KM LIVBE TU. CHAPITRE III

lions semblableB pour le eon, pour la Inmière ; mais, en dépit de quelques tentatives, les équivalents méeaniqnes du son et de la lumière eout encore h déterminer.

Les combinaisons chimiques obéissent aussi à la grande loi de la corrélalion des forces physiques. Il est clair que toate combinaison ou décombinaison chimique se réduit esseutiellemeot à des mouvements d'atomes et de molécules. Dans toute combinaison chimique, des millions d'atomes se précipitent les uns vers les autres, s'entrechoquent, jusqu'à ce qu'ils soient parvenus à un état d'équilibre stable. Hais ici l'inânie variété des phénomènes rend difficile le calcul des équivalents mécaniques rapportés à l'eau. On est pourtant entré dans cette voie, en déterminant la chaleur de combustion d'un certain nombre de corps. Le tableau suivant indique le nombre de calories développées par la combustion, l'oxydation de quelques corps simples ou composés :

XilDgnmmM i'tn iXeréi da D à 1 dflgT^ par U oûmbloai-

lognnune dfl chique tab-

HydrogÈno M,!»

Carbone 7,9S0

Soufre â,a6S

Phosphori! 8,7*7

Zino. l,ÏOl

Fer 1,S7«

ÉUin i,US

Gm oléflant il,MO

Alcool 7,01$

Inversement, une fois ces corps saturés d'oxygène, leur décomposition par un courant électrique nécessite l'absorption d'une force équivalant au nombre de calories que développe leur combustion.

Ces observations établissent bien qu'en principe, les

TRANSFORMATION DES FORCES EN BIOLOGIE. 533 mouvements atomiques rentrent dans la loi générale de l'unité des forces physiques; mais combien elles sont impuissantes encore h. nous permettre de noter exactement tontes les transformations de mouvement moléculaire qui s'effectuent au sein des corps organisés!

Sans doute, il n'y a, dans ces derniers corps, rien qui ne provienne du monde minéral ; mais ces éléments de provenance minérale, en dernière analyse, se groupent dans l'organisme vivant en composés infiniment complexes et en voie d'incessante métamorphose. Quoique ces transformations chimiques s'opèrent en série assez régulière, suivant une sorte derhylhme chimique, pourtant il est fort difficile de les suivre dans toutes leur» phases et, le plus souvent, on en est réduit, pour se faire une idée des actes chimiques des organismes, k comparer les corps absorbés aux corps éliminés. Mais, dans la machine animale, les actes chimiques les plus importants de la nutrition sont des oxydations, des combustions. Les matières alimentaires introduites dans un organisme animal représentent des systèmes moléculaires contenant des força de temion, c'est-à-dire des groupes de molécules ofi les attractions atomiques se font mutuellement équilibre. Une fois brassés dans le tourbillon nutritif au contact de l'oxygène aérien, ces corps s'oxydent, leur équilibre moléculaire est détruit; ils mettent alors en liberté des forces vives [!}, c'est-à-dire que les attractions moléculaires ne se neutralisant plus les unes les antres, les mouvements atomiques peuvent se

' (1) Enbiiilogie,reipreBBion/'crcMt'itiudoitBe prendre Bimplsment dans UD BPDs méittphorique, dans le sens de forces libres, de forc»t vivantes, comme le dit Helahollz {UbendiseKrSfte). Ls mécaaiqus biologique est trop peu avancée pour qu'on y puisse donner à l'eipression force vive la valeur qu'elleaen mécanique, celle duprodnlt de la masse par le carré de Ja vitesse.

su LITRE Tll. CBAPmE lU.

oommnniqner au milieu ambiant et, par conséquent, se transrornier en chaleur, en électricité, en mouvuneat mécaDique ou de totalité. Ce sont là, en effeF, les trois principaux modes de transformation des monvcments moléculaires dans l'intiioitô des tissus animaux. On sait que, dans les fibres nervenses et musculaires, il y a courant électrique de la surface an centre, et ce courant résulte directement de l'oxydalion ; car il se produit phis nettement encore, comme l'a constaté M. Becquerel, dans do tissu musculaire haché, qui alors s'oxyde ou plnlOt respire plus énergiquement qu'à l'état normal. Nous avoDs signalé, en leur lieu et place, les phénomènes électriques qui s'etTecluent dans les vaisseaux capillaires. Des courants électriques analogues se déveleppent vfsisemblablement dans tons les tissus vivants.

La chaleur organique est beaucoup pins facile à constater que ne l'est l'électricité. C'est, du reste, la forme que prend la plus ^ande partie des forces vives, des mouvements moléeubires libres dans la machine animale. Nous avons vu que cette chaleur maintenait le corps des vertébrés supérieurs à une fimpératnre de 36 à40 degrés.

D'ingéuieuses expériences ont établi, que les œonrements musculaires avaient, tout aussi bien que la chalrar organique, leur source dans les combinnisous chimiques de la machine animale. On a vu que l*aQlivilé musculaire correspondait à une augmentation de la ctmsommaliou d'oxyg^e, proportionnelle à la dépense de force et enSn que, pour une consommation d'oxygène donnée, la chaleur développée et le travail musculaire étaient en raison Inverse l'une de l'autre. La force dépensée es chaleur ne l'est pas en travail mécanique, et inversement. C'est exactement ce qui arrive dans les expériences de physique IHu«.Ouaadua moteur électro-magnétique.por exemple. ' soulève un poids représenté par 131 Itilogranuoètres, il

TRANSFORMATION DES FORCES EN BIOLOGIE. 5£t donne, pour le même trarail chimique dans un calorimètre, 308 calories de mains que dans toutes les expériences (!).

Demêraelout effort musculaire répondàune plus grande consommation d'oxygène et k an développement appréciable de cbaleuF sensible ; mais cette i{uantité de chaleur sensible est d'autant moins grande, ponr un même poids d'oxygène absorbé, que le travail mécnnique accompli a été plus considérable. Cette proposition générale se dégage de diverses expériences, parmi lesqaelles les plus importantes sont sûrement celles de M. Hirn, de Colmar (2), qui a étudié, au point de vue de la production de chaleur et de travail, des hommes montant sur une roue tonmanle, dont les échelons fuyaient sous leurs pieds. IL notait la quantité d'acide carbonique exhalé par les poumons, d'abord à l'état de repos, puis pendant le travail. Il mesurait aussi la quantité d'air inspiré el expiré, et sïmnltimément la somme des kilogram mètres produits.

Les expériences de If. Y. Regoault ont montré que, chez un chien soumis à une alimentation mixte, sur iOO parties d'oxygène absorbé, 7 sont employées à faire de l'eau, en se combinant avec l'hydrogÈne des substances organiques. Or les chaleurs de combustion du carbone et de l'hydrogène sont connues ; on peut donc, étant donnée la quantité d'acide carbonique exhalé, évaluer la. somme de chaleur produite et la comparer anx kilogrammètres du travail extérieur. On trouve ainsi que l'homme peut utiliser en traviûl extérieur environ un cinquième de la chaleur totale développée par les combustions internes.

I«s cbiUres obtenus par le procédé que nous Tenons de

(1) Matteucci, Bemit leienliflque, 1S66, n° 50.

(!) MliltiidtlaSoemédhitlcinnatunlUiiC^ilmtir, 4* anDéB,

ues.

836 UVRE TH. CHAPITRE lU.

décrire, ne sont éTidemment qu'approximatifs. L'oxy^ne exhalé par les poumons sous forme d'acide carbooique, mBme en y ajoutant la quantité d'oxygène qui a dû former de l'eau, d'après les observations de V. Regnault, ne représente pas tout l'oxygène absorbé. La surface cutanée, elle aussi, respire et exhale de l'acide carbonique. Enfln une très-notable portion d'oxygène sert k former, aux dépens des substances albuminoldes, d'une part, des principes immédiats azotés, régressifs, cristallisables, comme l'urée; et, d'autre part, des sulfates, des phosphates, etc., tous corps éliminés par les reins, la sueur, etc.

Pour serrer de plus près la vérité, il faudrait ajouter à cette étude directe des produits de l'exhalation pulmonaire l'étade comparative des aliments et des matières excrémentitielles ; c'est ce que M. Boussingault a appelé la méthode indirecte.

Oq peut, par exemple, doser les ingesta et les excréta d'un oiseau enfermé dans un ballon, en plaçant ce baUon dans un calorimèb^. On Gonslat« ainsi que la chaleur développée est notablement plus grande que celle correspondant h la combustion du carbone et de l'hydrogène. L'excédant est dû, sans nul doute, à l'oxydation des albuminoldes, dont le vrai pouvoir de combustion est mal connu encore.

Pourtant Frankland a donné le tableau de l'énei^e calorifique et mécanique développée par la combustion des diverses substances alimentaires. D'après ces données, les matières alimentaires grasses fournissent plus de chaleur et de force disponible que les matières sucrées et amylacées, et celles-ci en produisent plus que les viandes de bœuf, de veau, de porc et de poisson.

D'après Frankland, 1 kilogramme de substance moBculaire desséchée, puriGée dans l'éther et transformée en

TBAN5P0R1UTI0N DES FORCES EN BIOLOGIE. 837 urée par la combustion, développe 4368 unités de cluleur(l).

11 n'y « donc poiut, comme l'avait prétendu Liebig, des aliments respiratoires exclusivement destinés h Ure brûlés, eu fournissant de la chaleur, et des aliments plastiques exclusivement destinés k être assimilés et k fournir du travail utile. Tous les aliments, toutes les substances organiques s'oxydent en fourniseant de l'énergie. Cette dernière proposiLion a été mise bore de doute par MM. Fick et Wislicenus dans leur célèbre ascension du raulborn(2).

Ces observateurs, après avoir préalablement déterminé le poids de leur corps et s'être Boumis pendant trente-six heures à une alimentation non azotée, montèrent sur le Pauthorn, en prenant soin de doser l'urée expulsée pendant le trajet et pendant les six heures suivantes.

Connaissant leur poids et la hauteur de la montagne au-dessus du lac de Brienz, ils avaient la somme des kilogrammètres, des unités de travail. Le poids de l'urée «xcrélée donnait, d'après les cbiiTres de Frankland, la chulcur développée par la combustion des substances albuminoïdes, et surtout du tissu musculaire. Or, les deux expérimentateurs trouvèrent que l'oxydation de matières azotées n'avait pu fournir, au maximum, que la moitié du travail extérieur accompli, sans tenir nul compte des frottements, des contractions du cœur, des mouvements thoraciques, etc.

D'autre part, le docteur Verlorena remarqué que beaucoup d'insectes se nourrissent surtout de matières albuminoïdes, au moment où ils accomplissent peu de travail musculaire, et, au contraire, ont une alimeotation presque exclusivement ternaire et non azotée, quand ils trait) Rtinu d*i court teimUflqtia, tSG6-18ST, p. SI. (ï) Philoêophkal Uagaiint, t XXXI.

!08 LITRE va. CHAPITRE ni.

vaillent beaucoup. II note encore que les abeilles et les papillons se nourrissent de substances trës-pauvrement uotées.

Les données précédentes permetteat donc d'apprécier conTenableiuent le rAle et la valeur des diverses catégories de sabstances alïmentùres.