D'OU VIENT

Une image parlante. — Persistance extraordinaire de la température du corps humain dans les pays chauds et dans les pays froids. — L'homme a la faculté de résister à de prodigieuses variations de température. — Idées des anciens philosephes sur la chaleur naturelle de l'homme. — Une métaphore poétique passe à l'état de théorie physiologique. — Doctrine de la chaleur innée admise par Hippocrate, Aristote, Galien et les médecins de l'antiquité. — Persistance de cette théorie jusqu'au dix-huitième siècle. — Lavoisier crée la théorie chimique de la chaleur animale. — Impression profonde produite par la théorie de Lavoisier. — Objections à cette théorie. — Lagrange et Hassenfratz, Spallanzani. AVilliam Edwards, combattent cette théorie. — Recherches de Dulong et Despretz. — Le calorimètre de Dulong et Despretz. — Recherches de Victor Regnault sur la même question. — Objections à la théorie chimique. — Brodie et Chossat mettent en avant le système nerveux comme cause de la chaleur animale. — Notre théorie : « La chaleur animale est le résultat du calorique dégagé par les diverses réactions chimiques qui s'eflectuent dans la respiration, la digestion, l'assimilation, les sécrétions; le tout s'exécutant sous l'influence du système nerveux. « — Réponse aux objections que l'on peut élever contre cette théorie. — Études des principaux faits qui se rapportent à la chaleur naturelle du corps humain. — Quelle est la température la plus élevée que l'homme puisse supporter ? — Les servantes du four banal de Larochefoucauld. — Expériences de Tillet sur les animaux en 1760. — Expériences faites par les physiologistes anglais sur la température que l'homme peut supporter dans des étuves sèches ou humides. — L'évaporation de la sueur explique la résistance aux températures élevées. — Remarques de Benjamin Franklin, en 1758. — Opinion de Changeux. — Expériences de Delaroche et Berger en 1806, démontrant que l'évaporation de la sueur est la cause de la résistance de l'homme aux températures élevées. — Quelles sont les limites de la résistance de l'homme à l'abaissement de température? — Faits constatés par les voyageurs dans les régions polaires arctiques. — Expériences du chirurgien Currie pour déterminer les limites de l'abaissement de temi>érature que l'homme puisse supporter. — Variations de la température de notre corps suivant les régions et les organes. — Abaissement graduel de la température à mesure que l'on s'éloigne du cœur. — Variation de la chaleur du corps humain selon le régime, l'âge, l'état de

sanlé ou de maladie. — Quantités de chaleur dégagées par le corps humain dans l'intervalle de vingt-quatre heures. — A quoi sert la chaleur de notre corps? — Elle se convertit en mouvement, elle est l'agent de la contraction musculaire. — Curieuses observations du docteur Lortet dans son ascension du Mont-Hlanc, en 1869. — La force musculaire est de la chaleur transformée. — Le système musculaire est un producteur de force plus économique que la machine à vapeur. — Le soleil est, en déOnitive, la cause première de la chaleur animale. — La science moderne renouvelle les idées de l'antiquité sur l'identité d'origine de la vie et de la chaleur.

Tu t'es certainement demandé bien des fois, ami lecteur, d'où provient la chaleur naturelle de ton corps, cette chaleur qui ne te fait jamais défaut, qui ne te manque ni jour ni nuit, que tu transportes partout avec toi, sous tous les climats, au Nord comme au Midi; cette chaleur qui est notre partage pendant l'enfance et la jeunesse, aussi bien dans l'âge inùr que dans la vieillesse, et qui se maintient toujours au même degré, en dépit des saisons. A cette question il n'est pas facile de répondre avec certitude. L'auteur va cependant essayer de contenter la légitime curiosité du lecteur. Il lui demandera seulement la permission, pour bien poser la question, d'entrer en matière par une image parlante.

Prenons un homme, un vase plein d'eau froide contenant des œufs frais, et un plateau, sur lequel on aura placé des pommes crues et de la pâte de pain. Mettons le vase contenant l'eau froide et les œufs dans la main droite de notre homme ; plaçons sur sa main gauche le plateau contenant les pommes et la pâte de pain, et faisons entrer le tout dans un four de boulanger, chaullé cl la température ordinaire de la cuisson du pain, c'està-dire -f- 120°. Laissons l'individu exposé, pendant 7 à 8 minutes, à cette température. Savez-vous ce qui arrivera au bout de cet intervalle de temps"? Lorsque l'homme sortira du four, l'eau sera en ébullition, les œufs seront durs, le pain sera cuit et les pommes seront rissolées. Quant à notre individu, il aura assurément soutîert de son séjour dans cette enceinte brûlante; il sera inondé de sueur, sa respiration et les battements de son cœur seront très-accélérés; mais, en fin de compte, il finira par se remettre « d'une alarme si chaude » et pour reprendre les forces qu'il aura perdues, il pourra faire, avec le pain, les œufs durs et les pommes cuites, un lunch réparateur.

Maintenant, supposez le même homme transporté dans les régions arctiques, dans ces latitudes polaires qui ont été visitées, pendant notre siècle, par tant de voyageurs, à la suite

des expéditions de Parry, de Ross, de John Franklin, de Siminglon, d'Elisa Kane, de Burton, etc., etc. On sait que dans ces parages septentrionaux la température s'abaisse jusqu'à — 40% c'est-à-dire que le mercure du thermomètre s'y congèle. Si donc nous supposons le même homme transporté, avec son vase plein d'eau et ses pommes, dans ces latitudes hyperboréennes, on verra l'eau et les pommes se geler. Quant à l'homme, s'il est convenablement protégé par ses vêtements, s'il est soutenu par la nourriture et l'exercice contre les rigueurs du climat, il pourra passer des hivers entiers sans que sa santé soulï're sensiblement de son séjour dans ces régions glaciales.

Ainsi, notre homme aura supporté sans périr une variation de température qui va de -\- 120'' à — 40°, c'est-à-dire une échelle de 160° du thermomètre.

Ce que nous venons de dire n'est point une hypothèse, un simple jeu de l'imagination. Dans l'exposé historique que nous allons présenter, on verra que trois servantes d'un boulanger de l'Angoumois, dont le physicien Tillet a raconté Ihistoire, en 1873, entraient tous les jours dans un four chauffé à + 120" et même à -f 150", et y restaient cinq à six minutes sans la moindre souffrance, puisqu'elles s'occupaient tranquillement à balayer le four ou à retourner les pains.

Nous pouvons ajouter qu'en 1811 un individu, que l'on nommait Vhomrtie incombustible, étonnait les Parisiens par son séjour dans un four de boulanger, pendant qu'un gigot y cuisait et que des pains et des pommes s'y rissolaient, à dire d'expert.

Et l'homme n'est pas le seul à pouvoir s'exposer sans inconvénients notables à des sauts aussi extravagants du thermomètre. Des oiseaux tels que des poules, des mammifères tels que des chiens, ont été soumis par l'académicien Tillet et par d'autres expérimentateurs dont nous aurons à citer plus loin les noms, à des températures dépassant le degré de l'ébuUition de l'eau.

D'un autre côté, le capitaine Parry, dans son voyage aux régions polaires, a pris la température du corps de plusieurs animaux, alors que le thermomètre indiquait — 35". Dans cette atmosphère glaciale, la chaleur du renard se maintenait à + 41» et celle d'un loup à -{- 40".

Notre image n'était donc pas une hypothèse de fantaisie.

Ce qu'il y a d'étrange en tout cela, c'est la constance du de-

gré de température de l'homme et des animaux. Quelle que soit l'intensité du froid ou l'excès de la chaleur, la température de notre corps est toujours exactement de 4-37" à -f- 38°. Que l'homme séjourne dans les régions équatoriales où le thermomètre s'élève à -|- ^5", la température de son corps ne varie pas; elle reste fixée sensiblement à + 37'' à -{- 38". Que le même individu se transporte aux latitudes polaires, par des froids qui peuvent atteindre jusqu'à — 70'', son corps, au moins dans ses parties centrales, reste toujours à la température de + 37".

L'homme et les animaux ont donc la faculté extraordinaire, on pourrait dire merveilleuse, de résister à de prodigieuses variations de température, et de conserver sensiblement le môme degré de chaleur naturelle, quelle que soit la température de l'air extérieur.

Les j)hysiologistes donnent le nom de calorification à cette propriété remarquable de l'organisme, et de chaleur animale au calorique spécialement propre à l'homme et aux animaux.

Un phénomène naturel aussi remarquable a dû frapper de trèsbonne heure l'esprit des savants. Aussi trouve-l-on, dès l'origine de la science humaine, des essais d'explication de la chaleur propre au corps humain.

Deux mille ans avant J.-C, les premiers philosophes observateurs, c'est-à-dire les prêtres hindous, avaient vu la vie éclore, dans toute la nature, sous l'influence des rayons solaires. Ils avaient vu des myriades d'êtres s'animer, sur la terre et dans l'eau, en présence de la lumière el de la chaleur du soleil. La vie, l'existence ne furent donc considérées par ces premiers philosophes que comme un elfet direct de la chaleur. Quand cette chaleur était épuisée, la vie s'éteignait avec elle. La chaleur, c'était la vie; le froid, c'était la mort.

Originaire de l'Inde, cette opinion se retrouve dans les doctrines dePythagore; et les poètes de la Grèce, éloquents vulgarisateurs de la science antique, l'ont consacrée dans leurs vers. On trouve dans Homère, dans Pindare, la chaleur prise comme symbole de la vie, et le frcvJ comme signe de la mort. On croyait, en outre, que ce qui se passe dans les évolutions des saisons, se passe également dans le corps de l'homme. De même que les premières chaleurs indiquent le printemps, elles indiquaient la

.eunesse, pour les poètes de l'anliquité; et de même que la neige annonce l'hiver, le froid présageait pour eux la vieillesse

et la mort. ,, , ,

Ces idées étaient fort poétiques. Mais des métaphores des poètes les savants eurent le tort de faire une théorie. On

Fis. 69. Arislote.

mit au propre ce qui était au figuré; on introduisit dans la science de l'homme la langue et les images des rhéteurs. Hippocrate posa en principe que la chaleur animale est une propriété spéciale aux êtres vivants, une fonction physiologique essentielle c'est-à-dire accordée en don par la nature. On ne chercha

donc pas, chez les anciens, à expliquer la cause de la chaleur qui est propre aux êtres vivants; on l'admit comme une fonction qui caractérisait, pour ainsi dire, la vie, et on ne s'inquiéta que de fixer le siège anatomique de la source de cette chaleur.

Aristote et Galien professèrent, avec l'autorité immense qui s'attachait à leur nom et à leur génie, le dogme de la chaleur innée à l'homme ainsi qu'aux animaux. Cette théorie régna chez les médecins de l'antiquité tant que dura l'autorité des écrits d'Aristote et de Galien. Avec Aristote et Galien, on plaçait le foyer de la chaleur animale dans le cœur. Seulement, les uns tenaient pour Aristote, qui prétendait que le ventricule droit est le foyer du corps humain, et les autres pour Galien. qui affirmait que ce rôle appartenait au ventricule gauche. On ne cherchait aucunement d'ailleurs à prouver la vérité de riiy})othèse de la chaleur innée. On l'admettait comme une vérité démontrée, et l'on était si bien convaincu que le cœur est le siège de la chaleur naturelle à l'homme, que certains prétendaient que le cœur est assez chaud pour que la main qui le toucherait directement, pendant la vie, ressentît une sensation de brûlure.

Cette idée de la chaleur innée aux êtres vivants s'est maintenue dans la science pendant le moyen âge et la Renaissance. Elle a même été professée jusqu'au dix-huitième siècle. Barthez admet de plain pied la calorification comme une fonction essentielle à l'homme.

C'est que, pour trouver l'explication de la chaleur animale, il fallait posséder une science qui manquait encore. Nous voulons parler de la chimie.

Le lecteur a appris, dans le chapitre consacré à la respiration, comment Lavoisier, à la fin du siècle dernier, créa la théorie chimique de la respiration. Nous avons ajouté que l'explication de la chaleur animale ne fut qu'une application, un simple corollaire, de cette découverte de Lavoisier, que l'oxygène, en brûlant les corps combustibles, provoque un grand dégagement de chaleur. La chaleur animale fut donc considérée par notre immortel chimiste comme le résultat du calorique dégagé pendant la combustion du sang qu'opère l'oxygène de l'air.

La théorie chimique de la chaleur animale émise par Lavoisier a joui longtemps d'une faveur universelle. On peut même

dire qu'on n'a eu qu'à la compléter, car on n'a fait de nos jours qu'ajouter à la combustion du sang par l'oxygène de l'air, comme origine de la chaleur animale, une seconde cause, à savoir la nutrition.

11 y avait cependant dans la théorie de Lavoisier quelque chose de choquant, d'inacceptable, au point de vue scienlilique. C'était le fait que le poumon fût le théâtre unique de la combustion respiratoire. On répugnait à localiser ce phénomène dans le tissu pulmonaire. Ainsi que nous l'avons déjcà dit, à propos de la respiration, le mathématicien Lagrange formula le premier, au commencement de notre siècle, l'objection fondamentale contre cette théorie. Lagrange flt remarquer que si la combustion du sang par l'oxygène de l'air s'opérait réellement dans le poumon seul, cet organe devrait s'échauffer au point d'être exposé à de graves lésions. Lagrange conclut de cette remarque que le poumon n'est sans doute que l'organe de l'absorption de l'air ou du gaz oxygène ; — que le gaz oxygène absorbé par le poumon se répand dans le sang, — qu'il va agir, dans les vaisseaux, sur les principes du sang, — et que l'acide carbonique et la vapeur d'eau qui résultent de l'action de l'oxygène sur le sang, se dégagent ensuite, par la voie du même organe, c'est-à-dire par le poumon. Il y aurait donc dans le poumon simple échange entre l'atmosphère, dont l'oxygène pénètre dans le sang, et le sang veineux, qui laisse échapper son gaz acide carbonique.

Cette interprétation réunissait en sa faveur le suffrage des physiologistes ; mais il restait à en démontrer la vérité par l'expérience. Spallanzani apporta cette preuve.

Spallanzani, en plaçant des escargots dans une éprouvette contenant de l'azote et de l'hydrogène, et constatant que ces animaux laissaient dégager du gaz acide carbonique, bien qu'il leur fût impossible d'absorber de l'oxygène, prouva, comme nous l'avons déjà dit à propos de la respiration, que le gaz acide carbonique ainsi exhalé se trouvait dans le sang avant l'expérience, et qu'il se dégageait dans la nouvelle atmosphère où l'on plaçait l'animal. Enfin, avons-nous ajouté , William Edwards répéta l'expérience de Spallanzani, avec le même succès.

Cependant la théorie de la chaleur animale conçue par Lavoisier continuait' de séduire les physiologistes. L'Académie des sciences de Paris mit cette question au concours. Deux mémoires importants lui furent adressés: l'un par le physicien Dulong,

l'autre par le physicien Despretz. L'un et l'autre travail tendaient au fond cà confirmer, par l'expérience, la vérité de la théorie de Lavoisier, qui considère la chaleur animale comme l'elîet à peu près unique de la combustion respiratoire.

Le mémoire de Dulong fut communiqué à l'Académie des sciences le 2 décembre 1822, et celui de Despretz fut couronné par la même Académie, dans la séance du 2 janvier 1823.

Nous réunirons les deux travaux dans la même description, car les appareils dont les deux physiciens ont fait usage, sont sensiblement les mêmes.

Dulong et Despretz reproduisaient la théorie de Lavoisier, et ils se servaient du calorimètre, comme l'avait fait Lavoisier; mais ils perfectionnaient la méthode de l'illustre chimiste. En effet, Lavoisier avait mesuré la chaleur perdue par un animal en un temps donné, et recueilli l'acide carbonique formé par la respiration de l'animal, dans le même espace de temps; mais quoique opérant avec le même animal, il avait fait deux expériences distinctes. Dulong et Despretz exécutèrent sur le même animal les deux déterminations à la fois, c'est-à-dire qu'ils mesurèrent la chaleur dégagée et recueillirent l'acide carbonique produit par le même animal dans une seule expérience.

L'appareil employé par Dulong et Despretz était le calorimètre à eau de Lavoisier et Laplace, dont la figure 70 représente les éléments essentiels.

Cet appareil consiste en un vase A, à l'intérieur duquel on place le corps dont on veut mesurer le calorique, et qui est entouré de glace à l'extérieur. La glace fond, par l'effet de la chaleur du corps contenu dans le calorimètre, et en recueillant, par le tube B, et pesant cette eau, on a, comparativement à d'autres corps, la mesure de la chaleur propre au corps enfermé dans l'appareil.

Dulong et Despretz plaçaient dans le calorimètre à eau un panier d'osier (que nous représentons en l'agrandissant dans la figure 71), contenant l'animal dont ils voulaient apprécier le calorique en un temps donné. Un thermomètre, t, indiquait à chaque instant la température de l'eau qui entourait l'animal. Un gazomètre, que nous supprimons sur cette figure, envoyait à l'animal enfermé dans le calorimètre le volume d'air nécessaire à sa respiration, volume que Ion mesurait avec soin. Le

gaz acide carbonique produit ])ar la respiration de l'animal ulait recueilli à la sortie du calorimètre, par des tubes à potasse, au moyen de dispositions j)articulières qu'il est inutile de représenter ici.

Sans entrer dans le détail d'expériences qui n'ofTrent aujourd'hui aucun intérêt, nous dirons que Dulon^ et Despretz, chacun de son côté, arrivèrent à conclure que l'oxygène absorbé par la

Fig. 70. Calorimètre à eau de Dulonj etDespretz.

Fig. 71. Coupe (agrandie) de rinlérieur du calorimètre contenant l'animal mis en expérience.

respiration développe presque toute la chaleur propre à l'animal, c'est-à-dire les 92 centièmes de cette chaleur.

Les conclusions de Dulong et Despretz ont été vivement attaquées par les physiciens venus après eux, et l'on a mis en évidence les nombreuses causes d'erreur qui existent dans l'appareil dont ces physiciens faisaient usage. Il suffira de quelques considérations pour montrer que les appareils qui ont été employés par Dulong et Despretz n'ont pu amener aucun

résultat sérieux, el pour faire voir que la question a été Jugée par ces deux physiciens comme bien plus simple qu'elle ne l'est réellement, car elle présente une complication qui la placera longtemps encore au-dessus des ressources de la science.

Voici les principales causes d'erreur qu'a dû entraîner l'emploi du calorimètre à eau.

1" Une partie de la chaleur de l'animal n'est point cédée à l'eau et, par conséquent, n'est point accusée par le thermomètre: c'est celle qui produit dans ses poumons la vaporisation de l'eau et le dégagement de gaz azote en excès qui a été observé pendant l'expérience.

2' L'animal a perdu, dans le calorimètre, une notal)le partie de sa chaleur, qu'il a abandonnée aux parois de l'enceinte, plus froide que lui. En etTet, il sort de l'appareil plus froid qu'il n'y était entré, et l'on ne lient pas compte de la chaleur ainsi perdue. Cette chaleur ne provient que du rayonnement de l'animal, et elle est attribuée aux réactions chimicjues de la respiration, ce qui a fautivement augmenté la source de chaleur abandonnée par l'animal. On se convaincra facilement, en examinant les tableaux qui accompagnent le mémoire de Despretz, que les animaux qui présentent les températures naturelles les plus élevées sont ceux qui se refroidissent le plus vile.

3" Enfin, l'animal n'est pas exposé aux conditions habituelles de sa vie. Il respire un air saturé d'humidité par le gazomètre et le réservoir à eau, el, de plus, ce même air est chargé de gaz acide carbonique en proportion notable, j)rovenant de sa respiration.

Ainsi, les conditions de l'appareil sont fautives.

Mais les plus graves difficultés de l'étude expérimentale de la chaleur animale n'ont pas leur siège dans les instruments. Celles (lui se trouvent hors de la portée des instruments, sont à peu près insurmontables.

On suppose que l'oxygène, dans la respiration, produit de l'acide carbonique et de l'eau, et on calcule la chaleur sur ces données.

Pour ce qui est de l'acide carbonique, il est évidemment produit durant la respiration, mais on en calcule la chaleur d'après celle que développe, dans nos appareils, le charbon brûlant librement à l'air. Or il est bien manifeste que, dans l'organisme, l'oxygène ne trouve pas de charbon libre à brûler. Comme nous

ignorons quelle est la combinaison sur laquelle l'oxygène porte son action, nous ne pouvons pas évaluer la chaleur produite, puisque nous ne pouvons la rechercher expérinientalenient '. 11 est bien reconnu (jue le charbon libre ou le charbon combiné donnent des quantités de chaleur très-différentes en brûlant. Voilà une cause d'erreur bien grave.

On admet, en second lieu, en constatant que l'acide carjjonique produit ne représente pas la totalité de l'oxygène inspiré, que cet excès d'oxygène a disparu en formant de l'eau avec l'hydrogène, et l'on calcule sur cette donnée. Mais rien nindique qu'il se produise simplement de l'eau au moyen de l'hydrogène du sang. Il est plus probable que l'oxygène entre en combinaison avec quelques matières organiques, qu'il ne forme aucunement de l'eau, et, en conséquence, qu"il développe bien moins de chaleur qu'on ne l'admet en supposant l'hydrogène libre brûlé.

Ce qui montre que des combinaisons bien plus compliquées se produisent, c'est que durant la respiration il y a une exhalation notable d'azote. Cet azote provient de la décomposition de certaines combinaisons effectuées dans le sang. Par conséquent, l'oxygène produit des composés plus complexes que l'eau.

Les multiples causes d'erreur qui existaient dans l'appareil de Dulong et Desprelz annulent, aux yeux des physiologistes de nos jours, les conclusions tirées par Despretz de ses recherches, à savoir que la respiration représente à elle seule, sinon la totalité, du moins une partie très-considérable (les 92 centièmes ■ de la chaleur propre à l'animal.

Les mêmes recherches furent reprises en 1850 par Victor Regnault et Reiset, dans un appareil beaucoup mieux combiné, mais plus compliqué que celui de Dulong et Desprelz. Victor Regnault et Reiset ont conclu de leurs expériences , faites d'ailleurs avec un soin infini et dans des appareils parfaitement appropriés à ce genre de recherches, que la respiration ne représente que 70 pour 100 environ de la chaleur propre à l'animal.

Mais, nous le répétons, les expériences faites avec le calorimètre, aussi bien avec celui de Dulong et Despretz qu'avec celui

1. A certaines époques, le végétal produit de Tacide carbonique, et il est facile de voir que ce gaz accompagne la destruction au sein des plantes de certaines matière?, comme le sucre des racines ou des tiges, ou la fécule des graines. Bien évidemment. dans ce cas, lacide carbonique est un produit de réaction compliquée, et ne provient pas d'une simple combustion du carbone libre.

de Victor Regnault el Rciset, ne peuvent être admises en témoignage, par les raisons exposées plus haut. Les déterminations expérimentales faites dans le système de vues qui guidait Victor Regnault, comme il avait guidé Dulong et Despretz, sont entachées de causes d'erreur presque inévitables. On pensait alors que la question était simple et du domaine des physiciens ; on sait aujourd'hui qu'elle est d'une complication extrême, et du ressort des physiologistes. La chaleur produite en nous dépend d'une foule de réactions internes, obscures et insaisissables. Les unes donnent de la chaleur, les autres en absorbent. Pour comparer la chaleur perdue par un animal, en un temps donné, à celle que produisent les réactions chimiques dans son économie vivante, il faudrait connaître toutes les actions qui se passent dans le corps de l'animal, et pouvoir évaluer toute la chaleur qu'il engendre. On conçoit, en elfet, que s'il résulte de ces réactions une combinaison qui, n'étant pas volatile, reste fixée dans son corps, on ne peut la recueillir au dehors et en calculer les données calorifiques. Dès lors la solution du problème est impossible. Or ne peut-on pas assurer d'avance qu'il doit en être ainsi, c'est-à-dire que les éléments des tissus animaux, albumine, fibrine, chondrine, osséine, gélatine, etc., se forment par suite de ces combinaisons, et qu'on ne peut tenir compte de leur formation, puisqu'elles restent emprisonnées dans les tissus?

Il faudrait, pour pouvoir procéder avec confiance à de telles recherches, tenir les animaux enfermés dans le calorimètre de Victor Regnault el Reiset six mois ou plus, jusqu'à ce que les matières organiques formées par la combinaison de l'oxygène au dedans du corps fussent, à leur tour, par le fait de réactions nouvelles, détruites et amenées au dehors. On conçoit la difficulté de semblables expériences.

De nos jours, les physiologistes ont calculé la chaleur que peut donner la destruction, au sein de nos tissus, des aliments transformés dans les organes digestifs, et ils ont reconnu que la chaleur résultant de la combustion de ces aliments, c'est-à-dire la nutrition, doit représenter une certaine partie de la chaleur propre au corps de l'animal considéré.

Ainsi, dans les idées modernes, la respiration ne donnerait qu'une partie du calorique qui e^t propre au corps humain. La

nutrition fournirait le reste. Telle est l'opinion qui prédomine aujourd'hui et que Ton trouve exposée dans les ouvrages de physiologie.

On peut reprocher à cette manière d'expliquer la chaleur ani-

Fisr. 72. Victor lîcffnaiill.

maie d'être un peu arhitraire, et de n'être qu'un complément, non suffisamment justilié, de l'ancienne théorie de Lavoisier.

Au commencement de notre siècle, deux physiologistes, l'un anglais et l'autre français, Brodie et Ghossat, imaginèrent une théorie toute dilîérente de celle de Lavoisier. lis rapportèrent à

Taclion exclusive des nerfs la source de la chaleur animale. Ajoutons enfin que quelques physiologistes de notre siècle, parmi lesquels il faut ranger Burdach et les médecins allemands, trouvent la source de la chaleur animale dans l'action réciproque des nerfs et du sang.

Il sérail trop long de soumettre chacune de ces théories à un examen particulier, pour montrer leurs défauts ou leur utilité relative. Nous suivrons une marche différente. Nous exi)Oserons, d'une manière dogmatique, la théorie qui nous paraît le mieux en harmonie avec les faits ; et comme elle diffère d'une manière assez notahle des systèmes énoncés plus haut, ces derniers se trouveront naturellement juges dans leur ensemhle, si nous parvenons à établir la vérité de notre propre théorie.

Nous résumerons en deux propositions l'explication qu'il faut donner, selon nous, de la chaleur du corps humain :

I. — La chaleur animale est le résultat du calorique dégagé par les diverses réactions chimiques qui s'effectuent dans tous les i»hénomènes de la nutrition, à savoir la digestion, l'assimilation, la respiration et les sécrétions.

II. — Toutes les fonctions nutritives s'exécutant sous l'influence du système nerveux, la chaleur animale est sous la dépendance immédiate du système nerveux.

Ces propositions exigent quelque développement.

Nous ne rapportons pas, on le voit, la source de la chaleur animale à une force occulte placée dans l'organisme, et destinée, comme le voulaient Hippocrale et Galien, ainsi que les médecins de l'antiquité et connue le veulent encordes vitalistes purs, à lui fournir, en vertu d'un mécanisme essentiellement mystérieux, le calorique dojit il a besoin, la chaleur innée, comme l'appelaient les anciens. L'activité vitale est bien, en définitive, la cause première et essentielle du phénomène, mais elle accomplit cette action au moyen de conditions matérielles très-manifestes.

En disant que le système nerveux préside à l'entretien de la chaleur par ce fait qu'il provoque l'exercice des fonctions de nutrition, destinées elles-mêmes à produire secondairement le calorique, nous adoptons, mais sous une autre forme et avec des conditions différentes, l'opinion des vitalistes modernes. Selon Barthez, la chaleur se produit par un mécanisme inconnu, propre à la force vitale. Pour nous, le svstème nerveux, c'est-

à-dire l'agent essentiel de la vie, développe la chaleur du corps humain, en présidant aux phénomènes chimiques de la nutrition, de la respiration et des sécrétions.

Nous ne partageons pas l'opinion des chimistes qui trouvent la source unique de chaleur dans la respiration, et qui pensent, avec Lavoisier, que ces deux phénomènes vitaux peuvent se mesurer l'un par Taulrc. La respiration n'est jjoint la cause exclusive de la chaleur de notre corps. Elle en développe peutêtre une quantité notable, parce quelle s'effectue sur une large échelle et d'une manière continue; mais la digestion, la nutrition et les diverses sécrétions, propres ù l'animal, actions si obscures et encore insaisissables pour nous, concourent à produire une quantité notable de cette chaleur.

Peut-on, par exemple, mettre en doute que la digestion et l'assimilation produisent de la chaleur? N'est-ii pas évident qu'après le repas nous sentons notre calorique naturel singulièrement accru, et qu'un bon dîner remplace un bon feu? Quand on dit qu'un verre de vin nous réchauffe, on exprime une vérité toute physique, en même temps que morale. Il y a dans la digestion et l'assimilation une source évidente de calorique, et plusieurs physiologistes, en calculant la quantité d'aliments ingérés, ont pu en déduire la dose de calorique dégagée parla combustion de chacun de ces aliments.

Ainsi, la digestion et l'assimilation développent de la chaleur; mais d'autres actions physiologiques développent, au contraire, du froid. L'air qui s'échappe de nos poumons est chargé de vapeur d'eau. C'est ce qui est sensible par les temi)S froids et secs, où l'on voit Y haleine, comme on le dit, c'est-à-dire l'air expiré, former une sorte de brouillard, qui n'est autre chose que de la vapeur d'eau provenant de l'intérieur de noire poitrine. Pour passer, dans le poumon, de la forme liquide à l'état de vapeur, l'eau a absorbé une certaine quantité de chaleur. Il y a donc une cause de refroidissement dans la transpiration pulmonaire.

Une autre cause de refroidissement résulte de la production des gaz dans l'économie. Pour prendre l'état gazeux, les liquides doivent emprunter du calorique, et ils l'empruntent aux matières liquides ou solides au milieu desquelles ils se produisent.

Certaines substances, en se dissolvant dans l'eau, développent

du froid. Si celte dissolution s'opère dans l'estomac, il y a là une nouvelle cause de refroidissement.

Nos aliments et nos boissons introduits froids dans le corps en abaissent la température, et il faut que notre calorique naturel parvienne à les réchaulTer.

Enfin, latmospbcre, en quelque pays qu'on se trouve, est en hiver bien plus froide que notre corps. Le rayonnement du corps humain est une cause constante de refroidissement.

La chaleur du corps humain n'est donc pas un phénomène simple, mais la résultante calorifique des diverses actions qui se passent dans l'économie. Notre chaleur naturelle provient de la compensation effectuée entre la chaleur dégagée au sein de nos organes par certaines actions chimiques, et le froid développé par. d'autres. La respiration, par exemple, produit de la chaleur, en même temps que du froid. Si la digestion et l'assimilation produisent de la chaleur, le rayonnement du corps dans une atmosphère froide, l'introduction des boissons et des aliments froids sont des causes de refroidissement. Tous ces effets, nous ie répétons, se compensent, et notre chaleur naturelle n'est que la résultante de ces causes agissant en sens divers. 11 faut donc qu'un agent supérieur, — et c'est pour nous le système nerveux, c'est-à-dire la cause primitive de tout i)hénomène vital, — vienne diriger, régulariser, harmoniser toutes ces inlluences, les faire concourir au but commun et définitif de la production de la chaleur au sein de nos organes.

. Après avoir fait comprendre le système d'idées qui nous semble le mieux expliquer la chaleur animale, nous irons au-devant des objections que l'on fera à cette opinion, ce qui nous fournira d'ailleurs le moyen de la préciser et de la confirmer davantage. Ces objections sont les suivantes :

P L'homme et les animaux supportent des températures extrêmement élevées sans que leur propre température atteigne celle du milieu qui les entoure. Cependant, daiis ces conditions, leur nutrition et leur respiration ne sont pas sensiblement modifiées.

La résistance de l'homme à des températures très-élevées est un fait bien connu; mais il n'est pas difficile de l'expliquer.

Des expériences que nous rapporterons plus loin, ont prouvé que l'évaporation qui s'effectue à la surface du corps de l'animal placé dans une enceinte échauffée, suffit, jointe à la mau-

vaise conductibilité de son corps, pour s'opposer à la transmission de la chaleur. Une expérience de William Edwards lève tous les doutes à cet égard. Une grenouille qui supporte une température de + 60" dans l'air sec, meurt en moins de deux minutes, si, au lieu de la placer dans l'air, cjui offre un espace éminemment avide de vapeur d'eau, on la plonge dans l'eau à -j- 40". Une température de -1-40" dans l'eau n'est supportée par aucun batracien. Dans les étuvcs humides, c'est-à-dire saturées de vapeur d'eau, un animal peut succomber si l'air est échauiïé à -f 50'^ seulement, et les individus que l'on a vus entrer dans des fours ou des enceintes échauffées n'y seraient pas restés deux minutes, si l'air eût été saturé de vapeur. En 1811, un individu lit grand bruit, à Paris, sous le nom de l'homme incombustible. Cet homme entrait dans un four de boulanger, et il y restait assez longtemps pour rapporter un gigot de mouton cuit et des pommes cuites par la chaleur du four. Mais l'homme incombustible n'entrait dans le four qu'environné d'un épais vêtement de laine. Cette circonstance, qui étonnait le vulgaire, donne, au contraire, l'explication du fait. La laine, substance mauvaise conductrice, arrêtait la transmission de la chaleur, et permettait à l'individu de supporter assez longtemps, sans en souffrir, la température du four.

Ainsi, une température sèche de-f-SO" dans un gaz est facilement supportée, à cause des diverses circonstances qui défendent l'animal de son action; mais dans un air saturé d'humidité le séjour est déjà très-pénible, car les moyens de défense commencent à manquer; enfin, dans l'eau chaude, cjui présente l'expérience dans sa plus grande rigueur, l'équilibre de chaleur s'établit rapidement, et la mort est inévitable. Nous reviendrons, du reste, sur cette question, avec plus de détails, dans la suite de ce chapitre.

2" L'homme et les animaux résistent à des abaissements très-considérables de température.

Ce fait ne peut pas être invoqué, plus que le précédent, contre la théorie que nous avons exposée. En elfet, la résistance au froid est un effet purement physiologique. L'organisme réagit, comme à l'ordinaire, contre les agents nuisibles, et le système nerveux, stimulé, accroît les sources chimiques de la chaleur.

Si les hommes conservent une température qui- ne varie que très-peu quelle que soit la contrée qu'ils habitent [-{- 35%5

à -f 38*" sonl les deux chifFres extrêmes trouves par John Davy), il faut rapporter cette résistance à la difTérence du régime et des quantités de nourriture. Si l'iiabitant de la zone glaciale possède une température naturelle à peu près égale à celle de l'habitant des climats brûlants des tropiques, c'est que le premier cou somme au moins deux fois autant de nourriture que l'autre. L'Anglais, le Norvégien, mangent beaucoup et font usage de condiments énergiques, parce qu'il faut une alimcnlation forte et un régime excitant pour produire de la chaleur et combattre le froid des régions septentrionales. Le Napolitain se nourrit de salade, parce qu'il n'a pas à perdre de calorique par le rayonnement, vu l'élévation de la température ambiante.

3° Le p/iênomène de la mort apparente est une objection contre toute théorie chimi(jue <le la rludeur animale expliquée par la respiration et la nutrition.

On a souvent reproduit contre l'opinion des chimistes l'objection des morts apparentes; mais dans aucune observation de ce genre il n'a été prouvé que la respiration ait cessé. Le corps est froid, mais la respiration persiste, quoique très-ralentie. Les mouvements musculaires ne la trahissent pas, mais l'action de l'air sur le sang continue de s'exercer, quoique à un degré trèsfaible. L'homme est alors dans le cas des animaux inférieurs, des animaux à sang froid, qui demeurent à la température du milieu extérieur, parce que leur respiration a très-peu d'activité.

4° L'hibernation (/e.s animaux qui ré>iident sans prendre de nourriture à Vinfluence du froid, est une autre objection à la même théorie.

Celte objection perdra de sa valeur si l'on remarque : 1" que les animaux hibernants ont presque toujours la température du milieu qui les environne, et qu'ils ressemblent alors aux animaux à sang froid; 2"q!ie ces animaux doivent brûler leur graisse, et que le travail de nutrition effectué par l'élaboration nutritive de la graisse, joint à la respiration, suffît pour produire la faible chaleur qu'ils présentent dans l'état de sommeil hibernal.

Ainsi, les objections que l'on élève contre notre théorie, peuvent être facilement réfutées, et cette théorie rend compte, il nous semble, de presque tous les faits connus. Elle fait comprendre, en effet :

1" La résistance des animaux aux températures extérieures;

2° Le refroidissement de l'animal, que l'on constate après la

section ou la ligature de certains nerfs, comme l'a va Claude Bernard, ou après l'excision de la moelle épinière, selon les curieuses expériences de Brodic et de Chossal :

3" Le refroidissemeni des membres dont on a lié à la fois l'artère et le nerf;

4" L'augmentation de la chaleur par les exercices musculaires;

5» La production de chaleur qui accompagne l'ingestion des substances excitantes, et peut-être les causes morales violentes.

En résumé, respiration, digestion, assimilation, sécrétions, lelles sont les sources de la chaleur propre au corps humain, et ces fonctions élant sous la dépendance du système nerveux, il faut joindre ce dernier élément à l'énumération des causes complexes qui concourent à produire noire chaleur naturelle.

Connaissant maintenant l'explication que donne la science de l'origine de la chaleur naturelle au corps humain, nous pourrons exposer quelques-uns des faits les plus intéressants qui se rapportent à cette question.

Et d'abord, dçmandons-nous quel est le degré de résistance de Ihomme à la chaleur, c'est-à-dire quelle est la plus haute temi)érature que l'homme puisse supporter? Une opinion émise par Boerhaave a longtemps arrêté les progrès de la science à cet égard. Boerhaave avait dit que la vie était possible seulement dans un milieu dont la température était la même que la température normale du corps de l'homme. Cette doctrine résultait d'expériences que Boerhaave avait fait entreprendre par Fahrenheit, mais qui avaient été mal exécutées. L'opinion de Boerhaave, bien que vivement combattue par Haller, régna longtemps parmi les physiologistes.

Cependant les faits n'avaient pas manqué pour dissiper cette erreur. En 1748, Linning avait publié, à Charlestown, des observations sur la résistance de l'homme à la chaleur, et le naturaliste Adanson, de 1749 à 1753, avait fait connaître, dans la relation de ses voyages, des observations de résistance de l'honmie à des températures extrêmement élevées. En 1758, Henri Ellis avait signalé les températures extrêmement élevées de certaines vallées de la Géorgie. Duntze, observateur consciencieux, avait placé des chiens dans des étuves chauffées à -|-4-2*', et ces animaux n'avaient aucunement souffert.

300 LA CHALEUR DE NOTRE'cORPS.

En dépit de tous ces faits, l'opinion de Bocrhaave continuait à être professée, lorsqu'un membre de l'Académie des sciences de Paris, le médecin Tillet, fut chargé, en 1760, de se rendre dans l'Angoumois, avec l'agronome Duhamel, pour étudier certaines questions qui intéressaient l'agriculture de cette province. Nos deux savants apprirent là que, dans le bourg de Larochefoucauld, trois jeunes filles, attachées au service du four public, restaient cinq et même dix minutes dans ce four, quoiqu'il fût encore assez chaud pour cuire de la viande et des pommes.

Tillet fut curieux de s'assurer par lui-même de ce fait, et il reconnut que les trois jeunes filles supportaient réellement pendant dix minutes, sans en ressentir le moindre inconvénient, une température de -{- 132° centigrades, et pendant cinq minutes une température de -j- 138°.

Revenu à Paris,Tillet se livra, sur des animaux, à des expériences, qui lui permirent de vérifier le fait in anima vili, et en 1763 il lut à lAcadémie des sciences un mémoire Sur les degrés extraordinaires de chaleur auxquels l'homme et les animaux peuvent 7^ésister. Apres avoir rapporté le fait des trois servantes du bourg de Larochefoucauld, qui restaient dix minutes dans le four où cuisaient le pain et les viandes, Tillet exposait les expériences qu'il avait entreprises lui-même sur les animaux. Il avait laissé des chiens, des chats, des oiseaux, des lapins, dans un four de boulanger, sans qu'il en résultât d'accidents fâcheux pour ces animaux. Il avait laissé un lapin sept minutes et même une demi-heure dans un four chauffé à -(- 72°, et il l'avait retiré vivant. Un bruant et un poulet avaient pu supporter pendant quatre et dix minutes une température de -f" 79°.

Tillet avait ouvert une voie d'expériences qui fut promptement parcourue par d'autres observateurs. En 1775, les médecins anglais Fordyce, Blagden, Banks, Sorlander et Dobson répétèrent, en les développant beaucoup, les expériences de Tillet.

Fordyce se plaça dans une étuve chaufiee par des tuyaux de poêle et par de l'eau bouillante, et il y supporta successivement, pendant dix minutes, une température de -|- 43", pendant vingt minutes une température de -[-49", et pendant un quart d'heure une température qui s'éleva graduellement de -f- 48 à -|- 54". Or, pendant que Fordyce était exposé à ce degré de chaleur, un thermomètre placé sous sa langue ne marquait que-]- 37", c'està-dire la température habituelle de son corps en plein air.

RESISTANCE A LA CHALEUR. 301

Dans cette première série d'expériences, on avait opéré dans l'air liumide, puisque c'était l'eau bouillante qui chauffait en partie l'étuve. On opéra entité dans l'air sec. Blag-den, Banks, Sorlander et Fordyce supportèrent une température de -f- 92°. Banks put rester seul sept minutes dans l'étuve sèche chaulTée à+99". Et pendant que le thermomètre marquait dans l'étuve ces températures élevées, il restait stationnaire à -f- 37" dans la bouche de l'expérimentateur.

En se plaçant dans une étuve sèche, Banks supporta, pendant huit minutes, une température de + 128*', et pendant douze minutes une température de + 110".

Dobson entra seul dans l'étuve de l'hôpital de Liverpool, et ensuite avec d'autres personnes, dans une autre enceinte, chauffée à + lO?". Banks supporta pendant dix m,inutes une température de -|- 94". Un porteur de l'hôpital de Liverpool passa sans soufTrir vingt minutes dans l'étuve à + 99"- L^n jeune homme séjourna dix minutes dans cette même enceinte chauffée à -f- 106". Or le thermomètre placé sous la langue de chacun de ces trois expérimentateurs se maintenait à -j- 37" ou 38".

Il était démontré par toutes ces expériences que, contrairement à l'opinion de Boerhaave, l'homme et les animaux peuvent résister à des températures bien supérieures à celle de leur sang. Mais comment pouvait-on expliquer cette résistance énergique à la chaleur?

Il est remarquable que Benjamin Franklin ait le premier trouvé l'explication physique de ce phénomène vital. Dans sa seconde Lettre au docteur Linning sur le rafraîchissement par l'évaporation, publiée en 1758, Franklin explique ce phénomène par l'évaporalion. Il cite plusieurs faits semblables qu'il a ol)servés et explique parle froid que produit à la surface du corps l'évaporalion de la sueur, le maintien de la température normale des hommes exposés à l'action des rayons solaires.

Frankhn rapporte que les moissonneurs de la Pensylvanie, lorsqu'ils travaillent sous l'action d'un soleil brûlant, ne sont pas incommodés par cette chaleur tant qu'ils continuent à suer, mais qu'ils succombent si la sueur s'arrête. C'est pour cela, ajoute Franklin, que ces travailleurs, pour entretenir leur sueur, boivent abondamment un mélange d'eau et de rhum. Il rappelle encore la résistance qu'opposent les jeunes pousses d'arbres à l'action échauffante du soleil, et explique cette résis-

lance par l'évaporation constante des liquides qui baignent les tissus de l'arbre. Si l'éventail est, dit Franklin, un moyen de refroidissement de la face^ c'est que l'agitation de l'air accélère l'évaporation de la sueur, étaporation qui est une cause de refroidissement.

Franklin avait donc fort bien compris comment l'évaporation est la cause de la résistance que les êtres organisés opposent à une chaleur extérieure anormale.

L'explication donnée par Franklin était si simple, si satisfaisante, que l'on ne comprend pas comment elle ne fut pas adoptée par les expérimentateurs anglais. C'est que tout ce qui venait alors d'Amérique était suspect ou désagréable aux savants de la Grande-Bretagne, l'ennemie du moment. De même que les physiciens de l'Angleterre s'obstinaient à rejeter, à combattre et même à ridiculiser le paratonnerre, invention américaine, invention de Benjamin Franklin, de même les physiologistes repoussaient toute idée nouvelle venue des provinces rebelles du Nouveau-Monde. Cependant Blagden avait reconnu que dans l'étuve sèche chauffée à -\- 110^ degrés il avait éprouvé un malaise trèsmarqué, malaise qui s'était promi)tement dissipé à la suite d'une sueur abondante. Dans une étuve chauffée à -|- 113" le même observateur avait mis deux vases, dont l'un était plein d'eau et l'autre plein d'eau recouverte d'une couche d'huile; et il avait observé que l'eau du premier vase ne s'échauffait pas au delà de -}- 60», tandis que l'eau recouverte d'une couche d'huile entrait en ébullition. Blagden avait reconnu là un ciïet de l'action réfrigérante de l'évaporation, mais il avait ajouté :

« Cette influence doit contribuer sans doute à conserver de la fraîcheur au corps vivant dans les hautes températures, mais ce doit être, pour ainsi dire, en gros, et cette compensation n'est point à la mesure des besoins de l'animal pour maintenir, dans des circonstances très-variées, une température fixe et uniforme. Il y a donc une nuire prévision préparée par la nature, en rapport plus immédiat avec la force vitale, et qui est probablement son moyen principal pour la conservation de l'équilibre admirable de température qu'on observe dans l'individu vivant; ce moyen déploie sans doute plus d'énergie à mesure que l'évaporation est moindre, et vice versa. »

Du reste, deux autres physiologistes anglais, CuUen et Hunter, avaient également déclaré que l'évaporation est insuffisante pour maintenir la température du corps dans les circonstances qui nous occupent.

RÉSISTANCE A LA CHALEUR

Au contraire, les savaiUs français et allemands inclinaient vers l'explication de Franklin.

En 1776, un naturaliste français, Changeux, s'attaqua à la prétendue puissance vitale destructive de la chaleur admise par Blagden, et il ajouta :

« L'intérieur du corps est rafraîchi par la respiration, et l'extérieur par

Fier. 73. Franklin.

Vévaporatioii de l'humeur fournie par la transpiration/]usqn'a. ce que, les humeurs étant desséchées et les forces abattues, le corps succombe. »

Dans l'état d'incertitude où se trouvait cette ciuestion, il était nécessaire de procédera de nouvelles expériences. Deux savants

français, Dclaroche el Berger, run pliysicien d'un rare mérite, qui devait bientôt être enlevé à la science, et l'autre médecin, reprirent l'étude de l'influence de l'évaporation sur le refroidissement du corps humain.

Le mémoire de Delaroche et Berger Sur les effets qu'une forte chaleur produit sur l'économie, parut en 1806. Il renferme le détail des nomiireuses et remarquables expériences faites par Delaroche et Berger, qui prouvent, d'une façon non douteuse, que la théorie de Franklin est la seule vraie.

Delaroche et Berger se placèrent eux-mêmes dans des étuves, tantôt sèches, tantôt humides.

Dans l'air sec, Berger put supporter, pendant sept minutes, une température de --j- 109*^. On peut rappeler, à ce propos, que Banks était resté huit minutes dans une étuve sèche chaulfée à -|- 128° et que l'une des servantes de Larochefoucauld restait dix minutes dans un four chaulfé à -|- 132°.

Dans l'air humide, Delaroche ne put supporter que dix minutes et demie un bain de vapeur dont la température s'éleva graduellement de -f- 37 à -|- 51". Berger ne put rester que douze minutes dans une étuve iiumidc dont la température varia de + 41 à 54°.

Deux expériences faites par Delaroche et Berger mettent bien en évidence le rôle prépondérant que joue l'évaporation, comme moyen de défense opposé par les animaux à l'action du calorique extérieur.

Delaroche et Berger placèrent dans une étuve sèche, dont la température varia de -}- 52 à -j- 61", des éponges mouillées, un alcarraza plein d'eau et une grenouille vivante. La température naturelle de la grenouille était de +21°; on avait chaulTé l'alcarraza et les éponges à + 38" et + kl". Or le vase, les éponges et la grenouille prirent, en un quart d'beure, la même température, et restèrent à + 37° pendant les deux heures que dura l'expérience.

« Le vase et les éponges, dit M. le professeur Gavarret, dans l'article Chaleur animale du Dictionnaire cncyclopcdicjue des sciences médicales ', perdirent à peu près 3 degrés, la grenouille, au contraire, en gagna 16, pour atteindre, les uns et les autres, la température compatible avec celle de Tétuve et la vitesse de l'évaporation et pour se maintenir invariablement a 15 ou 20 degrés au-dessous de l'état thermique de l'air ambiant. »