RELATIONS ENTRE L'ACTION CHIMIQUE, LA CHALEUR ET LE TRAVAIL DU MUSCLE

Lorsqu'un muscle entre en contraction, il s'échauffe aussitôt, grâce à la consommation de ses matériaux ou de ceux du sang tpii le traverse] matériaux dont l'énergie virtuelle ou potentielle devient actuelle cl sensible. Cette production de chaleur dure aussi longtemps que l| muscle reste contracté, et lors même qu'il ne se produit aucun travail extérieur. On sait qu'un muscle qui tient un ressort tendu, ou un poids soulevé, ne produit aucun travail mécanique^), qu'il fait effort simplement, mais ne travaille pas.

C) o,, verra i»m à l'héurc qûc ce n'es) que le tiers au plus do lo quantité d'énergie produit*

par l'oxydation <lrs aliments pi peu! se transfor r en travail, les deux tiers ne servcnl

qu'à échauffer lr corps cl se perdenl au dehors.

(*) Rappelons in qu'on nomme travail ou mécanique le produil il<' la force /' par le chemin

RELATION ENTRE LA CHALEUR ET LE TRAVAIL MUSCULAIRE. 2fliJ

Dans une suite de très belles recherches, M. Cbauveau a soigneusement étudié les lois de La création de celle tension musculaire ('). Nous lés résumons avec lui ainsi qu'il suit.

\a). — Dans tout muscle qui se tend et maintient un poids en éqûiT libre sans le soulever, à égalité de raccourcissement musculaire, l'échauffemenl croit comme la charge-; à ôgalitétde'charge^ réchaull'emenl croit comme le raccourcissement musculaire.

(b) . - - L'échauffemént donne la mesure de l'énergie créatrice, de l'élasticité et, comme celle dernière, est l'onction de la charge multipliée par le raccourcissement.

(c) . — L'élasticité créée par la contraction statique pour le soutien d'un poids contient toute l'énergie que cette contraction met en jeu. Celte énergie, d'abord absorbée pour créer l'élasticité, est restituée1 intégralement sous forme de chaleur sensible lorsque le muscle se détend La transformation intégrale de l'énergie en chaleur à travers le muscle tendu se continue, tant qu'il n'y a pas de production de travail extérieur (;'). Mais que le muscle, jusqu'ici simplement tendu, vienne à soulever le poids qu'il se bornait à soutenir, il produira dès lors un travail mécanique, un travail extérieur, et la température qui était

; T à l'élat de repos, et T -h l à l'état de tension, deviendra T H- l ; — 0 > T après que le travail s'est produit, même dans un muscle isolé et sans circulation. Béclard, mais surtout Fick, puis M. Chauvcau, ont démontré ce point important, le second grâce à son collecteur de travail(~% le dernier par ses belles expériences sur le muscle releveur de la lèvre supérieure du cheval.

Dans ses importantes recherches, Fick a démontré que 33 à 34 pour 100 de l'énergie totale développée par les combustions intramusculaires Jurant la contraction, apparaissent sous forme de bravai! mécanique, e reste étant excrété sous celle de chaleur. C'est le nombre que nous irons trouvé nous-mêmes pour nos ouvriers placés à la pompe, en com- «ranl le travail total produit par eux à la chaleur de combustion totale e ration ^avail (voir P Partie). Plus lard Fick a réduit le reniement de l'énergie en travail à 29 pour 100 environ, mais nous pensions, d'après nos propres déterminations; * que le premier chiffre est 'lus conforme aux faits.

,,'7";' 1:1 <l" celle force. Un muscle qui sbûlicnl un poids P fait un èfart

do la fora; .n.-.is si ce poids [' ne change pas de place par n orl à la i,T I,'

fuselé ne fait aucun travail, " ' "•

Le travail musculaire <■/ l'énergie qu'il représente, in-8°, Paris, 1801 p |'>0 ' Jou, avons modifié légèrcmcnl la forme de celte dernière conclusion de M. Cl.auveau

'"" t0,ls les mecs :iens depuis Seguin, Poncelel et Corriolis

Hermann, llaml. <l. PhyùoL, I. 105.

m TISSU Ml SCUUIIti:.

< ta doii remarquer, du reste, que ee rapport change avec les muscles uni travaillent el le mode de contraction, et qu'il n'esl appliqué ici qu'à la totalité des muscles du corps d'un ouvrier, travaillant dans le sens le plus habitue] pie ce mot et travaillant à un ouvrage dont ,1 a Cliabilutte, sans efforts inutiles et improductifs. Dans son livre déjà cité .M. Chàuvèau.observe:(p,220et222)q.ue, pour un muscle considéré sépa' rément, ce rapport est essentiellement variable. Il remarque, en outre •pic la chàrgeàu muscle est sans influence sur la videur de ce rapport mais que le rendement mécanique est inversement proportionnel |M durée et au degré de raccourcissement du muscle que l'on considère Pour conclure, sous l'influence de l'influx nerveux, le muscle entre en tension ; il produit d'abord de la force, de la tension élastique, mais non du travail, et s'échauffe de toute la quantité d'énergie chimique qui, de potentielle, passe à l'état réel et sensible sous l'influence des combustions internes (environ 0C'\0038 par gramme de muscle, d'après M. Chauvcau). De là cette sensation de dépense ou de fatigue du muscle qui fait effort. Si la tension créée devient supérieure au poids à souleva ou à la résistance à vaincre, la masse à laquelle est appliqué l'effort musculaire se soulève et change de position, et le travail mécanique se produit; une partie (un tiers environ) de l'énergie virtuelle des matériaux chimiques est transformée en travail; les deux autres tiers apparaissent sous forme de chaleur qui échauffe le muscle, le sang et l'économie tout entière, et qui se dissipe ensuite au dehors.

Ces 33 pour J 00 de l'énergie potentielle rendue actuelle et transformée en travail proviennent des dédoublements et oxydations qui se passent dans le muscle en activité.

L'énergie ainsi devenue disponible apparaît-elle d'abord à l'état de chaleur qui se changerait ensuite en travail suivant la loi de l'équivalence (426 kilogrammètres par calorie), ou bien cette énergie qui de potentielle devient réelle grâce aux transformations chimiques concomitantes passc-t-clle directement à l'état de travail extérieur, à peu pics comme dans la pile électrique le potentiel chimique apparaît sous forme tV électricité, sans passer par l'état intermédiaire de chaleur?

C'est cette dernière hypothèse que vérifie l'observation des faits, et nous allons en donner ici pour la première fois, croyons-nous, une démonstration tirée de considérations purement mécaniques.

On sait, d'après le célèbre théorème de Sadi-Carnot relatif à la transformation de la chaleur en travail dans un cycle fermé, que la quantité de chaleur (J apte à se transformer en travail T. pour une source de chaleur donnée, est fournie par l'équation :