DE LA CHALEUR ANJMALE

Origines de la chaleur animale. — Théorie de Lavoisier. — PeiTcctionnements apportés à cette théorie. — Estimations des forces contenues dans les aliments et dans les produits secrétés. — Difficulté de ces estimations. — La force cédée par les substances alimentaires se transforme en partie en chaleur et en partie en travail. — Siégedes combustions dans l’organisme. — Echaufîement des glandes et des muscles pendant leur fonction. — Siège de la calorification. — Intervention des causes de refroidissement. — Température animale. — Régulateur automatique delà température animale.

Si Ton a attribué pendant si longtemps à la chaleur animale une nature toute particulière et si on s’est refusé à l’assimiler à celle qui se manifeste dans le règne inorganique, cela tient à certaines conditions dans lesquelles les tissus vivants s’échauffent ou se refroidissent, sans qu’on puisse facilement saisir comment apparaît cette chaleur, ni comment elle disparaît. Il était presque naturel d’admettre que la chaleur se lie à des influences d’origine nerveuse, en voyant certaines émotions violentes amener chez l’homme un froid glacial tandis que d’autres lui faisaient brusquement monter la chaleur au visage. Tous ces faits ont trouvé aujourd’hui leur explication dans laquelle rien ne vient plus enfreindre les lois ordinaires de la physique. Pour les bien faire saisir nous devrons passer en revue la production de la chaleur et sa répartition dans les différentes parties de l’organisme.

Marey. 2

FORCES ET ORGANES

On a constaté depuis longtemps que les aliments sont indispensables chez les êtres vivants, à la production de la chaleur, aussi bien qu’à celle de la force musculaire. L’inanition, en même temps qu’elle abat les forces de l’animal, produit en lui un refroidissement profond.

C’est au génie de Lavoisier qu’on doit l’assimilation de l'organisme vivant à un foyer qui brûle ou oxyde sans cesse des substances prises au dehors, en empruntant à l’atmosphère l’oxygène nécessaire à ces transformations. Cette théorie est sortie triomphante de toutes les attaques dont elle a été l’objet et qui n’ont eu pour effet que de la perfectionner dans ses détails.

Réduisons à ses proportions réelles la comparaison de l’organisme avec un foyer en ignition. De part et d’autre une matière oxydable se trouve en rapport avec de l’oxygène ; mais tandis que, dans un foyer, le gaz en nature arrive au contact du combustible préalablement porté à une température élevée, dans l’organisme, le gaz arrive dissous dans le sang au contact de matériaux dissous eux-mêmes dans ce liquide ou profondément engagés dans le tissu des organes. La circulation transporte ainsi, dans tous les points de l’organisme, les éléments nécessaires au dégagement de la force. Ces corps restent en présence, sans agir les uns sur les autres, jusqu’au moment où une action spéciale provoque leur combinaison. Au système nerveux appartient ce rôle analogue à celui de l’étincelle qui allume le foyer, ou de la capsule qui provoque la déflagration de la poudre à canon.

Quand l’oxydation est terminée et quand les forces nécessaires aux fonctions ont été mises en liberté, il reste dans les tissus des produits devenus inutiles et comparables aux cendres du foyer et aux gaz qui s’échappent par la cheminée. Ces produits devront être éliminés. C’est encore la circulation qui se charge de cet office ; le sang dissout l’acide carbonique et les sels qui sont les produits ultimes des fvydations organiques, puis les porte dans son parcours perpétuel aux organes éliminateurs : au poumon et aux glandes.

Tant qu’on ne soupçonna pas la chaleur et le travail mé-

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canique de pouvoir se substituer Tun à l’autre, on essaya de rendre compte de toutes les combustions qui se passent dans l’organisme en évaluant la quantité de chaleur qu’un animal dégage en un temps donné. Les physiciens et les physiologistes firent les plus grands efforts pour saisir cette égalité illusoire entre la chaleur théorique qui correspondrait aux combustions dont l’organisme est le siège et la quantité de chaleur que fournit fanimal mis en expérience.

De même qu’une machine, lorsqu’elle travaille, fournit moins de chaleur au calorimètre que n’en dégagerait un simple foyer consommant la même quantité de combustible, de même, l’être vivant dégage d’autant moins de chaleur qu’il exécute plus de travail mécanique. On a vu, à propos des expériences de Hirn, que c’est seulement d’après l’écart qui existe entre la chaleur expérimentalement obtenue et celle dont on avait fait l’estimation théorique que l’on essaie aujourd’hui de trouver la valeur de l’équivalent du travail mécanique chez les êtres vivants.

Quelles que soient les manifestations variées de la force dans l’organisme, toujours une certaine partie de cette force se traduit sous forme de chaleur et c’est là ce qui donne aux animaux une température supérieure à celle du milieu où ils vivent.

Peut-on, en explorant la température des différentes parties du corps de l’animal, saisir les points où la chaleur se forme et assigner le siège véritable des combustions dont nous ne constatons que les résultats lointains?

Il est aujourd’hui démontré que le poumon , par lequel l’oxygène de l’air pénètre dans l’organisme, n’est pas le siège des combustions, car le sang qui sort de cet organe est plus froid, en général, que celui qui y est entré. De sorte que si l’on introduit deux thermomètres ou deux aiguilles thermoélectriques dans le cœur d’un animal, afin d’explorer la température du sang qui revient par les veines de tout le corps dans les cavités droites, et celle du sang qui vient du poumon dans les cavités gauches, c’est le sang du cœur droit qui est le plus chaud; la chaleur s’est donc produite principalement sur le trajet de la grande circulation.

FORGES ET ORGANES

Veut-on localiser davantage les origines de la chaleur? R faut prendre un organe en particulier et explorer, d’une manière comparative, la température du sang qui lui arrive par les artères et du sang qui en sort par les veines. C’est ainsi qu’on a reconnu que les muscles en action et les glandes, pendant qu’elles sécrètent, sont des organes de production de chaleur ; c’est précisément dans ceux-là que se produisent les actions chimiques les plus énergiques.

Mais il ne faudrait pas s’attendre, en explorant tous les muscles ou toutes les glandes au moment de leur action, à constater toujours une élévation dans la température de leur sang veineux. En effet, un troisième élément intervient dans le problème : c’est la déperdition de chaleur qui a lieu pendant que le sang traverse l’organe. Or, toutes les parties du corps ne sont pas également soumises aux pertes de chaleur; les plus superficielles y sont le plus exposées, tandis que les organes profonds sont abrités contre les causes de refroidissement. Lorsqu’on veut constater réchauffement du sang dans les glandes , il faut choisir, pour cette exploration, le sang des veines du foie ou des reins, organes abrités contre le refroidissement. Dans ces conditions tout dégagement de chaleur dans la glande doit se traduire par une élévation de la température de son sang veineux. Si nous prenions au contraire la glande sublinguale et si, après l’avoir mise à nu, par un temps froid, nous explorions la température du sang des veines de cette glande, nous trouverions ce sang plus froid que celui qui y est entré par les artères. Faudrait-il en conclure qu’il ne s’est pas dégagé de chaleur dans cette glande? Nullement. Il faudrait simplement admettreque la perte de chaleur a excédé la production.

En somme, la chaleur paraît se produire dans tous les organes, mais à des degrés divers, suivant l’intensité des actions chimiques qui s’y passent. La température d’un organe résulte nécessairement de la chaleur que le sang lui a apportée, de celle qui s’est produite à son intérieur et de celle qu’il a perdue. C’est pour cela que certaines veines, les veines des membres par exemple, ramènent du sang plus froid que celui des artères correspondantes, tandis que d’autres.

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comme les veines sushépatiques à la sortie du foie, ramènent du sang plus chaud que celui qui est entré dans la glande hépatique. En somme, tout compensé, le sang veineux réchauffé prédomine dans l’organisme sur celui qui s’est refroidi ; de sorte qu’il rentre au cœur de 1° 1/2 environ plus chaud qu’il n’en est sorti.

Ceci nous conduit à étudier la question de la température des animaux.

Parmi les différentes espèces animales, quelques-unes, tout en produisant de la chaleur, subissent cependant les variations de la température ambiante, de telle sorte qu’on a pu les appeler animaux à sang froid. On les nomme aujourd’hui animaux à température variable, ce qui est plus exact. Quant aux animaux dits à sang chaud, ils présentent celte propriété singulière d’avoir, dans les régions profondes de leur corps, le sang à une température à peu près constante, malgré les variations de la température extérieure. Ainsi chez l’homme qui , naviguant des régions polaires à l’équateur, peut subir, en quelques semaines , des écarts de 30 degrés dans la température ambiante, le sang reste à une température voisine de 38°.

On conçoit qu’au milieu de variations incessantes de la production de la chaleur au sein de l’organisme, et de variations non moins grandes dans les causes de sa déperdition, une pareille fixité ne puisse être obtenue qu’au moyen d’un régulateur de la température. Nous allons entrer dans quelques développements sur le merveilleux fonctionnement du régulateur de la température animale.

L’industrie humaine s’est trouvée bien souvent aux prises avec la nécessité de produire des températures fixes ou tout au moins de combattre des causes de refroidissement ou d’échauffement exagérés. Dans une étuve, il ne faut ni dépasser une certaine température ni tomber sensiblement au-dessous. Mais ce problème est relativement simple. En effet, l’étuve est toujours plus chaude que l’air extérieur, elle ne peut être soumise qu’à des causes plus ou moins intenses de refroidissement que l’on compense en faisant

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varier convenablement la production de chaleur. Le régulateur de Bunsen résout fort bien ce problème, en réglant l’arrivée du gaz qui sert de combustible, Faugmentant si l’enceinte tend à se refroidir , la diminuant dans le cas contraire.

Dans l’économie animale, deux ordres d’influences tendent sans cesse à faire varier la température dans sa production et dans sa dépense. Les causes de déperdition de chaleur existent, comme dans l’étuve que nous venons de prendre pour exemple. La température de l’air ambiant, contre laquelle les vêtements nous abritent d’une manière plus ou moins efficace; d’autre part, l’évaporation plus ou moins facile de la transpiration cutanée suivant l’état hygrométrique de l’atmosphère; l’action du vent ou des courants d’air ; la température des bains dans lesquels nous nous plongeons, ces différentes causes tendent à accroître ou à diminuer la déperdition de chaleur que subit le corps. A ces influences s’ajoutent celle des aliments chauds ou froids que nous prenons, de l’air chaud ou froid que la respiration introduit dans nos poumons, etc. Tout cela constitue en général des causes de déperdition de chaleur.

Un autre élément variable dans l’établissement de la température animale, c’est la production de chaleur qui se fait au sein de l’organisme et qui varie, aussi bien que la perte, sous des influences nombreuses. Les aliments que nous prenons agissent par leur quantité et par leur nature sur cette production de chaleur intérieure; l’activité des glandes s’allie à un dégagement de calorique ; il en est de même de l’action musculaire qui ne peut se produire sans échauffement du muscle.

Il est vrai que, dans certaines limites, nos sens nous avertissent de restreindre la production de chaleur ou de l’activer, suivant que les influences extérieures diminuent ou augmentent la déperdition. Ainsi, l’alimentation varie avec les climats, de façon que la sobriété forcée de l’habitant des pays chauds n’a plus de raison d’être dans les climats froids. L’oisiveté obligatoire pendant les chaleurs du jour sous un ciel brûlant est une manière de diminuer la production de

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chaleur; l’homme du Nord au contraire cherche dans l’activité musculaire un moyen de compenser les causes de refroidissement qu’il subit.

Mais là n’est pas le vrai régulateur de la température animale. La volonté commande tous ces actes dont l’influence peut bien être favorable à la régularisation de notre température; mais, en général, la nature, pour assurer les fonctions indispensables à la vie, les soustrait à notre volonté. C’est dans un appareil automatique que nous trouverons le régulateur véritable de la température.

Cet appareil doit donc obéir à la fois à des influences extérieures et à des influences du dedans ; il doit retenir la chaleur quand elle tend à se perdre en trop grande quantité ; il doit, d’autre part, en favoriser la déperdition dans les cas où elle se produit en trop grande abondance au sein de l’organisme.

Ce double but est atteint par une propriété de l’appareil circulatoire : les vaisseaux sanguins, animés par des nerfs dont M. Cl. Bernard a révélé l’action, se resserrent sous l’influence du froid et s’ouvrent au contraire par l’effet de la chaleur. Cette propriété règle, à la fois, le cours du sang dans chacun des organes et la température dans l’économie tout entière.

Prenons un animal qui vient d’être tué ; chez lui, la circulation du sang est arrêtée, et avec elle toutes les fonctions sont supprimées. Cet animal, placé dans un milieu à basse température, va se refroidir. Suivant les lois physiques, c’est d’abord les extrémités des membres et la surface du corps qui perdront leur chaleur, tandis que les parties centrales resteront encore très-chaudes, abritées qu’elles sont, parles couches plus superficielles, contre les causes de déperdition de chaleur. Ce cadavre se comportera comme un corps inerte qui a été chauffé et qui se refroidit. La circulation du sang s’oppose, pendant la vie, à cette inégale répartition de la chaleur dans les différents points de l’organisme. Amenant, aux parties superficielles, du sang artériel dont la température est voisine de 3S^ centigrades, elle les réchauffe lorsque la température extérieure tend à les refroidir. D’autre part,

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si, chez l’animal vivant, la production de chaleur vient à augmenter, la circulation s’oppose à réchauffement indéfini des régions centrales du corps : elle emmène cette chaleur à la surface où elle se perd au contact du milieu extérieur plus froid.

La circulation du sang a donc pour effet d’uniformiser la température dans l’organisme. Mais ce nivellement n’est jamais complet; en effet, sauf le cas où l’animal serait dans une étuve à 38®, et ne perdrait rien de sa chaleur, la surface du corps est toujours plus froide que les régions pro • fondes. Ce refroidissement, du reste, est sans inconvénient puisqu’il ne porte pas sur les organes essentiels.

Si la circulation du sang avait toujours et partout la même vitesse, cette uniformisation n’aurait pas pour résultat de conserver aux régions profondes la température constante qui leur est nécessaire ; on verrait seulement le corps subir d’une manière plus générale des élévations ou des abaissements de température, suivant que les causes de production de chaleur ou celles de déperdition viendraient à prédominer. Pour produire la fixité de la chaleur centrale, il faut, de toute nécessité, qu’une influence quelconque vienne augmenter la rapidité de la circulation, toutes les fois que l’organisme produit plus de chaleur, ou que l’élévation de la température ambiante diminue les causes de refroidissement. La circulation des régions superficielles du corps possède précisément une très-grande variabilité, ainsi qu’on le peut voir d’après les changements d’aspect de ces régions qui sont tantôt rouges, chaudes et gonflées, tantôt pâles, froides et diminuées de volume, suivant la plus ou moins grande abondance de sang qui y circule. Cette variabilité tient à la contraction ou au relâchement des artérioles dont les tuniques musculeuses obéissent à des nerfs spéciaux. Lorsque, sous l’influence de ces nerfs nommés vaso-moteurs , les vaisseaux d’une région se contractent, la circulation s’y ralentit, tandis que par une action contraire , le relâchement des vaisseaux accélère le cours du sang.

Or, c’est la température elle-même qui agit, le plus ordinairement, pour régler cet état de contraction ou de relâche-

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ment des vaisseaux, de sorte que la température animale possède véritablement un régulateur automatique.

Tout le monde a remarqué l’influence du chaud et du froid sur l’état de la circulation de la peau. Qu’on trempe une main dans l’eau chaude et l’autre dans l’eau froide, la première rougira et la seconde pâlira ; la chaleur a donc pour effet de relâcher les vaisseaux, le froid de les resserrer. En d’autres termes, d’après ce que nous avons vu plus haut, la chaleur, par l’action qu’elle exerce sur la circulation, favo • rise la perte de chaleur, le froid agissant en sens inverse tend à diminuer l’intensité du refroidissement. Et ce n’est pas seulement sous l’influence des variations de la température extérieure que ces effets se produisent ; on les observe également quand la chaleur animale varie dans sa production. L’échaufîement de l’organisme qui accompagne l’activité musculaire, ou qui résulte de l’ingestion de boissons très-chaudes, provoque l’accélération de la circulation superficielle qui va rejeter au dehors cette chaleur en excès; l’inanition, le repos musculaire, l’ingestion d’eau glacée, etc., ralentissent la circulation périphérique et enrayent son influence refroidissante.

Telles sont, autant que nous avons pu l’exposer dans un chapitre aussi court, Torigine et la répartition de la chaleur dans l’organisme animal. Le rôle de la circulation du sang sur la répartition de la chaleur eût peut-être réclamé plus de détails; nous l’avons traité plus complètement ailleurs (1). Ici la chaleur n’est étudiée que comme manifestation de la force, et nous avons seulement voulu faire voir que malgré les apparences , la chaleur est de même nature dans le monde inorganique et chez les êtres organisés. ^

1. Physiologie médicale de la circulation du sang, Paris, 1863, et Théorie physiologique du choléra, Gazette hebdomadaire de méd. et de chir,, 1867.