Montrons nettement ce dont il s'agit. La chaleur déve
(1) Voy.» De la chaleur produite par les étrex vivants, par fiavarrot (185.%), p. !Î21.
CHALEUR DES ftTRES VIVANTS. 01
loppée pendant la formation et la vie des êtres organisés, tant animaux que végétaux, peut être, soit mesurée directement, soit calculée. Mais les mesures directes ne sont praticables que dans les cas où la chaleur développée est considérable; il est donc essentiel de pouvoir calculer celle-ci à priori, tant comme donnée essentielle des études biologiques, que pour contrôler les théories thermochimiques par les résultats des expériences, loules les fois que celles-ci sont praticables. Les théorèmes suivants fournissent les bases de ces calculs; ils sont spcVinh»ment applicables à la chaleur animale (1).
La cluileur développée jxtr un être vlvonl^ pemUnU uve ]tériode quelconque de son e.risienre, accomplie sans le concours d* aucune énergie étrangère à celle de ses aliments (i), est égale à la chaleur produite par les métamorphoses chimiques des principes immédiats de ses tissus et de ses aliments, diminuée de la chaleur absorbée par les travaur extérieurs effectués par Vêtre vivant.
Ce théorème est une conséquence du second principe.
1. Il en résulte que V entretien de la vie ne consomme aucune énergie qui lui soit propre; c'est-a-dire aucune énerjfie qui ne puisse être calculée d'après la seule connaissance des métamorphoses chimiques accomplies au sein de Tèlre vivant, des travaux extérieurs qu'il effechie, enfin de la chaleur qu'il développe.
â. La durée de la vie elle-même et la nature des mélamorjihoses intermédiaires ne jouent aucun rôle dans le calcul de l'énergie nécessaire à son entretien; pourvu que les états inilial et final de l'être vivant et des matières qu'il assimile soient exaclcmc^nt connus.
il) Anmlen tle chimie et de physique, V^ série, I8(m, t. VI, p. 412. it) L'oxygHne et Veau soni compris dans celte désignation.
Jj «*]. - TUé^r^tmC' II.
La clialexii développée par un être vivant qui n'effectue aucun travail extérieur jmidant une période donnée de son eristence, accomplie sans le concours d'aucune énergie etratujère à celle de ses aliments^ est égale à la différence entre les chaleurs de fonnation {depuis les éléments) des principes immédiats de ses tissus et de ses aliments réunis^ au début de la période envisagée, et les chaleurs de formation des principes immédiats de ses tissus et de ses excrétions, à la fin de la même période,
1. Les changomcnls chimiques éprouvés par les principes immédiats des êtres vivants sont de nature diverse. Ils consistent, soit en oxydations, soit en hydratations et déshydratations, soit en dédoublements. Chacune de ces réactions, envisajj^ée séparément, peut déj^ajçcr ou absorber de la chaleur.
•2. Il résulte de là que le calcul de la chaleur «animale ne saurait être établi, comme on l'avait cru autrefois, par la seule connaissance de l'oxygène absorbé pendant la respiration, même jointe à celle de l'acide carbonique expiré.
La connaissance exacte du rapport entre ces deux substances ne suffît pas davantage; attendu que cet oxygène n'est employé ni à brûler simplement du carbone, comme le supposaient les anciens calculs, ni A former exclusivement de l'acide carbonique.
Kn outre, les réactions d'hydratation, de déshydratîition et de dédoublement dégagent ou absorbent de la chaleur, chacune pour son propre compte.
Il est nécessaire de tenir un compte séparé de tous ces effets, si l'on veut évaluer rigoureusement la chaleur animale; c'est-à-dire qu'il est nécessaire de connaître exactement l'état initial et l'état final du système total formé par l'être vivant, ses aliments, l'oxygène qu'il absorbe, l'acide carbonique, l'eau et les substances diverses qu'il rejette.
rî. L'importance de ce mode d'évaluation exacte, et spécialement celle des phénomènes d'hydratation et de dédoublement
CUALKlll DES ÉTIŒS VIVANTS. î»3
dans l'élude de la chaleur aniuiale, avait élé longlciiips méconnue, ou tout au plus vaguement entrevue, avant la longue' suite de calculs et d'observations précises que j'ai publiés depuis 1865, sur les amides, les éthers, les sucres, les corps gras neutres, etc.
§ i. — Thé«rèuc III. — EUit d>«irciica.
La chaleur développée par un être vivant qui ne reçoit le coucours d'aucune énergie ctratigère à celle de ses aliments, et qui n'effectue aucun travail extéi^ieur, i)endunt la durée d'une /k'riode à la fin de laquelle Vétre se retrouve identique à ce quil était au commencement , est égale à la différence entre les chaleurs d€ formation de ses aliments {l'oxygène et l'eau étant compris sous cette dénomination) et celles de ses excrétions {eau et acide carbonique compris).
Ce théorème peut être appliqué à Télude d'un être adulte qui respire et se nourrit, sans varier de poids et sans éprouver de modification appréciable dans son état, pendant une période donnée de son existence. De telles conditions étant supposées réalisées, le calcul de la chaleur animale devient facile, du moins en théorie, puisqu'il n'exige pas la connaissance de l'état actuel des principes immédiats de l'être vivant lui-même. Mais il n'en est pas de même pour un être qui se développe, tel qu'un embryon; ou pour un être qui dépéri!, tel qu'un malade.
§ 5. — Théorème 11'. — Trii%aiii ciCcrloarM.
La cluileur développée par un être vivant qui effectue des travaux extérieurs, toujours sam le concours d^une énergie étrangère à celle de ses alinwnts, et sans éprouver de changement appréciable dans sa constitution chimiqm\ jmit être calculée iFaprès la différence qui existe entre la chaleur de formation de ses aliments et celle de ses excrétions, diminuée d'une quantité équivalente au travail accompli.
ÎU AFFLMTË CHIMiCHJE ET CALOiaMÉllUE,
Tel est le cas il'ui^ manœuvre, ou d'un homme eflectuanl l'ascension d'une haule montagne ; dans l'hypothèse où ses m\ï9eles et ses divers tissus n'éprouvent aucun changement capable de modifier la nature ou la proportion des principes immédiats qui les constituent.
Les théorèmes précédents soirl, je le répète, les fondements de la théorie moderne de la chaleur animale.
Précisons davantage les réactions oxydantes, hydratantes et autres, développées dans les êtres vivants.
.§ 6. — Thé^rènie %'. — OxydaU^m iMdireeieii ( t ).
Les oxydatiom exercées dans les élres vivants par Voxygène déjà combiné ne dégagefil pas la même quantité de chaleur que les oxydations par V oxygène libre; la differenie est égale à la cluileur dégagée (ou absorbée) lors de la première combinaison*
1. Ce résultat s'applique immédiatement à la chaleur animale. En efiot, les oxydations s'effectuent dans l'épaisseur des tissus, à l'aide de l'oxygène fixé a l'avance sur les globules du sang. Elles y produisent donc en moins lonh» la chaleur déjà dégagée au moment où l'oxygène a été fixé sur les globules; quantité inconnue, mais qui ibrme certainement une fraction notable, le dixième peut-être, de la clialeur de combustion totale des aliments, opérée par le même poids d'oxygène.
2. A la vérité, la chaleur dégagée au moment de la fixation de l'oxygène sur les globules se reliouve dans l'évaluation totale de la chaleur animale ; puisque cette première fixation a lieu dans l'intérieur du corps. La quantité totale de chaleur dégagée demeure donc la môme que si l'oxygène libre agissait directement. Mais cette quantité se partage en deux portions, fortdistinctes par leur localisation :
L'une étant dégagée au moment du contact du sang avec l'air, dans les capillaires du poumon; L'autre, au contraire, étant développée dans l'épaisseur des
(I) Voyc«pagc3i.
CHVLEUK DES ÊTRES VIVANTS. fCi
tissus, au lieu njèrnc des rnélaïuorphoses conséculives, voiir même en piusieuis lieux successifs, si ces métamorphoses ne produisent pas du premier coup une combustion complète.
3. On vient de voir combien est ^rand le premier dégagement de chaleur; il semble donc que la température des poumons devrait en èlre affectée notablement. Mais, en réalité, cette chaleur dégagée dans les poumons n'en surélève pas sensiblement la température; attendu qu'elle est compensée sur place par la chaleur absorbée au moment où l'acide carbonique se dégage, sous un volume gazeux à peu près égal à celui de l'oxygène absorbé. La dernière quantité avait d'ailleurs été dégagée en plus dans les tissus, sur le lieu même de la réaction préalable qui a formé l'acide carbonique.
i. Il y a donc là des compensations locales, (|ui peuviMii se faire en des endroits très divers, suivant des proportions fractionnées (^t très inégales. En effet, tandis que roxygène agit dans les tissus à l'état déjà condensé, les produits de Toxydation locale sont la plupart distincts de l'aride carbonique et naturellement liquides ou dissous (voy. page 87).
5. La décomposition de l'acide carbonique par les végétaux donne lieu à des remarques analogues, la chaleur absorbée étant différente suivant que l'acide carbonique est pris sous forme gazeuse ou |)réalablement dissous dans l'eau.
S 7. — Tlié^rèiiie %'i. — Oxydattons t«f«le«.
L\KV!/ili(lion totale d\m pnucipe immédiat^ au nwyeu de rojcygèm lUn^Cy cesi-à-dire sa transforma Ihm hUègrale en eaa el en acide carbonique^ <%<'î/^' w'*^ quaniilê de clialeur cyale à la différence entre les ch<jtleurs de comtmstion de ses éléments et sa propre chaleur de formation^ depuis les mêmes éléments.
1. Ainsi, par exemple,. l'oxydation totale de l'alcool du vin, alcool dissous dans une grande quantité d'eau, si on le suppose changé en eau el acide carbonique dissous, dégage pour 46 granmies d'alcool :
% AFFINITE CHIMIQUE ET CAlX)ftlMETKIE.
+ 199,^ Calories (correspondanl à 24 grammes de carbone), + 207. Calories (correspondant à G grammes d*hydrogènc), — 70,5 Calories (correspondant à la formation de l'alcool dissous) ; soit en tout, 329,7 Calories.
2. Il résulte de là que la fixation d'un même poids d'oxygène, sur un principe immédiat qu'il change entièrement en èau et en acide carbonique, peut dégager des quantités de chaleur fort inégales. Ainsi 8 grammes d'oxygène employés à brûler :
Cul
lie l*alcool pur (acide carbonique gazeux), dégagent + S6,8
de Tacide acétique + 26,i>
de Tacidc butyrique + 25,0
fie l'acide margariquc -\- 26,0
de l'acide oxalique + 30,0
de Tacide formique + 35,0
de Toxamide (avec formation d'azote) + ^^>^^
Les nombres sont à peu près les mèjiies pour la plupart des acides gras, contrairement à une opinion assez accréditée; mais ils peuvent différer du simple au double pour d'autres corps. Ces différences existent, même dans le cas où le volume de l'acide carbonique produit est égal à celui de l'oxygène absorbé : l'acide acétique pioduirait ainsi + 26 Calories; la glycose, + 30^**,2; cl Toxamide, + 49^Sfi seulement.
§ 8. ~ Tkéorèiiie Vil. — •xydaM^iM InroM^èleff.
L'oxydation incomplète cTun principe immédiat jHrv Voxygène libre dégage une quantité de chaleur égale à la différence entre la chaleur de combustion du princii>e et celle des produits actuels de sa transformation,
1. Une même quantité d'oxygène peut ainsi dégager des quantités de chaleur extrêmement inégales.
Par exemple, une même quantité d'oxygène, en se fixant sur des corps tels que les alcools, pour les transformer en acides correspondants, sans changer le nombre d'équivalents du carbone, dégage dos quantités de chaleur qui varient enti*e des
