C. Urines excrétées après le travail (repos

En opposition aux auteurs précédemment cités , Fick et Wislicenus n'ont pas observé d'augmentation de l'urée pendant et après l'exercice musculaire. Il y a eu, au. contraire, diminution (1).

Les auteurs prouvent d'abord par un raisonnement assez simple, dont nous connaissons déjà la substance, qu'on ne peut admettre que la quantité d'albumine brûlée pendant le travail soit plus

(I) lin auleur anglais, l'rankland, vienl d'émelire la supposition (|uo celle diminulion marquerait le moment dans lequel, par suile de la privation d'alimeuls azotés, l'organisme commencerait à sécréter, par la vole des reins, une proportion moindre d'azote. (Comparez pour la critique de celle hypolliése les intéressantes observations de Voïl sur la diminulion progressive de l'azole dans les urines, pendant l'abstinence. Jouriiul de lliolorjie, de Munich, vol. Il, 3« livraison, pag. 307). — Frankland a fait, sur les chiffres obtenus par Fick e Wislicenus, de nouveaux calculs qui démontrent une fois de plus (|ue le travail fourni par le système musculaire ne peut pas être la résultante exclusive ni même principale de la décomposition de la substance azotée des muscles ( Koyal in- Hilutlon of great lirilaln, June 1860).

grande que celle qui correspond à la somme de l'azote contenu dans les urines excrétées pendant le travail, et pendant le repos après le travail {B et C). Pour le second des expérimentateurs, W., cette quantité d'albumine serait de 37 grammes. Combien peut-il être produit de chaleur par la combustion de 37 graras. d'albumine? La chaleur de combustion de l'albumine n'étant pas connue, les auteurs fixent pour cette valeur une limite supérieure qui, selon eux, ne saurait en aucun cas être dépassée. Ils s'apppulent sur les considérations suivantes : Un gramme d'albumine ne dégage certainement pas, par sa combustion parfaite, autant de chaleur que n'en dégageraient, brûlés à l'état libre, le carbone et l'hydrogène contenus dans ce gramme d'albumine. En adoptant cette dernière valeur, c'est-à-dire 6,73 calories, et en la multipliant par le nombre de grammes d'albumine décomposés pendant l'ascension (6,73 X 37 — 249 calories) on est donc parfaitement sûr d'être bien au dessus des valeurs réelles, d'autant plus que ce n'est pas une combustion parfaite qui a lieu dans le tissu musculaire. Les calculs basés sur ces chiffres maxima fourniront par conséquent des résultats considérablement trop grands et ridiculement favorables à l'hypothèse qui regarde le travail musculaire comme résultante de la combustion des corps albuminoïdes. Or l'équivalent mécanique de 249 calories = 105825 kilogrammètres.

Voyons maintenant quelle est la somme de travail extérieur mesurable, réalisée par l'expérimentateur W., en élevant le poids de son corps du niveau du lac de Brienz jusqu'au sommet du Faulhorn. Le poids de TF., y compris les vêtements, était de 70 kilogrammes. D'autre part la hauteur du sommet du Faulhorn au dessus du lac de Brienz est de 1956 mètres. Nous obtenons ainsi un travail réel de 148656 kilogrammètres. A ce chiffre il faut ajouter le travail du cœur et des muscles respiratoires, qui le portent à 184287 kilogrammètres. Ce n'est pas tout. On perd nécessairement beaucoup de travail en gravissant une montagne : en d'autres termes , une bonne partie de la force vive dégagée dans les muscles existe, il est vrai, sous la forme de travail mécanique à certains moments, mais à d'autres moments, les actions chimiques à l'intérieur du muscle ne développent que de la chaleur. On sait que la force vive dégagée par des actions chimiques quelconques productrices de travail n'existe jamais tout-entière comme telle, qu'au contraire une proportion assez considérable de cette force vive est primitivement développée sous forme de chaleur. Il est donc hors de doute que le travail extérieur de

PKEMIÈRE LEÇON. 1<>

184287 km. calculé d'après les données connues du problème, est de beaucoup inférieur k la force vive dégagée en réalité par les actions chimiques productrices de la force musculaire.

En confrontant les deux chiffres obtenus par ces calculs approximatifs, on voit qu'il est impossible que la combustion des matières azotées seules puisse engendrer le travail mécanique produit par le mouvement. Les auteurs terminent avec les considérations suivantes que nous reproduisons textuellement :

« On peut donc conclure que la décomposition de l'albumine « n'entre que pour une très-petite part dans la production de la « force. Cette conclusion admise, on se fera une idée plus nette '< des phénomènes chimiques qui ont lieu dans le tissu musculaire, « si l'on se ralppelle la comparaison dont nous nous sommes servis « dans les considérations préliminaires. Nous pouvons regarder la « fibre musculaire comme une machine construite à l'aide de X substances protéiques. Dans cet appareil, des matières non-azotees « sont brûlées pour produire de la force : tout comme la machine « à vapeur, bien que construite en métal, consume du charbon « pour effectuer son travail. Mais dans la machine à vapeur il se « lie nécessairement à la combustion productrice de travail une « autre combustion ou consommation, savoir l'usure du matériel « de construction. Ainsi dans le muscle il faut distinguer deux « sortes de phénomènes chimiques, les uns proprement destinés a '< la production de la force, et ce sont des matières non-azotées qui « servent à ce but , peut-être exclusivement. D'autre part le « muscle subit inévitablement une nsm't de son tissu propre, de « son matériel de construction, et comme ce dernier est constitué « par des matières protéiques, nous rencontrons parmi les produits « de cette usure V%rée, c'est à dire le corps excrémentitiel le plus « riche en azote. Ceci nous explique en outre très-bien pourquoi « les efforts musculaires exagèrent si considérablement l'exha- '< lation de l'acide carbonique, tandis qu'ils influent à peine sur « l'excrétion de l'urée. En effet, à notre point de vue, il esttrès- '< probable que l'usure du matériel de construction marche du « môme pas pendant le repos que pendant le travail, et que^la « consommation seule du combustible soit augmentée par le tra- « vail. Il en est à-peu-près comme d'une machine à vapeur qu'on « laisserait toujours chauffée, prête à l'action ; dans ces conditions « l'oxydation des métaux , dont est construite la machine, mar- « obérait sensiblement du même pas pendant le repos que pendant « le travail » .

A-peii-près contemporainement aux recherches de Fick et Wislicenus , M. Playfair publiait , dans le Médical Times de Londres (1865), une série de recherches quantitatives faites sur l'homme, et appuyées par des données analogues , obtenues par d'autres auteurs anglais sur les grands animaux domestiques, recherches destinées à démontrer que les matières albuminoïdes sont essentielles à la production de la force musculaire. L'auteur s'appuie principalement sur la grande loi empirique, peu contestée en général, que le besoin d'aliments albuminoïdes se modifie en de très-grandes limites, proportionnellement aux sommes de travail réalisées par l'organisme. Le travail , selon Playfair, doit donc détruire une partie des matières albuminoïdes du corps et être la résultante de l'oxydation des matières azotées constitutives du tissu musculaire.

Pour exprimer en chiffres le rapport indiqué entre l'alimentation « plastique » et les sommes de travail extérieur effectuées, Playfair établit cinq catégories , en échelle ascendante , dan.'^ lesquelles sont rangées les rations quotidiennes, suffisant exactement à l'entretien : 1° de l'homme en repos, sans travail extérieur (convalescent, etc.); 2° de l'homme sain, dans le repos relatif (les chiffres de cette série sont calculés d'après les rations quotidiennes que reçoivent les détenus des prisons d'Edimbourg); 3° de l'homme sain , adulte , réalisant , par jour, un travail extérieur moyen , équivalent au déplacement du corps sur un expace plan de 5 à 7 milles anglais (ration des soldats en garnison) ; 4° de l'ouvrier, aux jours de travail, ou du soldat en campagne, travail équivalant, en moyenne, d'après les calculs de Coulomb, de Lamande et de Haughton , à 107561 kilogrammètres ; 5° enfin , de l'ouvrier, aux jours de travail forcé [hardworked laiourers).

Les rations quotidiennes suffisantes, correspondant à ces cinq catégories, sont exprimées en grammes dans le tableau suivant :

Repos complet

Repos relatif

MoiiTOmcnt modéré

Travsil

Travail forcé

Aliments, plastiques,

ou azotés .

Graisse . . .

Fe'ciile ....

Carbone total

PREMIÈEH LEÇON. 15

Playfair calcule , d'après les expériences des agriculteurs de Sussex, qu'un bœuf de labour consomme, en 24 heures, 1094,3 grammes d'aliments plastiques, pour équilibrer les pertes occasionnées par le travail ; et qu'un cheval en travail en consomme par jour 1593,27 grammes.

Ces deux rations sont entre elles comme 1 est à 1,46. Or les équivalents mécaniques des sommes de travail , fournies en moyenne par le bœuf et par le cheval, dans le même temps, sont entre eux comme 1 à 1,43.

La concordance remarquable de ces deux rapports et les chiffres ascendants du tableau qui précède , indiquent , avec toute probabilité, selon Playfair, que le travail extérieur réalisable par l'orgauisme, est directement proportionnel à la quantité d'aliments plastiques ingérés.

Nous ne pouvons suivre l'auteur dans les considérations qu'il rattache à ces faits et dont il croit pouvoir déduire que le travail musculaire résulte réellement de l'oxydation des matières albuminoïdes constitutives du muscle, et non pas de l'oxydation des éléments du sang dans le muscle, ni de la combustion des substances non-azotées des organes du mouvement. Les aliments non azotés, d'après cette manière de voir (qui se rallie entièrement à celle de Liebig) ne contribueraient pas directement à la production de la force musculaire et ne serviraient qu'à la caloriflcation.

Les raisonnements par lesquels Playfair, dans une autre partie de son mémoire, cherche à consolider sa théorie, en s'appuyant sur le fait de l'augmentation de l'urée excrétée après le travail musculaire (fait qu'il croît bien établi par les recherches de Christison, de Hammond et de E. Smî*h) n'ont pas la valeur démonstrative que leur attribue l'auteur. En effet, toutes les expériences citées sont sujettes au même reproche que celles qui ont précédé, en Allemagne, les travaux plus exacts de Voit. L'équilibre entre les recettes et les dépenses de l'organisme n'étant pas rigoureusement établi par les conditions préalables des expériences , et l'alimentation ayant varié dans les sujets sur lesquels on opérait, l'excédant d'urée ne peut pas être simplement rapporté à l'usure plus grande des organes.

Une remarque très-digne d'être prise en considération, dont Playfair fait suivre cet exposé, est déduite des recherches de E. Smith {PhilosopMcal transactions, vol. 151). Ces recherches paraissent indiquer que la période durant laquelle il se forme le plus d'urée dans le corps, ne coïncide pas nécessairement avec la

période d'augmentation de l'urée excrétée. En d'autres termes • r usure plus grande des matériaux azotés de l'organisme ne se traduirait pas par une augmentation immédiate de l'azote excrété, l'layfair rapporte que chez des individus soumis à des exercices musculaires violents, l'alimentation restant la même, l'augmentation de l'urée, dans les excrétions, n'apparaissait quelquefois que deux jours après l'expérience.

On voit d'avance de quelle importance serait, pour toutes les recherches de ce genre , la possibilité d'une rétention temporaire dans l'organisme, ou, si l'on i)ouvait s'exprimer ainsi, d'un emmagasinage des matières excrétoires formées par le travail. Cette possibilité ne serait pas sans analogies,, car, comme viennent de le trouver Voït et Pettenkofer, par une série d'expériences trèsremarquables sur l'échange des gaz dans l'organisme en repos et en travail, l'oxygène absorbé présenterait également cette propriété d'être emmagasiné dans les organes , avant de quitter le corps sous forme d'eau et d'acide carbonique. «Nos observations, « disent les auteurs cités, indiquent , arec une certitude presque « absolue, que l'oxygène introduit dans l'organisme n'y opère « pas, dès son arrivée,- la métamorphose définitive des tissus en « leurs produits ultimes de décomposition , mais que l'oxydation « parcourt des degrés intermédiaires, espèce de cycle compliqué « ayant pour effet ^'occwper ou de retenir l'oxj^gène durant des « heures entières dans l'intérieur des organes, avant qu'il soit (.( excrété sous forme d'eau et d'acide carbonique».

Il ressort, en effet, des expériences de Voït et Pettenkofer que l'homme sain et en repos excrète, à l'état de veille, une proportion d'acide carbonique notablement supérieure à celle qu'il excrète pendant le sommeil. Au contraire la quantité d'oxygène qu'il absorbe pendant le sommeil est double de celle qu'il absorbe durant l'état de veille. Cet antagonisme entre les chiffres du jour et de la nuit se prononce bien davantage encore lorsque le sommeil est précédé d'une journée de travail musculaire, continué sans relâche pendant un certain nombre d'heures. U emmagasinage de l'oxygène aurait donc lieu surtout pendant la nuit, et l'acide carbonique, excrété pendant le travail, à l'état de veille, se formerait en grande partie par l'action continuée de l'oxygène, acaccumulé dans l'organisme durant la période de sommeil qui a précédé le travail.

Ludwig penche à admettre que même l'acide carbonique, comme tel, puisse être retenu dans le sang ou dans les organes, pendant

PREMIÈRE LEÇON. l"?

un certain temps, relativement très-court, mais devant néanmoins entrer en ligne de compte.

Il est indispensable de consulter, pour les détails, les mémoires originaux de Volt et Pettenkofer , présentés à l'Académie des sciences de Munich le 10 novembre 1866 , et le 9 février 1867. Un simple extrait de ces travaux , étrangers d'ailleurs au sujet qui nous occupe, ne donnerait au lecteur qu'une idée imparfaite de l'importance des questions qui y sont traitées.

Les expériences de Voit et Pettenkofer confirment encore une fois, chez l'homme, le fait singulier découvert par Voit, que l'augmentation du travail musculaire n'est pas accompagnée ni suivie, dans les premières 24 heures, d'une augmentation de l'urée excrétée par les reins.

En opposition aux déductions de Fick et Wislicenus, et se ralliant davantage , en cela , aux résultats empiriques de Playfair, Voit tient pour certain qu'il existe un rapport intime entre la richesse de l'alimentation en matières albuminoïdes et la capacité de l'organisme d'exécuter des efforts musculaires.

On voit, par ce qui précède, que ropinion ancienne qui admettait, comme suite naturelle de l'usure augmentée des organes par le mouvement, une augmentation de l'urée excrétée par les reins, n'a pas pour elle autant de faits qu'on le suppose généralement, et qu'au contraire il devient très-probable que la petite augmentation d'azote que l'on a souvent constatée dans les urines immédiatement après ou pendant un mouvement prolongé, est dûe plutôt à des circonstances accessoires qui accompagnent le mouvement. A tout considérer, l'hypothèse déjà émise par Traube, que les matières usées par le mouvement musculaire soient essentiellement des combinaisons no7i azotées, gagne de plus en plus en vraisemblance.

Mais si les expériences ne nous ont pas encore révélé dans toutes leurs particularités les métamorphoses et les décompositions des substances protéiques par l'activité musculaire, en revanche nous possédons des données positives sur quelques autres altérations chimiques qui accompagnent