LES TRANSFORMATIONS DE L'ÉNERGIE DANS LES MUSCLES
C'est dans la production de cette troisième partie de l'énergie animale, qu'il y a transformation partielle de l'énergie chimique des aliments en énergie mécanique, suivant un processus sur lequel les travaux de M. Ghauveau ont jeté une vive lumière.
Non content d'une étude synthétique portant sur un organisme tout entier. M. Ghauveau a voulu saisir le mécanisme "de la production du travail dans l'organe mécanique lui-même, dans le muscle.
Un muscle peut travailler de deux manières : il peut rendre un travail véritable, au sens* ordinaire çt mécanique du mot. C'est ainsi que le biceps produit un vrai travail extérieur lorsque la main saisit un poids et qu'elle le ^oulève à une certaine hauteur. Mais le muscle peut encore être le siège d'une dépense de force lorsqu'il exerce un effort continu, et qu'il se contracte, sans qu'il y ait cependant travail extérieur. Dans le langage de l'énergétique biologique, on dit qu'il y a travail statique. Tel est le cas lorsqu'on soutient un poids à bras tendu.
Comparer directement le muscle au repos et le muscle qui produit du travail extérieur serait très complexe, car les réactions chimiques sont plus actives dans le muscle qui travaille. L'idée essentielle de Chauveau et de ses collaborateurs est de comparer le muscle qui produit un effort statique et celui qui produit du travail extérieur. On peut rendre, dans les deux cas, les réactions identiques, et vérifier qu'elles produisent un inégal dégagement de chaleur. Le biceps qui maintient un poids à bras tendu, et celui qui effectue un vrai travail mécanique, lorsqu'ils sont le siège de réactions également actives, s'échauf-
fent inégalement. De deux muscles également contractés, celui qui développe un simple effort statique s'échauffe plus que celui qui accomplit un travail.
Les expériences ont porté sur le muscle releveur de la lèvre supérieure du cheval. A l'état d'activité normale, ce muscle est traversé par un flux de sang cinq fois plus grand qu'au repos, en même temps qu'il absorbe vingt fois plus d'oxygène et qu'il s'y brûle trente-cinq fois plus de carbone.
En sectionnant, sur un cheval, le tendon de ce muscle du côté droit, on empêche le muscle droit de produire du travail effectif, mais non de se contracter. Si on présente à l'animal un repas d'avoine, le muscle gauche se contracte et relève le côté gauche de la lèvre; le muscle droit se contracte aussi, mais ne tirant que sûr un tendon coupé, Une produit pas de travail extérieur; il produit seulement un effort statique. Or, les deux muscles ont alors leur activité également accrue : en prélevant dû sang à l'entrée et à la sortie des deux muscles droit et gauche, on trouve, à l'analyse, des résultats identiques des deux côtés. L'excès d'énergie chimique dépensée dans le muscle en activité sert donc, à droite, à entretenir le muscle en état de contraction, et à cela uniquement ; à gauche, elle sert à entretenir l'état de contraction et, en outre, à produire un travail mécanique.
Or, le muscle droit se trouve porté à une température qui dépasse de 0°,47 celle du muscle au repos; le muscle gauche à une température qui dépasse seulement celle du muscle au repos de 0°,42. Le travail mécanique produit par ce dernier a pu être mesuré en sectionnant le tendon du muscle gauche, et lui substituant une lanière élastique de caoutchouc. On a trouvé, au cours d'une expérience, que le travail du muscle est de 30 centièmes de kilogramme Lre par minute. La chaleur dégagée dans les deux muscles peut, à son tour, être déduite du poids du
LA DÉGRADATION DE l/ÉNERGIE DANS i/ÊTRE VIV
sang qui a traversé le muscle et de son élévation de température, car le sang s'échauffe en circulant dans un muscle contracté : cette chaleur a été, en une minute, de 7 petites calories — exactement 7,28 — dans le cas du muscle droit et de 6 calories 1/2 dans le cas du muscle gauche. La différence, — 78 centièmes de petite calorie, — équivaut à un travail de 33 centièmes de kilogram mètre, c'est-à-dire très sensiblement au travail effectué par le muscle producteur d'énergie mécanique.
Travail et chaleur sont donc empruntés à l'énergie des réactions chimiques supplémentaires qui se passent dans le muscle contracté. La contraction se réduit-elle à un effort statique sans travail extérieur, l'énergie chimique se dégrade et se retrouve toute à l'état de chaleur. S'il y a, au contraire, travail extérieur, ce travail est directement emprunté à l'énergie chimique, le déchet seul retombant toujours à l'état d'énergie calorifique. Quelle que soit l'énormité de ce déchet — près des 9 dixièmes dans l'expérience de Chauveau — la fraction transformée en énergie mécanique atteint néanmoins une valeur qu'elle ne pourrait jamais avoir si l'énergie chimique avait pris au préalable la forme inférieure d'énergie calorifique.
Il est possible que, dans l'analyse des phénomènes si curteux que nous offrent les colloïdes, on arrive à trouver des transformations directes d'énergie chimique en travail, ou que, s'il existe une forme intermédiaire de l'énergie par laquelle doive se faire cette transformation, ce soit encore, comme dans le cas de la pile, la forme électrique. En tous les cas, la transformation, dans le muscle, de l'énergie chimique en énergie mécanique est une transformation d'une énergie de qualité supérieure en une autre de qualité équivalente : elle ne constitue aucune exception à la loi générale de dégradation.
