Manière de reeueillir et d'étudier les excréta

Les produits de la respiration. — Ce n’est que dans des recherches spéciales, et avec des appareils compliqués comme ceux de Reignault et Ueiset pour les petits animaux, ou de Pelteiikofer et Voit pour l’homme et les animaux de grande taille, que Ton a étudié les échanges gazeux respiratoires pendant des laps de temps qui s’étendent juqu’à une journée et au delà (2). Le plus souvent on est obligé, dans la pratique des essais sur la nutrition, de renoncer à l’élude des échanges respiratoires et de se borner à celle des ingesla, de l’urine et des fèces. D’ailleurs, le champ des recherches à entreprendre par cette méthode ainsi simplifiée est encore illimité.

Si fou ne procède qu’exceptionnellement à l’analyse des produits de la respiration pendant toute la période des 24 heures, par contre, l’étude des échanges gazeux respii’aloircs pendant des laps de temps plus courts a repris une importance nouvelle dans ces dernières années, grâce aux recherches de Zuntz et Geppert, de Richet et Ilanriot et d’autres observateurs. Le but poursuivi ici n’est point de calculer d’après les résultats observés pendant une heure ou deux, la grandeur des échanges respiratoires pour toute la période des 24 heures. De tels calculs, parfois tentés jadis, sont absolument illusoires à cause des variations considérables que subissent les échanges gazeux sous l’influence d’un grand nombre de facteurs physiologiques. Mais Zuntz et Geppert ont montré que la

(1) Voyez p. 480 l’expérience de Miura sur l’alcool, laquelle peut servir de type pour des essais de ce genre.

(2) Voy. au livre consacré à La Respiration, p. 328 et 330.

consommalion d'oxyg( ne el l'excrétion d'acide carbonique, mesurées à l'état de jeûne et au repos, fournissent une valeur limite dont la considération est extrêmement précieuse dans l’étude des échanges nutritifs. On reviendra plus loin sur cette méthode de mesure qui ne s'applique point à l’établissement du bilan total des échanges nutritifs et dont l’étude viendra mieux à propos du calcul de la ration d’entretien minima (p. 440).

L’urine. — C’est le recueil de l'urine qui exige le plus de précaulions, puisque c’est par là que s’exerce le contrôle du mouvement des matériaux azotés, c’està-dire de la fraction la plus importante de notre alimentation.

C'est chez les herbivores que l’opération présente le plus de difficullés. Pour les petits animaux comme le lapin ou le cobaye, on se sert de vases cylindriques en verre ou en fer blanc, dont le fond est formé par une toile mélallitiue assez fine. L’urine qui s’écoule à travers la toile est recueillie par un grand entonnoir. Le même dispositif peut servir pour les chiens de petite taille et les chats. Les difficultés augmentent et l’opération devient moins précise avec les yramU herbivores. Chez le cheval, la vache, le bœuf, le veau et le mouton, Wolf, Kiihn, Grouven, Lehmann et Soxhlet, Hellriegel se sont servis avec .succès de sacs imperméables fixés au corps de l’animal. D’autres observateurs, et notamment Stohmann qui expérimentait sur des chèvres, ont construit des cages spéciales, véritables appareils de contention, dans lesquels l'animal pouvait se coucher, mais non point se déplacer beaucoup soit de côté, soit d’avant en arrière ; l’urine coulait .sur une plaque en fer blanc percée de trous et que l’on lavait chaque Jour avec de l’eau (1).

Pour le chien, on s’est beaucoup servi de cages dont le fond et les côtés sont garnis de feuilles de zinc ou de dalles en verre permettant l’écoulement de l’urine dans un vase placé sous la cage. D’après Voit, les pertes dues aux projections de l’urine, à l’imbibition des pattes et des poils de l’animal, etc., sont beaucoup plus considérables qu’on ne pourrait le croire. En répandant dans la cage une solution étendue de sel marin. Voit a constaté, la cage étant vide, une perte de 13,9 p. 100 du liquide, et de 6,9 p. 100 du sel ; en présence de l’animal, la perte du liquide s’élevait à 13-35,9 p. 100 et celle du sel à 9,9-31,6 p. 100. Pour Voit, aucune installation ne permet d’éviter ces causes d’erreur, et le seul moyen précis consiste à recueillir l’urine directement. On arrive, dit-il, assez vite à dresser les cbiens à ne point uriner dans leur cage, mais dans un vase qu’on leur présente. 11 suffit pour cela de les conduire au dehors deux ou trois fois par jour. Il n’est pas rare de voir des animaux éliminer en une seule fois l’urine des 24 heures, lorsqu’on les conduit au dehors le matin. Lorsque la quantité d’eau ingérée avec la ration est plus considérable, il faut sortir l’animal à plusieurs reprises, et spécialement à la fin de la période des 24 heures jusqu’au moment où les mictions répétées que l’animal effectue successivement ne donnent plus que quelques gouttes de liquide. En opérant de la sorte, on voit disparaître ces oscillations souvent signalées dans l’excrétion des matériaux azotés des 24 heures, et l’on obtient jour par jour une élimination très régulière, lorsque l'alimentation reste identique. Ce procédé dont Voit s’est servi d’une

(1) Voy. l’ouvrage de Voit, p. 26.

DÉTERMlNATIO>' DES RECETTES ET DES DÉPEXSE:S DE l’oRGANISME 429

manière exclusive clans ses longues et nombreuses recherches sur le chien, n’est applicable c|u’à des animaux mâles et d’une taille assez élevée. Chez les chiennes, Falk a montré ((u’en fendant la partie antéi’ieure de la vulve, on peut mettre à nu 1 orifice de l’urèlre, si bien ciu’à la fin de chaque journée le recueil de l’urine s’opère aisément à l’aide de la sonde.

Chez ï homme, enfin, la. récolte des urines ne présente aucune difficullé sérieuse, si l’on a soin de recommander au sujet d’uriner avant d’aller à la selle. Chez les femmes, ce résultat est parfois difficile à obtenir, et von Noorden recommande dans ce cas de prali(]uer le cathétérisme avant la défécation. Ajoutons que chez certains malades, surtout chez ceux cjui sont très bas, la sonde reste l’unique moyen de recueillir les urines.

La période devra toujours commencer le matin, à jeun, au moins 12 à 14 heures après le dernier repas et avant toute nouvelle ingestion d’aliments. Le sujet doit à ce moment vider complètement sa vessie et rejeter cette dernière portion. Toute l’urine qui est émise à partir de ce moment jusqu’au lendemain à la même heure, avant le premier repas, est comptée comme appartenant à la premièi'e journée et ainsi de suite. Une telle délimitation n’est pas toujours Irès facile, par la raison que, tant chez les animaux que chez l’homme, la vessie ne se vide pas toujours complètement à la fin de la période et qu’il y a, par conséquent, des portions d’urines qui sont indûment comptées ■avec l’urine d’un jour suivant. Ces accidents se reconnaissent assez aisément aux oscillations que présente l’excrétion des divers principes urinaii-es. On constate, par exemple, au milieu d’une série de 5 ou 6 jours d’une alimentation uniforme, que le volume de l’urine d’une journée est sensiblement iufé- •rieur, celui de l’urine du lendemain sensiblement supérieur à la moyenne, et •que la même différence s’observe pour les poids d’azote, de chlorure de sodium et d’acide phosphorique excrétés. Dans ce cas, on additionne les résultats des •deux analyses, et c’est la moyenne arithmétique qui sert à établir le bilan de ■ces deux journées. L’emploi de la sonde au commencement et à la fin de chaque période permet évidemment d’obvier à cette cause d’erreur.

Anabjue de Vitrine. — L’analyse de l’urine ainsi recueillie ne comporte, le plus souvent, que le dosage de l’azote total que l’on opérera commodément par le procédé de Kjeldahl-Argutinski signalé plus haut et qui est évidemment le plus commode, lorsqu’il s’agit d’analyses en longue série, tout en étant suffisamment exact pour le but qu’on se propose d’atteindre. Cazeneuve et Ilugounenq préfèrent employer la méthode de Dumas avec la modification instrumentale très ■commode qu’ils ont proposée (1). Ils opèrent sur 5 centimètres cubes d urine que l’on dessèche au bain-marie avec 5 grammes de plâtre pur et sec, additionné de OB' , 05 d’acide oxalique. Le résidu broyé avec .30 grammes d’oxyde de cuivre est introduit dans le tube à combustion. Hupi'ert simplifie cette manœuvre en introduisant dans une nacelle en cuivre 5 centimètres cubes d’urine avec S gouttes d’acide sulfurique étendu au huitième ; lorsque l’évaporation est presque terminée, on introduit la nacelle dans le lube, et l’on achève de remplir avec l’oxyde de cuivre (2).

(1) Cazeneuve et Ilugounenq, Bull. soc. chim., t. XLIX, p. 900, 1888.

(2) Neubaner et Voget, Aital. des Harns; 9'éd. par Huppert et Thomas, I" padie, p. 500.

Le dosage du carbone et de l’hydrogène qui n'est nécessaire que dans quelques cas spéciaux, se fait à la manière habituelle. L’urine desséchée sur du plâtre ou sur du sable est brûlée avec de l’oxyde de cuivre. Le plus souvent, dans ces cas, on ne se préoccupe que du carbone.

Les fèces. — La récolte des fèces présente des difficultés sérieuses chez les herbivores. Chez les petits animaux, le dispositif signalé plus haut pour la récolte des urines peut être employé avec avantage. Chez les grands herbivores, il faut des appareils spéciaux dont la description ne saurait trouver place ici (1). Le chien peut être habitué assez vite à n’éliminer ses excréments que lorsqu’on le détache ou lorsqu’on le sort de sa cage, et même il n’est pas difficile de recueillir les excréments directement dans une capsule (Voit). Enfin, chez l’homme, l’opération ne présente de difficultés sérieuses que pour certains malades, chez lesquels le mélange des fèces avec l’urine est souvent difficile à éviter.

Quant à la délimitation exacte des fèces, elle est souvent fort laborieuse. Chez les herbivores, le temps que mettent à s’éliminer les fèces qui correspondent à une ration ou à un aliment déterminé est à la fois très variable et très considérable. Henneberg et Stohmann ont vu f élimination des premiers déchets d’une nouvelle nourriture commencer chez le bœuf 34 à 47 heures après l’ingestion de la première ration, et ils estiment à o jours la durée moyenne d’une digestion complète. Chez la chèvre, il faut compter 7 jours (Stohmann), chez le mouton 7 à 8 jours (Weiske) et chez le lapin jusqu'à 23 jours, pour que les derniers restes d’une alimentation donnée aient cessé d’apparaître dans les excréments. Les observations à longue période s’imposent donc chez ces animaux. Ce qui augmente encore les difficultés et aggrave les causes d’erreur, c’est la masse considérable des excréments. Un cheval de 423 kilogrammes, observé par Valentin, recevait par jour 10 kilogrammes de foin et 2 kilogrammes d’avoine (avec 10'‘k,& de matériaux secs) et il rendait en moyenne 3 kilogrammes d’urine (avec0‘'B,39 de matériaux secs) et 17 kilogrammes d’excréments (avec 6'‘e:,27 de résidu sec) (2).

Chez le chien. Voit a observé chez un animal pesant 3b kilogrammes une élimination moyenne de 10 grammes de fèces sèches par jour (sans doute avec une alimentation carnée), mais ici encore, les excréments rendus le matin par exemple ne correspondent pas nécessairement à la pâtée consommée 24 heures auparavant. 11 faut donc se contenter de délimiter les excréments qui correspondent à une période de plusieurs jours. Bidder et Schmidt ont d’abord fait remarquer qu’il est facile de distinguer et de séparer les excréments noirâtres et poisseux fournis par une ration de viande des fèces volumineuses que donne le pain noir. Voit préfère donner à l’animal environ 18 heures avant le commencement d’une expérience environ 60 grammes d’os tendres et autant après la clôture de la série. Les fèces correspondant à la période étudiée et pendant laquelle la nourriture sera composée de viande, ou de viande additionnée de

(If Voy. dans l’ouvrage de Voit, pi 30.

(2) Souvent les excréments contiennent plus d’azote que l'urine. Chez un hœuf, Henneberg et Stohmann ont trouvé en moyenne 44*', 5 d’azote dans les excréments et seulement 28'', 5 dans l’urine des 24 heures.

détermination des recettes et des dépenses de l’organisme 431

graisse, de sucre, d’amidon, etc., sont alors comprises entre deux portions d’excréments blanchâtres, grumeleux et faciles à distinguer.

Chez l'homme, on donnera au sujet son dernier repas d’aliments solides à midi, et l’on n’autorisera le soir que des potages très minces (voy. plus haut) ; pas de lait. Le lendemain matin, au début de la période, c’est-à-dire au moment où commence la récolte des urines, on donnera au sujet trois cuillerées à soupe du mélange suivant (C. von Noorden) (1) :

Charbon végétal . 15 grammes.

Mucilage de gomme arabique . 15

Eau de menthe poivrée . 60 —

Le sujet doit ensuite se rincer la bouche avec soin. Les premiers excréments à compter dans l’expérience sont alors fortement colorés en noir. Il est bon d'administrer dans l’après-midi du premier jour un lavement à la glycérine, afin de hâter l’élimination des masses fécales qui dans l’intestin précèdent encore la première selle au charbon. La . selle ainsi provoquée ne contient encore en général aucune trace de charbon. La suivante, au contraire, ordinairement du lendemain malin, est, au contraire, franchemeiit noire, ou n’est accompagnée que de quelques fragments bruns, qui sont à éliminer comme appartenant à la période antérieure à l’expérience.

A l’issue de la période, c’est-à-dire, si le dernier repas a eu lieu à 6 ou 7 heures du soir, le lendemain malin, au moment de terminer le recueil des urines, on administre une nouvelle portion de charbon. Bien entendu les premiers excréments colorés en noir qui apparaissent maintenant n’appartiennent plus à la période considérée et sont à rejeter (2).

Analyse des fèces. — Les excréments sont pesés à l’état frais. On les arrose ensuite, dans une capsule, d’acide sulfurique étendu, et on les dessèche au bain-marie. A cette première portion, on ajoute le produit des selles subséquentes, avec une nouvelle quantité d’eau acide, on dessèche et on continue ainsi jusqu'à ce que tous les excréments correspondant à la période considérée soient réunis. Au bout de plusieurs jours, les excréments sont secs, bien qu’ils puissent encore être visqueux à chaud, s'ils contiennent beaucoup de graisse. On met ensuite la masse à l’étuve à tOo» pendant 5 à 6 heures ; puis ou pèse, et api’ès avoir détaché avec soin la masse, on reprend le poids de la capsule vide.

(t) C. von Noorden, Beitriige zur Lehre vom Sloffwechsel, Berlin, 1892, 1" partie, p. 143.

(2) Daias ses expériences aujourd’hui classiques sur futilisation des aliments chez l'homme, Rubner s'est servi du lait pour la délimitation des excréments. Sauf dans le cas où cet aliment provoque des diarrhées, la couleur claire et la consistance assez ferme des excréments fournis par le lait permettent une délimitation très facile. Le jour qui précède l’essai on fait boire deux litres de lait, la dernière portion étant administrée 16 heures avant le commencement de l’expérience, soit donc à 4 heures du soir, si la récolte des urines doit commencer le lendemain à 8 heures du matin, puis 6 heures après la fin de l’expérience, le sujet commence derechef l’absorption de deux nouveaux litres de lait (Rubner, Zeitschrift f. Biol., t. X'V, p. 119, 1879).

La différence donne le poids des excréments secs. La masse est alors grossièrement divisée dans un mortier et conservée dans un vase bien bouché.

Pour procéder aux analyses, on agite d’abord le vase, afin de bien mélanger les fragments et de rendre la masse bien homogène, résultat que l’on obtient d’autant plus sûrement que l’on a eu soin de remuer plus souvent avec une baguette la masse fluide des excréments, pendant leur dessication au bain-marie. Puis un certain nombre de fragments sont triturés dans un mortier ou mieux réduits en poudre dans un moulin à poivre.

Pour le dosage d’azote, on pèse 2 à 3 prises de 0,3 à 2 grammes environ chacune, et on les introduit dans le petit ballon où doit se faire la destruction avec l’acide sulfurique et le mercure (si l’on opère d’après Argutinsky). On bouche bien et on attend 12 heures. .Sans cette précaution la masse mousse et déborde facilement, accident qui se produit même parfois, malgré ce repos de 12 heures, si l’on chauffe trop vite au début. La destruction qui est plus longue qu'avec l’urine doit être prolongée pendant 4 ù 5 heures. Les résultats sont eu général concordants, comme le montre l’exemple que voici, emprunté, comme la description qui précède, à G. von Noorden (Op. cit.) :

Excréments secs pour une période de 7 jours : ISO grammes.

2k‘',246 d’excréments secs contenaient . 08‘',0966 d’azote, ou 4,303 p. 100

Moyenne.... 4,308

Les 130 grammes d’excréments renfermaient donc 6S'',642 d’azote, c’est-à-dire :

— = 0,922 grammes par jour.

En général, les excréments de l'homme contiennent environ par jour;

A l’état d’inanition . 0S‘',2 à 08‘',3 d’azote

Pour une alimentation exclusivement carnée 0 3 à 0 8

— — à régime carné prédominant 0 3 à 1 0 —

— — mixte . 0 8 à 1 3 —

— — végétale . 1 0à4 0 —

et quelquefois davantage (G. von Noorden).

Quant à l’utilisation de ces résultats, il importe peu que l’on écrive, pour la balance des recettes et des dépenses d’azote :

(1) Azote ingéré — azote des fèces = azote de l’urine, ou bien :

(11) Azote ingéré = azote de l’urine -f azote des fèces.

Mais il est clair qu’au point de vue physiologique, aucune des deux équations n’est absolument exacte, puisque l’azote des fèces se compose de deux portions, l’une provenant des aliments, l’autre des sucs digestifs et des déchets épithé-

DÉTERMINATION DES RECETTES ET DES DÉPENSES DE l’oRGANISME 433

liaux de la paroi intestinale, et qui, seule, a pris réellement part au mouvement nulritif des corps azotés. A la première de ces portions, il faudrait appliquer la première équation ; à la seconde conviendrait l'équation II. C’est au physiologiste à choisir dans chaque cas l'équation qui donnera à ses ré.sultats la forme la plus convenable.

Le dosage des graisses ne comporte que pour quelques cas spéciaux la détermination séparée des graisses neutres, des acides gras libres et des savons. C'est pourquoi il est indiqué de transfoi’mer tous ces corps en un produit soluble dans 1 éther. Dans ce but, deux portions de S à 8 grammes d'excréments secs pulvérisés sont bouillies dans une capsule de porcelaine, au bain-marie, avec de l'alcool chlorhydrique jusqu'à ce que tout l'alcool soit chassé. On dessèche ensuite pendant 5 à 6 heures à l’étuve à 10'd“; puis on mélange la masse avec du sable pur et sec, et on épuise par de l'éther, comme il est indiqué plus haut pour le beurre. L’extrait éthéré est une masse brune, visqueuse ou solide à froid, et qu’il faut reprendre une seconde fois par de l'éther anhydre. Le résidu abandonné par l'éther est enfin pesé. Il contient des graisses, des acides gras supérieurs, des matières colorantes, et enfin de la cholestérine et de la lécithine. Le plus souvent la masse totale est comptée comme graisse. Pour des essais très précis relatifs à la digestibilité des graisses, on pourra faire le dosage séparé de la cholestérine et de la lécithine d'après Iloppe-Seyler (1).

Le dosage des hydrocarbonés, qui n'est que rarement utile, sera pratiqué d’après la méthode d'Allihn et Liebmann, citée plus haut.

Le dosage du carbone et de l'hydrogène se fait à l’aide de l’oxyde de cuivre par les procédés ordinaires, mais son utilité est fort restreinte.

On ne s’est occupé dans ce qui précède que des matériaux organiques. Un chapitre particulier sera consacré plus loin aux substances minérales, sur lesquelles il n’a été faitd’ailleurs qu’un petit ncmbre de recherches, presque toutes d’ordre qr.a’itatif.