PRODUCTION DE L’ÉNERGIE MUSCULAIRE

M. Chauveau (p. 220 et 222) observe que, pour un muscle considéré • séparément, ce rapport est essentiellement variable. Il remarque en outre, que la charge du muscle est sans influence sur la valeur de ce rapport, mais que le rendement mécanique est inversement proportionnel à la durée et au degré de raccourcissement du muscle que l’on considère.

Pour conclure, sous l’influence de l’influx nerveux, le muscle entre en tension; il produit d’abord de la force , de la tension élastique, mais non du travail , et s’échauffe de toute la quantité d’énergie chimique qui, de potentielle, passe à 1 état sensible sous l’influence des combustions internes (environ 0Cal,0038 par gramme de muscle (d’après M. Chauveau). De là cette sensation de dépense ou de fatigue du muscle qui fait effort. Si la tension créée devient supérieure au poids à soulever ou à la résistance à vaincre, la masse à laquelle est appliqué l’effort musculaire se soulève ou change de position, et le travail mécanique se produit; une partie (un tiers environ) de l’énergie virtuelle des matériaux chimiques est transformée en travail; les deux autres tiers apparaissent sous forme de chaleur qui échauffe le muscle, le sang et l’économie tout entière, puis se dissipe au dehors.

Ces 55 pour 100 de l’énergie potentielle rendue actuelle et transformée en travail proviennent des dédoublements et oxydations qui se passent dans le muscle en activité. Mais l’énergie ainsi devenue disponible apparaît-elle d’abord à l’état de chaleur qui se changerait ensuite en travail suivant la loi de l’équivalence (426 kilogrammètres par calorie), ou bien cette énergie qui de potentielle devient réelle grâce à la transformation chimique passe -t-elle directement à l’état de travail extérieur, comme dans la pile électrique, où le potentiel chimique apparaît sous forme d’électricité, sans passer par l’état intermédiaire de chaleur?

C’est celte dernière hypothèse que vérifie l’observation des faits, et nous allons en donner ici pour la première fois, croyons-nous, une démonstration définitive tirée de considérations purement mécaniques.

On sait, d’après le célèbre théorème de S. Carnot relatif à la transformation de la chaleur en travail dans un cycle fermé, que la quantité de chaleur Q apte à se transformer en travail T, pour une source de chaleur donnée, est fournie par l’équation :

lf

où ti représente la température de la source avant le travail, et tf celle après le travail ; tt — tf= Refroidissement de la source.

Or pour que le travail extérieur T fût au travail absolu ou 425l'8rxQ (qui répondrait à la totalité de chaleur produite) comme 1 : 5, chiffre de nos expériences et de celles de Fick, il faudrait que l’on eût :

PHÉNOMÈNES DE L'ACTIVITÉ MUSCULAIRE

T U — lr I

Si, dans celte équation, nous faisons tt égal à la température initiale des muscles avant la contraction, soit 58° environ, nous aurons :

58° — tr ^75" + 58°

d’où if

, =— or,»

ce qui veut dire qu’en admettant, d’après la théorie thermo dynamique, que le travail produit par le muscle provienne, comme le pensaient Victor Mayer et Hirn, d’une transformation de la chaleur intramusculaire, il faudrait que la température finale tf de ce muscle après le travail fût de 65° au-dessous de 0°, ce qui est absurde et contraire à toutes les observations. Cette température finale devrait encore être de 59", 7 au dessous de 0°, si l’on admettait qu’un quart seulement de la chaleur se transformât en travail, et de — 24" si l’on accepte qu’un cinquième seulement de la chaleur produise le travail, en prenant ici les chiffres les plus faibles donnés par Ilelmholtz |pour le rendement de la machine animale. Il est donc évident, d’après ces observations, que la chaleur ne se change pas en travail dans le muscle, et que ce n’est pas par cet intermédiaire que le potentiel chimique produit la force et l’énergie mécanique.

A mesure que le muscle travaille, il se charge de produits excrémentitiels, en particulier d’acide lactique, de phosphate acide de potasse, d’acide carbonique et de substances extractives alcalines ou réductrices spéciales. Ces corps, injectés dans le muscle, font artificiellement naître la fatigue. Sous leur influence les actions chimiques s’arrêtent et l'excitation imprimée par le nerf s’épuise. Si le sang emporte continuellement ces produits, ou si par injection d’une solution faible de bicarbonate de soude ou de sel marin dans le muscle, même détaché de l’animal, on les enlève artificiellement, on voit renaître 1 aptitude à la contraction ( Rcinke ). On arrive à ce même résultat par le massage musculaire ( 1 ) et par tout moyen qui accroît l’activité de la respiration ou des oxydations des sujets fatigués ou en expérience.