PRODUCTION DE CHALEUR DANS l'ORGANISME

1° Sources de la production de chaleur. •

La production de chaleur dans l'organisme est due à des actions chimiques et à des actions mécaniques.

r Actions chimiques. — L'oxydation ou la combustion est la source principale de la production de chaleur. Ouand deux atomes se combinent il se dégage une certaine quantité de chaleur, autrement dit, il se produit un mouvement oscillatoire des atomes pondérables et des atomes d'éther, et cette quantité de chaleur est toujours la même, toutes les fois que la combinaison se produit. Ainsi la combinaison de 1 gramme d'hydrogène, et de 8 grammes d'oxygène, pour former de l'eau, dégage toujours la même quantité de chaleur, et pour un corps donné il y a toujours une chaleur de combustion fixe, c'est-à-dire que la combustion de l'unité de poids (gramme ou kilogramme) de ce corps dégage toujours le môme nombre de calories. En outre, quand la combustion d'un corps est possible de diverses façons, la quantité de chaleur produite reste la môme, quelle que soit la voie des combustions ; elle ne dépend que de la constitution primitive du corps et de ses produits terminaux. Ainsi, si on brûle un gramme de carbone en formant de l'acide carbonique, on a le même nombre de calories que celui qu'on obtiendrait par sa combustion en oxyde de carbone et par la combustion de cet oxyde de carbone en acide carbonique.

Le tableau suivant donne, d'après Favre, Silbermann et Frankland, le nom.bre d'unités de chaleur dégagées par la combustion d'un gramme des corps suivants :

Substances. Calories. Substances à l'état sec. Calories.

Hydrogène 34*=,462 Urée 2*=,206

Carbone 8 ,080 Acide urique 2 ,615

Alcool méthylique. ... 5 ,307 Acide hippurique. ... 5 ,383

Alcool amylique .... 8 ,958 Hydrocarbonés 3 ,277

Acidf acétique ..... 3 ,505 Albumine 4 ,998

Acide butyrique, .... 5,647 Graisse 9,069

On voit que, pour le même poids, les corps gras dégagent plus de chaleur que les hydrocarbonés ; mais il n'en est plus de môme si on a égard à la quantité d'oxygène employé pour la combustion ; en effet, pour une même quantité d'oxygène consommé, les hydrocarbonés (et les acides organiques) dégagent plus de chaleur que les graisses. Quant aux albuminoïdes, ils en dégagent beaucoup moins, car leur oxydation dans l'organisme étant toujours incomplète, il faut retrancher du chiffre de calories qu'ils

710 PHYSIOLOGIE FO.XCTIONXELLE.

fournissent (4,098) le chiffre de l'urée (2,206) ou de l'acide urique (2,615).

L'oxydation n'est pas la seule source de chaleur; il peut s'en produire aussi et il s'en produit certainement dans l'organisme toutes les fois cp'une substance absorbe de l'eau, comme dans la décomposition et l'hydratation des graisses, le dédoublement des albuminoïdes et des hydrocarbonés. (Berthelot.)

2" Actions mécaniques. — Le frottement du sang dans les vaisseaux produit aussi de la chaleur; mais comme, en réalité, ces frottements sont produits en dernière analyse par une action musculaire, celle du cœur, on peut la ramener en somme à des actions chimiques. Il en est de même des frottements des surfaces articulaires, des tendons, etc., dans les mouvements du squelette.

2° Lieux de la in^oduction de chaleur.

Il est bien constaté aujourd'hui que les muscles sont le siège principal de la production de chaleur dans l'organisme. On a vu déjà que le muscle, en se contractant, dégage de la chaleur (page 277), et cette augmentation de température, quia été constatée expérimentalement, se retrouve si on considère l'organisme pris dans sa totaUté. Semblable en cela à une machine cà vapeur, il ne peut produire de travail mécanique qu'en augmentant sa production de chaleur. La quantité de chaleur produite ainsi par le mouvement musculaire est si considérable que l'on a pu se demander si cette action musculaire n'était pas la seule source de chaleur et si, même pendant le repos, la quantité de chaleur produite n'était pas due à la contraction du cœur et des muicles inspu'ateurs.

Cependant, il est difficile de faire des muscles les producteurs exclusifs de la chaleur animale. Les centres nerveux paraissent aussi dégager de la chaleur {voir page 292) ; le cerveau serait, après le foie, l'organe le plus chaud du corps, et le sang des sinus a uue température plus élevée que celui de la carotide. Il en est de même des glandes, d'après les recherches de Ludwig.

La question de la production de chaleur dans le sang est liée à celle du lieu des oxydations internes, question qui a été déjà

PRODUCTION DE CIIALELU. 711

discutée (page 330) ; en tout cas, cette production de chaleur dans le sang à l'état normal reste toujours dans des limites trèsrestreintes.

Les poumons sont-ils le siège d'une production de chaleur? Autrefois, Lavoisier et ses successeurs croyaient que les oxydations se faisaient dans le poumon même, en même temps que l'échange gazeux respiratoire, et le poumon était considéré comme le foyer principal de la chaleur animale. Mais aujourd'hui cette théorie ne peut se soutenir. 11 est Iden vrai qu'il se fait dans les poumons, au moment de l'acte respiratoire, une comhinaison de l'oxygène avec l'hémoglobine et, par suite, un dégagement de chaleur, mais ce dégagement est compensé par l'absorption de chaleur due au passage de l'acide carbonique de l'état de dissolution à l'état gazeux.

En résumé, partout où se font des oxydations, il se produit de la chaleur, et à ce point de vue tous les tissus, à l'exception du tissu corné, doivent être le siège d'une production de chaleur ; seulement c'est dans les muscles, les centres nerveux et dans les glandes qu'elle atteint son maximum, et ces organes peuvent être considérés comme les véritables foyers de la chaleur animale.

3'^ Quantité de chaleur dégagée par V organisme.

On a vu, dans la description des procédés, que l'évaluation de la quantité de chaleur produite par un organisme dans un temps donné présente des difficultés très-grandes, et que ni la calorimetrie, ni les méthodes indirectes ne donnent de résultats absolument certains. Cependant on peut, en contrôlant les résultats obtenus l'un par l'autre, arriver à une approximation suffisante. La quantité de chaleur produite en 24 heures par le corps humain peut être évaluée à peu près à 2,700 calories en moyenne, ce qui donne 1,87 calorie par minute et 112 calories par heure.

Cette quantité de chaleur correspond au repos du corps, c'està-dire à cet état pendant lequel les seuls muscles qui se contractent sont le cœur, les muscles inspirateurs et quelques autres muscles dont la contraction a beaucoup moins d'importance à ce point de vue. Mais pendant l'exercice musculaire, la produc-

712 niYSIOLOGIE FONCTION^^ELLE.

tioii de chaleur augmente d'une façon notable. C'est ce que montre le tableau suivant, emprunté à Hirn, dans lequel sont mises en regard la production de chaleur et la consommation d'oxygène dans le repos et dans le mouvement. Tous les chiffres sont calculés pour une heure :