RATURE DES ALIMENTS
Quantités
1 Albuminoïdes calculés secs
Corps gras
Hydrates de carbone
Pain
Viande (compris poisson, gibier,
volaille, charcuterie). . .
Légumes (298 gr.), donl :
Fruits
Légumes verts'
Pommes de terre ....
Œufs ....
Fromage.
Vin, environ
Sucre . .
Sel . .
-j IOerO 2 ()(S,o
25,o om5oo
4oG'o
2,0 o,3 trace )>
3,5 6,0 1 , 2 20,0 trace trace »
trace 6,0 trace »
Total
() En temps de guerre, le soldai français reçoit : pain, 1 kilogr. : viande, 500 gr. : fruits et légumes, S00 gr. ; sel, 16 gr. ; vin, 250 cent. cub. ; lait ou fromage, 50 gr. {nouveaux règlements). ■es nombres sont diminués d'un tiers environ en temps de paix. C'est à peu prés la quantité d'aliments que consomme un bon ouvrier se livrant à un travail fatigant.
Dans le cas de l'alimentation de l'ouvrier qui travaille, ces rapports moyens deviennent :
Albumines. Graisses. Hydrates do carbone.
Il suit de ces chiffres pris tels que les donne l'observation pure et simple des faits que : 1° dans l'alimentation de l'ouvrier qui travaille, les rapports entre les matières albuminoïdes, grasses et amylacées ne changent pas sensiblement; 2° que les matières alimentaires doivent être augmentées d'une moitié environ pour fournir à la dépense d'énergie d'un ouvrier ordinaire travaillant bien, mais sans excès.
A Y état de repos, l'alimentation moyenne normale, dont nous venons d'établir les quantités relatives et absolues en principes immédiats nutritifs, est apte à fournir à l'individu (en tenant compte de la transformation des albuminoïdes en urée dans l'économie) :
108 X 4,6 — 497 Calories par les albuminoïdes (â) ; 49 x 9,3 = 455 — par les graisses ; 4o3 X 4,i = i65a — par les hydrates de carbone.
En tout : 3604 Calories par a4 heures. Pour Y ouvrier qui travaille, ces nombres moyens deviennent :
i5o X 4,6 = 690 Calories par les albuminoïdes; 6oX 9,3 = 558 — par les graisses ; 563 X 4.i = ss3o8 — par les hydrates de carbone.
En tout : 3556 Calories par 24 heures.
Une augmentation de 952 Calories, ou plutôt son équivalent en énergie, doit donc être fournie à l'économie pour subvenir uniquement au travail. Nous allons revenir sur ces nombres importants.
Il est intéressant de connaître ce que sont les échanges nutritifs dans le cas de privation complète d'aliments, soit à l'état de santé, soit à l'état de fièvre. C'est ce qu'indique le tableau suivant, calculé pour les 24 heures :
(») Voit admet que ces rapports doivent être normalement :: 100 : 47 : 420.
(*) 11 suffit pour calculer les Calories disponibles de multiplier ciiaquc quantité de principes immédiats indiques aux tableaux p. 780 et 787 par le nombre de Calories que ce principe fournit, par gramme, en brûlant dans l'économie. Les tableaux des pages 788 et 790 combines avec les précédents permettent de résoudre numériquement ce problème. C'est ce que nous avons fait ici.
Désintégration durant l'inanition .
[ Emprunts aux tissus
A/.0tl!
Carbone
Excrétions
Azote
Carbone
i i vr V
de smiél Miit- i»roli;ii|ues (5o"r3) (Ranke) / Graisses (aoo»^), . .
Urée (1 -"). . .
Ac. inique (bf'aY.
Ç0« eipiré (66a«r).
|:TAT [ Mat.pi'otéiqiies(i2o«r)
DE FIÈVBEI
(Burdon- < Graisses (2ob«r7). . .
San- t derson) \
Urée et acide uri- <|ue (4oer) . .
CO* eipiré (78o«r).
Ainsi en admettant la comparaison, un peu forcée il est vrai, entre deux individus pris l'un à l'état de santé, l'autre à l'état de fièvre, mais l'un et l'autre privés d'aliments, l'homme en santé produirait dans les 24 heures 231Cal, 8 répondant à la consommation de ses albuminoïdes, et 1865 Calories répondant à la consommation de sss graisses, en tout 2096 Calories par 24 heures. Le fiévreux produirait dans ce même temps 552 Calories par ses tissus albuminoïdes et 1865 Calories par la combustion de ses graisses, en tout 2417 Calories, nombre supérieur au précédent et presque égal à celui que fournit l'alimentation moyenne. De Là, comme conséquence, l'élévation de température des fiévreux; la consommation de l'énergie sous forme de travail et le refroidissement extérieur étant dans ce dernier cas très diminués.
Lieu de production de l'énergie actuelle ou sensible.
— En nous occupant d'abord du cas de l'homme au repos, essayons de voir en quels points de l'économie se produit la consommation des principes combustibles aptes à fournir les 2600 Calories (ou leur équivalent) qui résultent de son alimentation normale journalière.
D'une part, la production d'énergie sensible est, toutes choses égales d'ailleurs, proportionnelle à la consommation de ses principes immédiats et celle-ci est en rapport, jusqu'à un certain point, avec la perte de poids de chacun des tissus par inanition. Voici un tableau qui essaye un classement des tissus à ce point de vue.
Perte relative de chaque tissu durant l'inanition (pour 100 parties).
Pigeon.
Chat.
Chossat.
Voit.
Par cette voie, il est vrai très indirecte, nous sommes donc amenés à conclure que c'est au tissu adipeux que l'organisme emprunte la plus grande partie de l'énergie qu'il rend actuelle, et que c'est dans les interstices du tissu conjonctif et des muscles, remplis par ces mêmes graisses, que se produit surtout la chaleur nécessaire au fonctionnement des animaux. La consommation apparente, durant l'inanition, des muscles eux-mêmes et des tissus sous-jacents à la peau ou entourant les reins, doit avoir pour principale cause la disparition de la graisse interstitielle qu'ils contiennent. Nous voyons au contraire les poumons ne contribuer que pour une faible part à la production de l'énergie, les os moins encore et le tissu nerveux, y compris le cerveau, fonctionner jusqu'à la fin avec activité, suivant le mode propre à chacun d'eux, sans se consumer sensiblement.
D'autre part, les tissus respirent, et la consommation qu'ils font de l'oxygène est sensiblement proportionnelle à la quantité d'énergie qui prend en eux son origine. A cet égard, P. Bert a donné pour le chien les nombres suivants qui permettent de classer la puissance respiratoire relative des tissus :
100 de muscles consomment en un temps donné. 53cco d'oxygène.
100 de rein — • • 2I>8
100 de rate • • *3,9
100 d'os avec moelle — . . 10,6
100 de sang 28, 8
Ces nombres donnent une idée, approximative de la consommation relative d'oxygène dans chaque tissu. Ils montrent encore que c'est surtout dans les muscles que la chaleur et la force prennent naissance.
Dépense de l'énergie sous forme de chaleur. — La pro-
soo DÉPENSE DE L'ÉNERGIE.
duction de la chaleur est chez les animaux à sang chaud une première el très importante Forme de dépense de l'énergie.
Nous avons vu plus haut (p. 797) que, grâce à son alimentation, un homme adulte ordinaire, moyennement nourri et au repos, dispose dans nos climats de l'équivalent de ,2600 Calories environ par 24 heures. Les physiologistes admettent, sans preuves bien suffisantes, que cette quantité de chaleur se dissipe de la façon suivante :
Calories.
Rayonnement du corps par la peau 1700 (')
Évaporation de la sueur, perspiration 3;o
— par les poumons iyo
Échauffement de l'air expiré 80
— des ingesta 45
Calories équivalant au travail intérieur, fonctionnement, petits mouvements et déplacements inconscients (par différence) 2i5
Nombre trouvé ci-dessus par le calcul des aliments. 2600
Sur les 215 Calories équivalant aux travaux intérieurs et aux mouvements involontaires, on admet que 100 à 130 sont dépensées d'une part par le cœur pour faire circuler le sang (35 000 kilogrammètres), de l'autre par le travail presque inconscient de soutien du corps ou par les frottements. L'énergie répondant aux 100 autres calorie- se dépenserait à l'état de repos par les petits mouvements des membres, le balancement, la marche modérée, etc.
Dépense de l'énergie sous forme de travail. — A l'état de travail, le nombre de Calories disponibles, répondant à la ration de l'ouvrier (ou plutôt l'équivalent en énergie chimique) augmente à peu près proportionnellement à la consommation d'oxygène ou à l'exhalation de l'acide carbonique.
On a vu plus haut qu'en Europe, les ouvriers adultes qui se livrent à un travail soutenu, sans être excessif, ni très fatigant, absorbent un supplément d'alimentation répondant à 950 Calories. Calculées en travail d'après l'équivalent mécanique de la chaleur, ces 950 Calories seraient aptes à produire 404 000 kilogrammètres. En fait, ces ouvriers fournissent pratiquement et d'ordinaire de 60 à 70 000 kilogrammètres de travail utilisable, soit environ le sixième de la quantité théorique.
Mais pour arriver à calculer le rendement maximum de la machine humaine en travail réel, il est bon de serrer la question de plus près. Il est nécessaire de se placer expérimentalement dans des conditions spéciales : il faut mettre l'ouvrier dans des conditions où il puisse produire le maximum de rendement utile en s'attelant à une manœuvre qui
(*) Ce chiffre résulte des observations faites au calorimètre depuis Lavoisier.
DÉPENSE DE L'ÉNERGIE. «01 lui soit familière; il faul aussi que le genre de travail qu'il exécute permette de tenir compte facilement des travaux secondaires de frottements, déplacements, soulèvement du corps s'il y a lieu; il fa nfin
qu'on puisse connaître exactement ce que ces ouvriers consomment d'aliments par jour pour 9 à 10 heures de travail effectif.
En cherchant à me placer dans ces conditions, voici les observations que j'ai faites à ce sujet. Un ouvrier peut, élever eu 9 à 10 heures de 140 à 150 hectolitres d'eau et les porter à 10 mètres de hauteur au moyen d'une bonne pompe aspirante et foulante. Pendant ce travail, il ne se déplace pas, mais il abaisse et élève successivement à chaque coup de piston (8000 environ en 10 heures), le centre de gravité de la partie supérieure de son corps ; il doit vaincre les frottements appréciables de la pompe et du volant (') ; enfin son cœur et ses muscles thoraciques travaillent de leur côté en poussant le sang à travers les capillaires et surmontant la pression atmosphérique. L'ensemble de tous ces travaux est calculé en Idlogrammètres dans le tableau suivant :
Remplissage d'un foudre de i5o hectolitres en portant l'eau à io mètres
de hauteur l5° 000 K3r-
Élévation de la moitié du corps (35 kilogr.) à chaque coup de piston;
pour 7 5oo coups de piston ^2 1$°
Travail pour vaincre les l'roltcmcnls de la pompe, environ 9 45o
— de systole du cœur pour 48 ooo pulsations en io heures . . . 30700
— de soulèvement de la cage thoraciqtie, en 10 heures 7 800
Total du travail réel produit -250700%.
Frankland a trouvé de son côté 270 000 Idlogrammètres pour le travail d'un ouvrier vigoureux allant jusqu'à la fatigue, et j'ai calculé qu'un bon ascensionniste fait un travail réel de 260 000 à 280 000 Idlogrammètres en marchant 8 à 9 heures.
Pour produire les 250700 Idlogrammètres de travail réel ci-dessus, nos ouvriers des chais du midi de la France consomment, en automne, un supplément d'aliments qui contient (voir p. 796) les quantités suivantes de principes alimentaires pour lesquelles nous calculons en même temps les calories correspondantes :
Calories calculées d'après la combustion dans l'économie.
69 grammes d'aUftiminoïdes secs 327
i3o — d'hydrates de carbone 5a3
120 — d'alcool (1 litre de vin) 846
10 — de graisses 93
Total 1779
(') Los frottements sont très faillies parce que le piston est complètement baigné dans le liquide cl que l'axe de rotalion du volant est bien graissé.
A. Gautier. — Chimie biologique. 51
Ces 1779 Calories, si elles se transformaient intégralement en travail, fourniraient 750 000 kilogrammètres 3 en réalité, nous avons vu que l'ouvrier en produit 250 700: par conséquent il transfonue en travail le tiers environ de la totalité de l'énergie chimique Répondant à la ration supplémentaire qu'il consomme pour travailler. Quant au travail utili sable, il n'est que de 150 000 kilogrammètres, c'est-à-dire qu'il ne correspond qu'au cinquième à peu près de la quantité qui répond, d'après la théorie, à l'excès d'aliments consommés pour faire ce travail.
De ces données et considérations il résulte qu'en général l'énergie fournie par les aliments se partage de telle façon (pie, à Yétat de repos, l'équivalent des '2000 Calories disponibles se divise en deux : '2 380 apparaissent à l'état de chaleur; 220 environ sont changées en travail de frottements, déplacements, mouvements du cœur, des muscles respiratoires, etc.
A Y état de travail, chez l'ouvrier bien nourri fournissant, dans un climat et par une saison tempérés, au moins 140 000 kilogrammètres utiles, 2 600 + 1 779 Calories (ou plutôt l'énergie correspondante) sont dépensées comme il suit : l'énergie répondant à 2 380 H- 000 Calories passe h l'état de chaleur, et celle de 1 180 4-220 passe à l'état de travail. En un mot, chez l'homme qui travaille, sur 5380 Calories (ou plutôt leur équivalent en potentiel) dont il dispose, 1 400 passent à l'état de travail et 3 980 sont transformées en chaleur. Pour 100 parties d'énergie latente emmagasinée par l'alimentation, il apparaît donc dans le cas de travail :
A l'état de chaleur 74 parties.
A l'état de travail 26 —
Chez l'homme qui ne travaille pas, 100 parties d'énergie se divisent au contraire de la façon suivante :
A l'état de chaleur 91,5 parties.
A l'élal de travail 8,5 —
On peut encore faire le calcul suivant : Un homme au repos absorhe environ 30 grammes d'oxygène par heure; durant le travail il en absorbe environ 132 grammes. D'après les nombres ci-dessus donnés, il se fera par gramme $ oxygène consommé :
En to heures au repos : — — x 2 °^ X iu = 37Cal , 5
io 24
En to heures de travail : -— ' — x + *77fl x 10 = 14e*1', i,
Un gramme d'oxygène consommé répondant toujours à peu près à la
