OBJET DU CHAPITRE

1. — Les êtres vivants sont le siège d'une multitude de phénomènes chimiques et de transformations de l'énergie, transformations calorifiques, mécaniques et même électriques, étroitement liées aux phénomènes chimiques. Ainsi les animaux et Thomme absorbent continuellement de Toxygène, et consomment des aliments ; d'autre part, ils rejettent au dehors de Tacide carbonique, de Teau et divers produits excrémentiels. De tels effets représentent les deux termes extrêmes et opposés de toute une série de métamorphoses chimiques^ accomplies dans les tissus animaux, en partie aux dépens des matières ingérées^ en partie aux dépens des tissus eux-mêmes. Or, ces diverses métamorphoses cépondent à de certains effets calorifiques, qbIus généralement à de certains tra-

BnTBBLOT — ChaUnr animale, I 2

; /-/vaux moléculaires, accomplis dans Tinlérieur de '"•/ l'organisme.

Ces travaux moléculaires sont assez considérables chez les animaux supérieurs, pour en maintenir la température à un degré fixe, généralement plus élevé que celui de la température ambiante du milieu, air ou eau, dans lequel ils sont plongés.

De là cette conséquence capitale, que le milieu ambiant ne fournit en général à l'homme et aux animaux supérieurs, aucune énergie calorifique. Les réactions chimiques intérieures procurent l'énergie nécessaire, non seulement pour maintenir la température de ces êtres, mais aussi pour subvenir à l'énergie consommée dans les travaux extérieurs, accomplis par les mouvements volontaires de l'animal, pris dans son ensemble. Elles interviennent également dans les travaux intérieurs de l'organisme et dans les dégagements de chaleur spéciaux qui peuvent s'y produire, à l'étal normal ou à l'état pathologique.

Les animaux à sang froid, au contraire, ne possèdent qu'une température variable avec celle du milieu ambiant, en raison de la moindre activité des métamorphoses chimiques dont leurs tissus sont le siège. Ces métamorphoses

n'en jouent pas moins un rôle essentiel dans la production d'une certaine quantité de chaleur, manifeste dans divers actes de la vie de ces êtres. Mais en dehors de ces actes spéciaux, les animaux inférieurs empruntent aux milieux ambiants une quantité d'énergie notable, quoique non déterminable a jonori ; par cela seul qu'ils tendent continuellement à se mettre en équilibre de température avec ces milieux. De là résulte une différence essentielle, au point de vue des origines de l'énergie qu'ils consomment, entre les animaux à sang froid et les animaux à sang chaud.

11 en résulte également cette conséquence qui ne doit pas être oubliée, à savoir que le signe thermique d'une réaction donnée, accomplie chez des animaux à sang froid, n'a pas d'une manière nécessaire la même signification physiologique que chez des animaux à sang chaud. 2. — L'étude chimique et physiologique des végétaux soulève des questions analogues, car ils sont le siège de deux grandes actions contraires : l'absorption de l'acide carbonique et de l'eau, avec émission d'oxygène, laquelle absorbe de la chaleur ; et l'absorption de l'oxygène, avec émission d'eau et d'acide carbonique, laquelle dégage de la chaleur ; tout cela sans préjudice

des effets thermiques correspondant à l'absorption et à l'excrétion de divers autres principes minéraux et organiques, aux dépens de l'atmosphère, du sol, et des engrais que l'agriculture y ajoute. Insistons toutefois sur cette circonstance que rinfluence des phénomènes thermiques intérieurs, sur la température propre des plantes, est d'ordinaire presque insensible, de même chez les animaux à sang froid. Aussi, les végétaux sont-ils susceptibles d'emprunter, comme ces derniers, une certaine dose d'énergie calorifique aux milieux ambiants. C'est seulement dans des conditions exceptionnelles, telles que la florairaison et la germination, que les végétaux manifestent une certaine élévation de température corrélative de ces actes physiologiques, et produisent une chaleur appréciable, attribuable d'ordinaire à l'absorption de l'oxygène.

Observons enfin que les végétaux n'étant pas aptes à des mouvements spontanés, comme les animaux, ne développent pas de travaux extérieurs sensibles.

Ces oppositions, entre les fonctions thermiques et mécaniques des végétaux et des animaux supérieurs, correspondent avec les caractères également opposés des métamorphosesaccompliesdans leurs organismes respectifs. La prédominance

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des réactions d'oxydation et de décomposition, c'est-à-dire d'analyse chez les animaux, contraste avec la prédominance des réactions de réduction, et de synthèse chez les végétaux : contraste corrélatif avec le signe contraire de la résultante thermique des réactions accomplies dans les deux règnes.

En effet, la chaleur mise en jeu pendant le développement des végétaux ne résulte pas exclusivement, ou à peu près, des énergies chimiques intérieures, comme chez les animaux supérieurs. Au contraire, les formations de principes qui accompagnent le développement des végétaux sont, pour la plupart, endothermiques; c*est-à-dire qu'elles résultent de l'intervention des énergies extérieures : lumière, chaleurs solaire et terrestre, électricité. Celle de la lumière est bien connue et j'ai étudié, dans une longue série de recherches, quelques autres de ces influences, celle de Télectricité en particulier. 11 résulte de ces rapprochements que les végétaux sont de véritables accumulateurs des énergies, empruntées aux milieux ambiants et condensées dans leurs tissus sous forme chimique ; tandis que ces mômes énergies sont restituées aux milieux ambiants par les animaux supérieurs, sous diverses formes chimiques, mécaniques et calorifiques.

Ainsi l'origine des énergies mises en jeu dans la vie végétale est plus connpliquéd que dans la vie animale; cependant elle se ramène aux mêmes principes thermo-dynamiques, c'est-àdire à ceux que je vais exposer.

Envisageons d'abord la chaleur des êtres vivants, indépendamment de l'intervention des énergies extérieures qui viennent d'être signalées.

3. — Que le travail moléculaire des afBnités chimiques intérieures, mises en jeu par le concours des principes immédiats des tissus vivants et des aliments avec l'oxygène et l'eau, venus du dehors; que ce travail, dis-je, soit corrélatif avec la somme des deux genres d'énergies fondamentales, qui viennent d'être signalées, les unes répondant aux travaux mécaniques ex* térieurs accomplis par l'animal, les autres aux travaux moléculaires intérieurs, tant mécaniques que physiologiques et représentés en définitive par la chaleur que ce même animal produit, c'est ce qui est aujourd'hui généralement admis en principe. Mais, pour préciser davantage celte relation, et pour en faire l'application, soit à l'ensemble des phénomènes vitaux, soit aux actes physiologiques spéciaux, accomplis en divers points de ^économie, il faudrait connaître le dé-

tail exact des mouvements et travaux interues, ainsi que celui des réactions qui se succèdent dans le corps des animaux, et le comparer avec le détail des quantités de chaleur correspondantes : or, c'est là un problème extrêmement difficile et dont on commence à peine à entrevoir quelques éléments, malgré les efforts de plusieurs générations de physiologistes. Il ne rentre pas dans mon plan d'examiner les vues, ni surtout les hypothèses accumulées à cet égard. Je me bornerai à exposer les principes thermochimiques qui dominent ces éludes.

Observons cependant que, jusqu*à ces dernières années, on s'était borné à traiter le problème, sans tenir compte de ces travaux propres et réactions spéciales ; comme s'il s'agissait simplement d'une oxydation effectuée sur les corps élémentaires qui composent les principes organiques de l'être vivant, et non sur ces principes eux-mêmes^ tels qu'ils ont été engendrés par la combinaison préalable des éléments.

4. — En comparant l'oxygène absorbé avec l'acide carbonique éliminé, on en déduisait autrefois, à l'exemple de Lavoisier, le poids du carbone brûlé (équivalent à l'acide carbonique), auquel on ajoutait le poids de l'hydrogène brûlé (évalué comme équivalent à l'excès d'oxygène

consommé). On calculait alors la chaleur développée, en supposant que la production de Tacide carbonique et celle de l'eau ont dégagé la même quantité de chaleur que si ces productions avaient eu lieu au moyen du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène libres. On avait trouvé ainsi (*), il y a plus d'un demi-siècle, une quantité de chaleur égale aux 9 dixièmes environ de la chaleur réellement cédée par l'animal au calorimètre : résultat suffisant pour montrer que la chaleur animale dépend surtout des réactions chimiques effectuées dans les tissus, mais qui ne saurait être regardé comme la démonstration d'une équivalence rigoureuse. D'ailleurs l'écart deviendrait plus grand, si Ton tenait compte des travaux extérieurs.

Nous verrons plus loin que les recherches les plus récentes, fondées sur les principes qui vont être exposés, -ont conduit les physiologistes à une approximation beaucoup plus grande, entre les résultats de l'expérience et les calculs de la théorie.

5, — Pour faire comprendre comment on est parvenu à ce degré d'exactitude, examinons de plus près les bases de ce calcul, tel qu'on Tinsli-

(1) Gav ARRET. — De la chaleur produite par les êtres vivants t p. 221, i855«

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tuait autrefois. Il part d'une hypothèse inexacte. En effet, les animaux ne brûlent pas du carbone libre et de Thydrogène libre. D'une part, ils introduisent dans leur corps des aliments, c'est-à-dire des principes organiques très divers, très complexes, et dans lesquels l'état de combinaison des éléments est plus ou moins avancé. D'autre pari, les animaux rejettent non seulement de Tacide carbonique, mais aussi de l'urée et d'autres produits excrémentitiels, également complexes.

Dès lors, il convient de tenir compte de l'état réel des corps introduits et des corps rejetés; car c'est la relation chimique entre ces deux ordres de principes qui détermine la quantité de chaleur réellement produite (en supposant d'ailleurs l'état initial et l'étal final de l'être vivant identiques).

6. — Rappelons d'abord les énoncés des deux principes fondamentaux (*) sur lesquels repose le calcul rigoureux de la chaleur animale.