S CHALEUR ANIMALE

3" La congélation de l'eau est retardée dans le voisinage du corps d'un poisson ou d'une grenouille pris dans la glace.

Calorimètvie . — Pour mesurer le nombre de calories dégagées par un être vivant dans un temps donné, on peut employer deux procédés, la méthode directe et la méthode indirecte.

I. Méthode directe. — Celle-ci est basée sur l'emploi des calorimètres, et voici les deux principes fondamentaux sur lesquels s'appuie l'usage de ces instruments.

On sait : i° qu'un kilogramme d'eau s'élevant de i° absorbe r grande calorie; 2° qu'un kilogramme de glace absorbe, pour se transformer en eali à 0°, 79 grandes calories.

Procédé du puits de glace. — Prenons un bloc de glace à 0°, creusons-y une cavité assez grande pour renfermer ranimai, et, après l'avoir soigneusement essuyé de son eau, introduisons-y l'animal ayant, par exemple, une température T et un poids P. Fermons ensuite avec un couvercle de glace également à 0°. Abandonnons le tout pendant un temps t. Supposons que l'animal n'a pas changé de température :

soit p le poids de l'eau fondue que nous apprécions facilement en essuyant le calorimètre avec des éponges et du papier buvard à 0° préalablement

) à glace : V récipient taréS, CfUC UOUS DCSOnS dc 3, El vase à glace in- ^ ^

FiG. 299. — Calorimètre intérieur, C couvercle, Ei vase à gla

terne, Eo vase à glace externe. R robinet i-ioilVPIll

du vase extérieur, R' robinet du vase à glace '"-"-i > cciii .

Le nombre de calories /?

émises par l'animal pendant le temps t est égal à n=pX. 79. Si l'animal s'est réchauffé, soit T' > T sa nouvelle

cALOiuMkrnic a eau 359

loiupératiire; en aclmeltanl (jiie sa chaleur spécifique est I, pour passer de T à T', il a absorbé P (T' — T) calories. La somme de chaleur qu'il a fabriquée est donc [/> X 79 + P X ( T' — T)]. Il est indispensable d'éviter le contact de l'animal avec les parois du puits en l'enfermant dans une petite cage.

Le puits de glace peut être remplacé par le calorimètre à glace classique de Dulong et Petit (fig. 299).

Procédé du calorimètrk a eau. — L'animal est placé dans une boîte métallique où circule de l'air; l'air entrant arrive directement dans la boîte, l'air sortant traverse un serpentin, de façon qu'avant sa sortie il

Fig. 300. — Calorimètre à eau : C calorimètre, A palettes, T tube d'arrivée de l'air,

T' tube de sortie.

abandonne sa chaleur à Peau du calorimètre. Le tout est plongé dans une caisse également métallique et bien polie, pour éviter le rayonnement; cette caisse renferme un poids p d'eau à une température /, sans cesse brassée par un agitateur à palettes (fig. 3oo).

L'animal restant un temps 0 dans ce calorimètre, si la empérature de l'eau esl devenue /' >- /, le nombre de calories émises pendant ce temps 6 est représenté par l'équation // --- p X, 1^ — /.

( Il A Lia- n ANIMAl.K

Ces deux pi'oréclés très exaols, physiqueiuoiil parlant, oui chacun un inconvénient au point de vue physiologique. Dans le premier cas, l'animal, placé à une température beaucoup plus basse que la sienne, réagit violemment pour maintenir, malgré le rayonnement exagéré, sa propre température ; dans le deuxième cas, l'animal est, au conti-aire, protégé contre le rayonnement et de

Kkî. ;<0I. — Caloriinôti'O à rirculation d'oau de d'Arsonval ; Ca cliainlii'(î du calorimètre, T tulmlurp, l'".Ma Hacoii d'eau à niveau constaut. / tube do caoutchouc pour l'arrivée lie l'eau, l' tubo (^enduisant l'eau au thermoniùtro enregistreur Th, f tube do sortie de l'eau, Cj eylindro enregistreur.

plus la température du calorimètre va en croissant depuis le (h'but de l'expérience.

Le desideratum serait : i" que l'animal ne fut pas à une température trop basse; !>." que l'enceinte caloriméti'ique ne changeât pas de température. Il faut donc opérera la température ordinaire, et il est nécessaire que la chaleur produite soit enlevée au fur et à mesure par une source de froid compensatrice. On peut employer avec avantages le calorimètre compensateur à circulation d'eau de d'Arsonval (fig. .3oi), qui peut, d'ailleurs, être

CALORIMÈTRE A AIR SHI

enreo'istreur conimc ceux que nous décrirons lout à Tlieure.

Ce calorimètre esl une enceinte à (Umix parois. Dans Fespace annulaire qui les sépare circule un courant d'eau qui entre aune température donnée / el qui sort à une température t\ peu dillerente si lecoui*ant est assez rapide.

Soit P le poids d'eau qui a circulé pendant le temps 0 : on a pour le nomljre des calories rayonnées

Le calorimètre est rendu enregistrant en plaçant un thermomètre enregistreur dans la boîte qui reçoit à la sortie l'eau à la température /.

Quand on Aeut simplement avoir des courbes compa-' ratives, on peut utiliser le dispositif suivanl, dù également à dWrsonval, et que nous représentons ici (lig. 3oy),

On a deux enceintes à double paroi, Tune destinée à recevoir Tanimal, l'autre (|ui doit rester vide. L'espace annulaire qui sépare les deux parois, et qui est plein (Tair, c()mmuni(|ue par l'intermédiaire d'un tube de

SG2 Cil A LEUR AMMALE

caoutchouc avec un gazomètre. On a donc deux gazomètres correspondant chacun à une des enceintes : ces deux gazomètres suspendus sur l'eau sont équilibrés aux deux extrémités d'un fléau de balance.

Tant que l'air est à la même température dans les deux enceintes, l'équilibre persiste et le fléau d(^ la balance est horizontal; mais supposons que la température s'élève d'un coté, l'air échauffé augmente de pression et vient soulever le gazomètre correspondant, d'où inclinaison du fléau. Si celui-ci porte un stylet se

déplaçant sur un cylindre " enregistreur, on obtiendra une courbe. Cette courbe montera d'autant plus vite et d'autant plus haut, qu'il y aura eu dans un temps donné plus de calories rayon- FiG. 303. - courijo caiorimétriciuc. nées daus l'enccinte. Arrive

un moment néanmoins oii il y a équilibre entre la chaleur produite dans l'enceinte et celle rayonnée par sa paroi; à ce moment, la ligne devient horizontale (fig. i5o3).

Cet appareil est très commode pour comparer la chaleur rayonnée par deux animaux. Chacun d'eux est placé dans l'une des enceintes et le gazomètre est soulevé du côté de l'animal qui rayonne le plus.

On peut graduer ce calorimètre empiriquement, en mettant à ravonner dans l'une des enceintes un récipient plein d'eau, à une température donnée et d'un poids donné. On suit la marche de la baisse de la température et on note le point correspondant de la courbe. Il est à remarquer que le même nombre de calories dégagées ne donne pas une courbe identique, entre des températures différentes, par exemple entre 4» et 35° et 20 et 15°.

CALORIMÈTRE A AIR 36S

Pour la graduation de cet appareil, il est prélcrable d'eiuployer une source constante de chaleur : on se sert avec avantage d'un fil de platine rougi par un courant électrique, dont on peut déterminer facilement le rayonnement.

Le calorimètre différentiel de d'Arsonval doit être placé dans un milieu à température uniforme et aussi constante que possible. Il faut éviter qu'un courant d'air ou des radiations de l'extérieur ne viennent frapper un des cylindres à l'exclusion de l'antre; le voisinage d'un mur plus froid ou plus chaud que le milieu andjiant peut troubler aussi l'équilibre d'un des cylindres. Avant de commencer une expérience , il faut toujours s'assurer que le manchon à air des cylindres n'est pas percé, ce qui est facile en raréfiant l'air intérieur et en s'assurant, au moyen d'un petit manomètre, que le vide relatif se maintient. L'appareil marchant à vide doit tracer une ligne droite.

Le rayonnement d'un animal ne se fait pas exactement suivant la loi de Newton, car il dépend beaucoup de l'état de ses vaisseaux périphériques et le système nerveux vasomoteur joue un grand rôle dans cet état. A température égale, un animal dont les capillaires cutanés sont en vasodilatation se refroidira beaucoup plus vite, parce qu'il rayonne bien davantage.

L'état de nudité de la peau joue aussi un rôle important : à la même température, un animal rasé rayonne beaucoup plus qu'un animal auquel on a conservé sa fourrure et se refroidit également plus vite dans un milieu à température plus basse que lui.

La démonstration est facile à faire; on prend deux lapins de même poids, dont l'un est rasé, et on les place dans les deux enceintes du calorimètre de d'Arsonval :1e gazomètre est soulevé du côté de l'animal rasé,

H. Méthode indirecte. — Cette méthode est basée sur

'f64 CUALEVn AMMALK

ce principe que la ehaleiir produite par la eoinbuslioji d'une substance est la môme, que l'oxydation soit lente ou rapide, directe ou indirecte. On peut alors calculer la chaleur produite par un animal en déterminant la chaleur de combustion des aliments introduits dans l'organisme ou ingesta.

Ces aliments sont habituellement la graisse, Famidon, l'albumine, et on sait que :

I gramme de graisse produit 9 cal. 07

I — d'amidon 3 — oy

1 — d'albumine 5 —

Seulement, l'albumine n'étant pas complètement comburée et étant rejelée sous la forme d'urée qui a encore une certaine chaleur de combustion, on doit retrancher cette dernière, soit de la chaleur de combustion

totale de l'albumine. Il faut savoir que toute la chaleur produite ne se manifeste pas comme telle: une partie est transformée en travail -■ On ne doit donc compter que

les ^ de la chah^ir de combustion. Dans ces conditions,

on arrive sensiblement au môme résultat qu'avec la calorimétrie directe.

Au lieu de calculei- la chahnir produite par un animal d'après ses ingesta, on peut le faire d'après ses produits d'élimination ou excréta, à savoii' l'urée, l'acide carbonique et l'eau. On sait, en ell'et, quelles sont les quantités d'azote, de carbone et d'hydrogène qui correspondent à une quantité donnée de ces corps.

Chez l'homme, la production de la chaleur, mesurée au calorimètre, est d'environ 2 5oo calories en 24 heures.

Par la méthode des ingesta, nous trouvons :

Combustion de i4o grammes d'albumine 700

— 2o5 — de graisse yS'i

— 420 — d'amidon 1.638

CALOItlMÈTRE A A lit S65

Si nous l'olraiichoMs la chaleur de eonihuslion des

40 graiumes d'urée protUiits, soit 88, il nous reste 9.09..

Kn nous rappelant que les - seulement doivent être retrouvés sous forme de chaleur, nous faisons le calcul et nous trouvons 2 56o calories, chiffre lout à fait comparable au précédent.

K. Dubois. Physiolog. expériment.