MODE

Causes diverses qui influent sur la dépense d'énergie du moteur animé et qui dépendent de la volonte. raccourcissement musculaire. antagonisme des muscles. positions relatives des leviers osseux. forme des muscles et mode d excitation.

i. — Une machine thermique, un moteur électrique ,

transforment en travail dynamique l'énergie qu'ils reçoivent sous une autre forme, chaleur, électricité, etc. On ne retrouve pas d'ailleurs, sous forme de travail mécanique extérieur, l'équivalent de toute l'énergie fournie à la machine, mais bien d'une partie seulement de celle-ci, partie plus ou moins grande suivant la nature de l'énergie à transformer et l'agencement du moteur qui opère la transformation.

On appelle rendement d'un moteur le rapport de la quantité d'énergie mécanique engendrée à la quantité totale d'énergie d'autre nature fournie à cette machine productrice de travail. Ce rapport est toujours plus petit que l'unité et le fonctionnement de la machine est d'autant plus économique, toutes choses égales d'ailleurs, que son rendement est plus voisin de i, c'està-dire, qu'il y a une moins grande quantité d'énergie première non transformée en travail dynamique extérieur.

'i.. — On n'a pu calculer encore le rendement théorique du moteur animé, faute, en particulier, de connaître d'une manière complète la nature même de ce moteur.

Mais nous savons du moins, depuis la première série des recherches de Chauveau sur l'énergétique animale, que le moteur animé a un rendement essentiellement variable, et d'autant meilleur que le muscle, c'est-à-dire l'organe produc-

teur de travail, fonctionne sous un degré de raccourcissement moindre. C'est là un fait très caractéristique, tout à fait spécial au moteur animé, et que l'on n'avait pas énoncé, malgré les grandes différences des nombres par lesquels l'expérience avait conduit d'éminents physiologistes à représenter le rendement pratique du moteur que le muscle constitue ; ces différences étaient restées inexplicables, car lçs noms même des savants, qui avaient effectué les observations d'où résultaient des nombres variant cependant du simple au double, interdisaient de songer à de grosses erreurs d'expérience pour expliquer un tel défaut de concordance. Une cause encore inconnue pouvait seule être invoquée et il était réservé à Chauveau de la dégager avec certitude de la complexité même du phénomène.

3- — La contraction de la plupart de nos muscles, et par suite le degré de raccourcissement, est d'ailleurs un acte qui dépend directement de notre volonté, sauf dans quelques circonstances mécaniques particulières dont nous pouvons ne pas tenir compte ici; il résulte de là que nous constituons un moteur autonome jouissant, de par sa nature même, de cette singulière propriété d'avoir un rendement variable à notre volonté.

Il est dès lors intéressant de chercher comment nous usons de cette propriété spéciale, dans quelle mesure nous profitons de cette faculté que nous possédons de réduire ou d'augmenter notre dépense propre d'énergie pour effectuer un même travail dynamique extérieur, et de chercher, en d'autres termes, le degré d'économie énergétique que nous réalisons inconsciemment dans le fonctionnement de notre organisme en tant que moteur.

Il est à croire sans doute, a priori, que nous avons La perception physiologique intime des faits dont nous devons à Chauveau la connaissance consciente, et que, dans la partie de nos actes mécaniquement soumise à notre volonté, nous réalisons inconsciemment les conditions qui correspondent, toutes choses égales d'ailleurs, à la inoindre dépense d'énergie. Mais encore cette constatation mérite-t-elle d'être faite, s 'il est possible.

4- — Il est d'autant moins superflu de chercher, dans l'observation même du moteur animé en état d'activité dynamique, des indications sur le degré d'économie énergétique

CAUSES DIVERSES DE DEPENSE D'ÉNERGtE 7

avec lequel il fonctionne, que cette circonstance du raccourcissement plus ou inoins considérable des muscles en contraction n'est pas la seule qui présente ce double caractère : i° d'avoir une influence sur la quantité d'énergie que l'organisme doit dépenser pour la réalisation d'un acte mécanique déterminé ; 20 d'être, quant à l'intensité de son action, sous la dépendance de notre volonté.

5 Notre musculature, par exemple, comporte des muscles à actions inverses, que nous pouvons volontairement ..pposcr l'un à l'autre et que, pour cette raison, on appelle antagonistes. Des travaux divers ont, en elfet, mis hors de doute L'intervention simultanée de tels muscles lors de l'exécution de certains actes mécaniques. 11 semble donc, à un examen superficiel, que, dans certains cas, nous dépensons inutilement, et d'ailleurs volontairement, l'énergie dont nous sommes par contre, dans d'autres circonstances, si judicieusement ménagers, ainsi que nous le montrerons plus loin. Cette question de l'intervention simultanée des muscles antagonistes, bien que présentant une importance moins générale que celle du degré de raccourcissement musculaire, clans la recherche du mode de fonctionnement économique du moteur animé, doit donc être considérée et l'on verra que son étude conduit à des conclusions aussi précises qu'intéressantes.

(S. — D'autre part, l'organe moteur, le muscle, présente des formes multiples qui, dans une certaine mesure et au point de vue du mode de fonctionnement économique, sont comparables aux formes diverses d'organes analogues dans des machines thermiques de différents modèles. 11 y a lieu dès lors de se demander si telles de ces formes ne correspondent pas a une utilisation moins bonne ou plus complète de l'énergie consommée par le moteur.

Sans doute il ne dépend pas de notre volonté de modifier la forme de nos muscles ; par suite, la considération des dispositions diverses qu'affectent les libres, dans chaque unité

musculaire anatomique, paraît étrangère à la recherche du mode de fonctionnement économique que nous pouvons volontairement adopter. Mais il n'est pas indifférent, en raison même delà question à laquelle ces pages sont consacrées, de savoir si oui ou non nos divers muscles, en tant que moteurs, ont des formes naturelles assez, défectueuses pour en I rainer une dépense inutile d'énergie.

Nous serons d'ailleurs amenés, à propos de l'influence de la forme des muscles, à signaler, en particulier d'après les travaux de Marey, la merveilleuse faculté d'adaptation de ces moteurs en vue d'une réduction de dépense énergétique, et à montrer combien il importe, dans toute question de mécanique animale, de ne pas s'en tenir exclusivement aux considérations de la mécanique des corps inertes. Les phénomènes biologiques sont de même nature sans doute que les phénomènes physiques, mais les premiers sont bien autrement complexes que les seconds et ce serait s'en tenir à une schématisation insuffisante, et illusoire dans ses résultats, que de vouloir juger du rôle de la forme d'un muscle en assimilant simplement chaque fibre à un corps élastique soumis aux lois physiques de l'élasticité de traction.

Nous verrons, en outre, qu'il n'est contraire à aucune loi physiologique de songer, quant au mode d'excitation neuromusculaire, à une hypothèse par laquelle notre volonté pourrait supprimer la dépense inutile d'énergie qui paraît correspondre cà l'activité de certains muscles dont la forme, défectueuse au point de vue énergétique, serait d'autre part réglée par des nécessités d'ordre anatomique.

7, — D'autre part encore, c'est, en général, par l'intermédiaire de leviers osseux que l'organe moteur, le muscle, agit pour produire un travail extérieur, et il est facile de montrer que cette particularité n'est pas sans influence sur la dépense énergétique volontaire qui nous incombe dans les actes mécaniques qui nécessitent l'emploi de ces leviers.

On rencontre, en effet, dans l'organisme les divers leviers dits du ier, du S et du 3e genre, et l'on n'en rencontre d'ailleurs pas d'autres, par la bonne raison qu'il ne saurait en exister d'une forme différente de celles que la mécanique a prévues. La théorie de ces machines simples montre que chacune d'elles présente des avantages spéciaux, et ce sont ces avantages mêmes dont les divers leviers osseux font bénéficier l organisme. Sans doute les leviers bien que pouvant faciliter, à tel ou tel point de vue, l'accomplissement d'un travail déterminé, ne modifient en rien la quantité d'énergie que la production de ce travail nécessite, et il semble dès lors, qu'il n'y ait pas lieu de les prendre en considération dans la recherche du degré volontaire d'économie énergétique auquel correspond le fonctionnement du moteur animé.

INFLUENCE DES LEVIERS OSSEUX g

Toutefois, en raison même des conditions mécaniques dans lesquelles ces leviers interviennent, l'intensité de la force de contraction musculaire est variable pendant le déplacement d'une charge, ou même pendant le soutien statique d'un poids, suivant la position du levier osseux utilisé. Or, nous verrons que, si le travail extérieur effectué par Le muscle alors actif est constant, conformément aux lois de la mécanique, il n'en est pas de même de l'énergie interne que dépense le muscle et des travaux connexes, en particulier du travail d'excitation neuromusculaire, dont s'accompagne tout travail musculaire. Or, il dépend, en général, de notre volonté d'adopter telle ou telle position de levier osseux pour l'accomplissement d'un travail exteneur déterminé, et d'agir ainsi sur la dépense totale d'énergie de diverses natures qui incombe à notre organisme - la considération des leviers osseux apparaît donc ainsi comme indispensable pour la solution de la question qui nous occupe.

8. — hn somme donc, le moteur animé constitue, en raison même de son autonomie, un tout extrêmement complexe dans lequel s accomplissent des fonctions multiples, liées plus ou moins directement entre elles et à la production de travail extérieur, et dont chacune correspond à une dépense d'énero-ie

On conçoit facilement qu'un mécanicien inexpérimenté ne sache pas, pour la machine thermique dont il doit assurer le !><»n fonctionnement, régler rigoureusement la dépense d'énergie première, et par suite de combustible, d'après le travail que la machine doit fournir, ce qui entraîne une dépense inutllf d."'!"'K<e calorifique. Or, nous sommes nous-mêmes le mécanicien du moteur que nous constituons ; nul, il est vrai ne nous a appris les conditions du meilleur fonctionnement ene^lique de notre organisme, mais c'est nous-mêmes qui pâtissons des fautes que nous pouvons commettre à ce suie, Lette auto-expérimentation journalière nous suffit-elle pour reconnaître et réaliser les conditions de moins grandes

recSL g" ? C'CSt CG — n°US de On voit, d'après les considérations qui précèdent, que la question est fort complexe. Il résultera, en outre, de ce que nous dirons plus loin, que la solution complète et générale de ce problème , d énergétique animale ne pourrait être édablie qu'avec des données qui nous manquent encore . Toutefois nos connaissances actuelles permettent l'examen d'un certain nombre de

cas, et nous montrerons que, dans l'accomplissement des actes mécaniques sur lesquels une appréciation énergétique judicieuse peut être dès maintenant formulée, si nous sommes quelquefois prodigues, nous nous montrons au contraire sagement économes et savons réduire notre dépense d énergie lorsque nous avons intérêt à le faire.

ACTES MÉCANIQUES GÉNÉRAUX

Procède d'aimmu'xiatiox propre a l'organisme. Conditions d'observation. L'adulte et l'enfant; le sujet en état de

SANTÉ ET LE MALADE. Ll-S l'LCIIEUSES D HAUCHTON. Les TRAVAUX DE MAlîE V SUR LA LOCOMOTION. L'APPRENTISSAGE DES SPORTS.

9. — C'est une idée séduisante que celle qui consiste à penser que notre organisme, en tant que machine productrice de travail, est construit sur un modèle général et présente un mode de fonctionnement tels que toute dépense inutile d'énergie soit, ou du moins puisse être évitée.

On est d'autant plus porté à accepter comme exacte celte manière de voir, sans démonstration rigoureuse, que l'on songe aussitôt, si l'on croit nécessaire de citer quelques faits confirmatifs, à divers actes d'observation journalière, dans lesquels nous sommes évidemment ménagers de nos peines et réduisons au minimum la dépense d'énergie d'où résultera le travail que nous avons à faire. Des considérations aussi sommaires- ne sauraient être regardées comme suffisantes pour conclure au mode de fomctionnemenl économique du moteur animé; niais les faits les plus simples, et d'observation courante, m.us fournissent déjà des indications intéressantes, quanl au procédé par Lequel l'organisme est amené à adopter tel mode d exécution d un acte mécanique déterminé.