme dans les deux flacons. Pour donner sa capacité vitale,
le sujet prend en main le tube de caoutchouc et approche de sa
bouche l'extrémité en verre; il a le doigt sur le robinet, prêt à
le faire manœuvrer. Il commence par faire une profonde inspi
ration, pour avoir une bonne provision d'air dans ses poumons ;
puis, aussitôt l'inspiration terminée, il applique la bouche sur
l'embout de verre et ouvre en même temps le robinet; il com
mence à expirer dans le tube de verre, en ayant soin que l'air
de ses poumons ne s'échappe pas par les coins de sa bouche;
il souffle d'abord modérément, pour ne pas se fatiguer, puis
un peu plus fort; il prolonge autant que possible son expira
tion, en donnant à la fin un effort vigoureux; et quand il se
sent à bout de souffle, il ferme lui-même le robinet, pour
empêcher l'air de s'échapper. A mesure qu'il a fait son expira
tion, l'air qu'il soufflait a exercé une pression sur le liquide du
flacon n° 2, et le liquide s'est mis à baisser; une graduation
marquée sur le flacon indique combien de litres le sujet a expiré.
Il peut se produire quelques causes d'erreur provenant soit
du sujet, soit des appareils. Le sujet doit d'abord apprendre à
faire une expiration forte et profonde qui vide aussi complète
ment que possible ses ppumons ; c'est un apprentissage à faire,
et les plus habiles peuvent, à égalité de capacité pulmonaire,
atteindre un chiffre supérieur à celui des maladroits.
Il faut remarquer que l'épreuve ne mesure pas seulement la
capacité des poumons, mais aussi la force du souffle expira-
toire, car il faut un effort assez considérable pour prolonger
son expiration au delà des limites normales; toutes les forces
musculaires de la respiration doivent entrer en ligne de
compte, et ceux qui ont la meilleure musculature ont par cela
même un avantage.
Il est important, quand on souffle dans l'embout de verre,
de ne pas laisser l'air s'échapper par ailleurs. On a recom
mandé de boucher les narines du sujet, ou de les pincer, pour
que tout l'air qu'il expire passe par sa bouche. Nous avons
négligé cette précaution; elle nous a paru inutile puisque nous
nous sommes assurés que lorsqu'on fait un effort pour souffler,
ou pour siffler, ou tout simplement pour chanter, le courant
d'air expiratoire cesse de passer par les narines, quoique
celles-ci restent ouvertes; en effet, si on place dans les narines
les embouts en olive de Rousselot, et qu'on les réunisse par un
tube de caoutchouc à un tambour sensible, on voit que pendant
la respiration noz*male, bouche ouverte ou fermée, la plume BI.NET ET N. VASCUIDE. — EXPÉRIENCES SUR LA RESPIRATION 107 A.
du tambour trace les oscillations respiratoires, mais dès qu'on
fait un effort expiratoire en soufflant avec force par la bouche,
la plume du tambour devient complètement immobile. Nous
publions deux de nos tracés qui montrent clairement cette occlu
sion physiologique des narines, qui se produit inconsciemment
dans tout effort expiratoire. Par conséquent, il n'y a pas à
craindre qu'en soufflant dans le spiromètre on laisse échapper
par les narines une partie de l'air des poumons.
Fig. 2-i. — Tracé respiratoire montrant l'occlusion des narines pendant une
expiration forcée : le tracé se lit de gauche à droite ; les inspirations se
font de haut en bas. Le sujet commence à souiller dans un tube, à partir
de la lettre S. On a pris en même temps la respiration thoracique (tracé
supérieur) et la respiration nasale (tracé inférieur). Au moment de l'expi
ration forcée, la est suspendue.
Pour finir, disons quelques mots des causes d'erreur prove
nant de l'appareil. Nous ne nous sommes servis du spiromètre
de Dupont que pour mesurer l'expiration ; nous ne pensons
pas que cet appareil puisse servir à mesurer l'inspiration; cette
mesure entraînerait de très graves erreurs, qu'il est inutile de
discuter ici, et dont le lecteur attentif pourra du reste se rendre
compte en examinant notre description. En ce qui concerne
l'expiration, on voit que le sujet, pour faire baisser le niveau
de l'eau du flacon n° 2, n'a à lutter que contre la pression

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