DU FROID PHYSIOLOGIQUE CHEZ L’HOMME

J’appelle froid physiologique, non pas les abaissements de température que l’on peut constater dans quelques états anormaux , dans l’inanition par exemple1 2 ; c’est le nom de froid anormal ou pathologique qui convient à l’abaissement de température que le thermomètre constate dans ces états. Pour moi le froid physiologique, effet complexe des actions physiques du milieu ambiant modifiées par le jeu de nos organes, consiste dans une impression de froid reçue par la peau et dont nous avons la conscience. L’homme est un organisme producteur de chaleur ; mais en même temps l’évaporation pulmonaire et cutanée lui enlève une portion de la chaleur produite. Différente dans les diverses parties du corps et légèrement variable suivant mille

1 Renou ; Instructions météorologiques. ( Annuaire de la Société météorologique de France , tom. III, pag. 15; 1855.)

2 Voyez Chossat; Recherches expérimentales sur l’inanition. ( Mémoires des savants étrangers à l’Institut , tom. VIII, 1843, et Annales des sciences naturelles , 2e série, tom. V, pag. 181.) — Ch. Martins; Sur la température des oiseaux palmipèdes. ( Mémoires de l’Académie de Montpellier, tom. III, pag. 189; 1856, et Journal de physiologie de M. Brown-Séquard , tom. I, pag. 10; 1858.)

circonstances, cette chaleur intérieure, diminuée du froid dû à la double évaporation dont nous avons parlé, se traduit à l’extérieur par une température qui, sous l’aisselle, est en moyenne de 57° environ 1 . Tel est le degré de chaleur thermométrique avec lequel nous avons à combattre l’impression du froid extérieur. Dans les régions favorisées du ciel, où rhomme trouve sa nourriture sur les arbres de la forêt , la chaleur est assez forte, pendant le jour, pour rendre tout vêtement superflu; mais, la nuit, le froid l’oblige à chercher un abri; il construit une cabane : c’est sa première défense contre le froid, le premier effort de l’industrie naissante. Bientôt il apprend à tisser des fibres végétales ou à conquérir la fourrure des animaux pour s’en revêtir ; car, sur presque toute la surface du globe , le vêtement est une nécessité dans toutes les saisons, si ce n’est le jour, au moins la nuit. L’effet physique du vêtement est triple : 1° il emprisonne la couche d’air échauffée par la surface cutanée ; 2° il s’oppose à une évaporation trop active ; 3° il ralentit et atténue l’influence de l’air ambiant et du rayonnement des objets environnants sur la peau. Conserver autour du corps cette couche d’air échauffée, sans empêcher l’eau évaporée par la transpiration de s’échapper au dehors, tel est le problème du vêtement. Pour que la peau du tronc n’éprouve pas la sensation du froid , il n’est pas nécessaire que la température de cette couche d’air soit à 37°; mais si elle descend au-dessous de 30°, la plupart des personnes éprouvent la sensation du froid. D’un autre côté, si cette température s’élève au-dessus de 57°, il en résulte une sensation de chaleur désagréable, une transpiration plus ou moins abondante, suivant les individus ; aussi l’expérience a-t-elle fait abandonner comme défense contre le froid les vêtements imperméables, tels que la toilé cirée, le caoutchouc, etc. Le frère Morave Miertsching , qui accompagna le capitaine Maclure dans son expédition à la recherche de Francklin, pendant les années 1830 à 1853, dit expressément que ces vêtements sont incommodes et dangereux , même par les plus grands froids , parce que la sueur qu’ils provoquent se glace sur la peau, du moment où le repos succède à l’activité. Les vêtements perméables de laine sont les seuls dont on puisse faire usage lorsqu’on est en mouvement.

Supposons donc un homme convenablement vêtu, plaçons-le dans les

Gavarret; De la chaleur produite par les êtres vivants, pag. 100.

diverses circonstances météorologiques que nous avons distinguées à propos du froid thermométrique, et essayons d’analyser les causes de la sensation de froid qu’il éprouvera. Nous admettons ce qui a lieu dans la réalité , savoir: qu’en s’habillant plus ou moins chaudement , il n’a pas pu prévoir toutes les causes de refroidissement auquel il sera exposé.

Examinons d’abord le premier cas. Le ciel est couvert et l’air calme : ces circonstances sont les plus favorables pour que la température de la couche d’air chaud qui environne le corps ne s’abaisse pas. En effet , l’air étant calme, il ne pénètre pas à travers les interstices des vêtements et ne renouvelle pas la couche d’air échauffée par le corps. Si l’individu se met à courir, il produit un vent artificiel ; mais la génération plus abondante de chaleur physiologique, résultat de la course , compense cette cause de refroidissement , et il s’établit une moyenne entre la chaleur engendrée par la course, le renouvellement de la couche d’air emprisonnée sous les vêtements, et le froid dû à l’évaporation de la sueur. Par les sensations qu’il éprouve à la surface de la peau, l’individu juge s’il doit accélérer, ralentir ou même arrêter complètement sa course. Instinctivement tout le monde agit ainsi et s’habille différemment, suivant qu’il doit rester immobile ou marcher ; chacun supplée à l’insuffisance du vêtement par la rapidité de la marche. Si l’individu est condamné à l’immobilité, la sensation de froid , malgré ces circonstances favorables, peut devenir très-pénible, même avec des températures supérieures à zéro. Je l’ai éprouvé plusieurs fois, lorsque je prenais avec la sonde les températures de la mer à de grandes profondeurs en face des glaciers de Magdalena-Bay au Spitzberg, par Iat. N. 79° 54'. C’était au mois d’août 1859 ; la température de l’air oscillait entre 1° et 6° au-dessus de zéro. Je portais un double vêtement de laine, de grosses bottes, telles que celles dont se servent les hommes qui travaillent dans les égouts de Paris ; mais je maniais constamment des thermomètres plongés dans l’eau de mer, dont la température était à quelques dixièmes seulement au-dessus de zéro ' , et j’étais obligé d’attendre une heure que les thermomètres à déversement de M. Walferdin, plongés au fond de la mer, en eussent bien pris la température. Malgré les mouvements

1 Voyages en Scandinavie de la corvette la Recherche. (Géographie physique, tom. II, pag. 279, et Annales de physique et de chimie, 3e série, tom. XXV, pag. 172; 1849.)

que je faisais des bras et des jambes sur le banc du canot, je me refroidissais tellement, des pieds principalement, qu’ils devenaient douloureux et que j’étais forcé de me faire débarquer et de courir sur la plage pour me réchauffer. Le froid dont j’étais saisi était d’autant plus pénible que c’était un froid humide, puisque j’étais sur la mer et que, dans les régions boréales, l’air est presque constamment chargé de brouillards.

En analysant les conditions de la sensation du froid, il faut, en effet, tenir compte de l’état hygrométrique de l’air. Tout le monde le sait : la sensation du froid humide est bien différente de celle du froid sec, et ses effets sur l’économie le sont également. Parmi les causes connues, il y en a d’abord deux qui sont purement physiques. L’air saturé d’humidité contrarie l’évaporation de la sueur ; et comme cet air est en même temps meilleur conducteur de la chaleur, il refroidit rapidement cette sueur. Nous avons donc sur la peau la sensation du contact de l’eau froide , mais non pas cette sensation franche et saisissante suivie de réaction que produit l’application de linges mouillés, de la douche ou du shauer-bath , mais celle d’un air humide et froid. L’obstacle que l’air froid et humide oppose à l’évaporation est la cause la plus fréquente des affections catarrhales de la muqueuse nasale et bronchique. Un froid sec, même beaucoup plus intense , produit ces effets plus rarement, car il refroidit simplement la peau , mais favorise l’évaporation, au lieu de s’y opposer. Si je compare les effets des hivers de Paris et de ceux de Montpellier sur moi-même et sur les autres, je ne puis m’empêcher d’y voir la traduction pathologique des influences dont je parle. A Paris, froids humides par des vents de S.-O., ciel couvert , peu de différence entre la température du jour et de la nuit. A Montpellier, froids secs par des vents de N. -O., ciel serein , différences énormes entre la température du jour et celle de la nuit. A Paris, les affections bronchiques reconnaissent pour cause l’impression prolongée du froid humide agissant sur le corps et sur les pieds ; à Montpellier, des transitions brusques de température , soit en plein air, soit en entrant dans les maisons, dont la température est plus basse que celle de l’air libre, pendant le jour. A Paris, coryzas, bronchites sans fièvre, trèscommunes ; à Montpellier, catarrhes avec fièvre , brisement des membres , prostration des forces. -Affection locale à Paris, générale à Montpellier. Ai-je besoin de dire que l’on voit des bronchites simples à Montpellier, et des

catarrhes compliqués de fièvre et connus sous le nom de grippe à Paris ? Cela est incontestable, mais les traits dominants sont ceux que j’indique, et je puis me citer moi-même comme exemple pour démontrer combien l’action du froid humide est différente de celle du froid sec. A Paris, une bronchite presque continue me tourmentait du mois de novembre jusqu’en mars ; à Montpellier, je ne m’enrhume que très-rarement, mais chaque fois que je vais à Paris en hiver, je paie mon tribut à l’atmosphère humide et froide de ma ville natale. L’état hygrométrique de l’air joue donc un très-grand rôle dans l’impression du froid, et, en arrêtant la transpiration cutanée, elle provoque une sécrétion plus énergique des muqueuses pulmonaires ou intestinales.

Plaçons-nous actuellement dans les circonstances météorologiques dont nous avons parlé en second lieu. Il fait nuit, l’air est calme et le ciel serein. Supposons un homme immobile , ses vêtements extérieurs rayonnent vers l’espace ; par conductibilité la chaleur perdue par l’enveloppe périphérique est remplacée par celle des enveloppes les plus intérieures, puis par celle de la couche d’air en contact avec la peau , il en résulte un refroidissement lent , d’abord insensible, mais continu ; c’est ainsi que se refroidissent les soldats au bivouac, les sentinelles qui s’endorment, etc. C’est un refroidissement par rayonnement. Je ne puis m’empêcher de signaler ici une contradiction apparente qui existe entre la nature des vêtements , et leurs effets comme enveloppes conservatrices de la chaleur du corps. La laine, les duvets, les fourrures, sont des corps très-rayonnants et cependant très-chauds, comme on dit vulgairement. Cela provient de ce que ces corps sont doués de deux propriétés très-opposées, celle d’émettre de la chaleur par leur surface, mais en même temps d’emprisonner dans leurs interstices une grande quantité d’air : or, l’air est de tous les corps naturels le plus mauvais conducteur de la chaleur; donc l’air emprisonné dans les mailles d’un tissu de flanelle, de laine, dans les interstices d’un duvet tel que celui de cygne ou l’édredon , ne conduisant pas la chaleur de la couche d’air échauffée par la peau , conserve cette chaleur avec le plus d’efficacité. Examinez les oiseaux palmipèdes, et en particulier YAnas Eider qui fournit l’édredon; ce duvet est en contact avec son corps, il contient entre ses mailles la couche d’air échauffée , mais cet édredon est couvert lui-même de plumes qui emprisonnent cet air chaud et l’empêchent de rayonner; aussi ai-je constaté que le froid est sans influence sur la tempé-

rature de ces animaux ' . Suivant J. Davy1 2, la température de l’homme parait être influencée par les changements de climat. Mais l’homme porte un vêtement moins chaud que celui de la plupart des animaux , et si l’on voulait étudier l’influence des changements de température sur la chaleur intérieure des animaux, il faudrait choisir ceux dont le poil ras n’est pas un vêtement qui les abrite efficacement contre les variations de température.

Nous avons un troisième cas à examiner, c’est celui d’un homme exposé à un vent froid. Que le ciel soit couvert ou qu’il soit serein , la sensation sera la même à température égale; mais la violence, ou, en d’autres termes, la vitesse du vent aura une influence énorme. Son action est toute mécanique. Pénétrant à travers les mailles des tissus qui nous servent de vêtement, l’air froid se mêle sans cesse à la couche d’air chaud comprise entre les vêtements et la peau; il la remplace, la renouvelle et produit sur l’épiderme la sensation du froid. Les tissus imperméables sont une bonne défense contre ce mode de refroidissement , puisqu’ils arrêtent l’air extérieur et conservent la couche d’air échauffée par le corps ; ils sont d’un excellent usage lorsqu’on est forcé de rester immobile ou qu’on ne fait que peu de mouvements. Aussi ont-ils été adoptés par les navigateurs et les chasseurs à l’affût qui ont à lutter contre ce genre de refroidissement. Les toiles cirées, les tissus en caoutchouc, la toile imbibée d’huile de lin , les peaux des animaux tels que la chèvre , l’ours, le mouton, le cuir, ont des avantages et des inconvénients que les voyageurs et les marins connaissent fort bien. Le problème est de trouver un tissu ou une peau qui soit perméable à l’air et imperméable à l’eau. La peau de chèvre sauvage appelée Bique et portée par les chasseurs et les marins bretons, m’a toujours paru réunir de grands avantages : elle est imperméable à l’air froid et la pluie coule en gouttelettes le long de ses poils graisseux sans atteindre le cuir.

L’air en mouvement produit la sensation du froid pour peu que sa température soit inférieure à 13° , parce qu’à partir de ce degré la température de l’air extérieur comparée à celle de notre vêtement d’air chaud,

1 Mémoire sur la température des oiseaux palmipèdes. ( Mémoires de l'Académie des sciences de Montpellier, tom. lit, pag. 189; 1856, et Journal de physiologie, tom. I, pag. 23; 1858.)

2 Annales de physique et de chimie , 2e série, tom, XXX11I, pag. 181.

est asssez basse pour la modifier d’une manière pénible. Aussi l’homme soigneux de sa santé a-t-il soin de consulter autant la girouette et le mouvement des corps légers emportés par le vent, que son thermomètre, pour savoir comment il doit se vêtir. J’en appelle sur ce point à l’expérience individuelle du lecteur, mais je ne puis m’empêcher de citer quelques cas personnels où le contraste entre la température du même air , relativement tranquille, ou en mouvement, a été tellement grand que j’en ai conservé le souvenir. Quand nous naviguions dans la mer du Nord, dans notre traversée du Havre à Drontheim en Norvège , nous fîmes quelques expériences, M. Bravais et moi, pour déterminer la différence de la température de l’air au niveau des bastingages et sur la grande hune du navire. Lorsque le vent soufflait avec force et que je montais dans la mâture, il me semblait que mes vêtements m’étaient enlevés l’un après l’autre , et , parvenu dans la hune , j’aurais affirmé que j’avais aussi froid que si j’avais été tout nu ; mais lorsqu’en redescendant je sautais sur le pont et me trouvais abrité du vent par les bastingages de la corvette, j’éprouvais un sentiment de bien-être, comme si j’étais entré dans une chambre bien chauffée ; cependant la température de l’air du pont n’était supérieure à celle du vent qui soufflait dans la hune, que d’un ou deux dixièmes de degré ; nous étions en juin et le thermomètre se tenait aux environs de dix degrés au-dessus de zéro. C’est le violent exercice auquel se livrent les gabiers pour carguer ou larguer les voiles, et surtout pour prendre des ris lorsqu’il vente grand frais, qui les préserve des affections qu’entraînent les changements brusques de température , et pour eux le pont est, dans les intervalles des manœuvres, une chambre qui leur semble avoir été chauffée.

Tous les explorateurs des régions arctiques ont fait les mêmes observations que moi. Alexandre Fisher \ chirurgien en second de l’une des expéditions de Parry dans les régions septentrionales de l’Amérique , rapporte que les matelots trouvaient le froid plus supportable avec air calme à — 17°, 8 qu’avec une légère brise à — 6°, 7. Fisher a observé sur lui-même que, dans une atmosphère calme à — 46°, 1, il n’éprouvait pas une sensation de froid plus pénible que lorsqu’il était exposé à une brise de — 17°, 8.

Gavarret; De la chaleur produite par des êtres vivants, pag. 505.

La Sibérie serait un pays inhabitable en hiver, si l’air n’y était pas d’un calme parfait par les grands froids. Tous les voyageurs sont unanimes pour dire que les voyages n’ont rien de pénible par des températures de — 20° à — 50°, lorsque le corps est enveloppé de bonnes fourrures. Il ne peut se refroidir que par rayonnement , et le mouvement du traîneau produit un vent artificiel qui neutralise en partie cet effet.

Lorsque le thermomètre descend au dessous de — 40°, degré de la congélation du mercure, l’inspiration de cet air glacial cause une pénible sensation dans le poumon, comme Wrangel l’a éprouvé en Sibérie; il devient alors nécessaire de le tamiser en entourant la bouche et les narines de fourrures ou d’une étoffe de laine ; l’air extérieur traversant une couche d’air échauffée avant de pénétrer dans les bronches., sa température s’élève de quelques degrés. Néanmoins , c’est un curieux phénomène physiologique de constater combien l’homme et les animaux sont peu sensibles à l’inspiration de l’air froid : la muqueuse bronchique en est moins affectée que la peau. Cela tiendrait-il à ce que l’inspiration qui introduit l’air froid est suivie d’une expiration accompagnée d’une exhalation d’eau et d’acide carbonique ? L’évaporation de l’eau et la dilatation du gaz sont une nouvelle cause réfrigérante pour l’arbre bronchique ; mais elles tendent à égaliser la température de l’air expiré avec celle de l’air inspiré, et, par conséquent, à soustraire la muqueuse pulmonaire à des changements brusques de température qui pourraient l’impressionner péniblement. Je n’émets là qu’une idée ; c’est à l’expérience directe à décider ce qu’elle a de fondé.