X IG

Total

La production de chaleur est relativement plus considérable chez l'enfant; ainsi elle est d'environ 4 calories par heure et par kilogramme chez l'enfant d'un an, de 3 calories à 8 ans, de 2 à peine chez l'adulte (Danilewski; calorimétrie indirecte). Ch. Richet a montré que la taille (et le poids) de l'animal exerce une influence prépondérante et que la (juantité de chaleur produite par heure et par kilogramme augmente à mesure que la taille diminue, tandis que desanimau.x de même poids, mais d'espèce différente (lapin, chat, oie) produisent les mûmes quantités de cha leur. D'Arsonval, à l'aide de son appareil calorimétrique, a pu constater aussi qu'il n'y avait pas de rapport absolu entre la température centrale d'un animal et l'activité de sa production de chaleur. Ainsi la poule, qui a une température de près de 42° C. dans le cloaque, produit moins de chaleur que le lapin, le chien et le cobaye.

3. — Rapport entre la production de chaleur et la production de travail

mécanique.

Les faits nientionnés dans les paragraphes précédents conduisent à ce résultat que la plus grande partie au moins de la chaleur animale est produite par les muscles. Il doit donc y avoir, et il y a, en effet, une relation intime entre la chaleur produite et le travail musculaire. La corrélation des forces [voir: t. I, page 5) est applicable aux organismes vivants comme aux corps bruts, et tous deux sont soumis aux lois de l'équivalence de la chaleur et du mouvement. Le travail mécanique des muscles, évaluable en kilogrammètres, peut être évalué en calories puisqu'il suffira, pour transformer les calories en kilogrammètres, de les multiplier par 42o, pour transformer les kilogrammètres en calories, de les diviser par 425.

La plupart des physiologistes admettent, sans que le fait puisse encore être démontré d'une façon certaine, que la production de chaleur dans le muscle est la

chimie animale : « La chaleur développée par un être vivant pendant une période de son existence, accouiplic sans le secours d'aucune énergie étrangère à celle de ses aliments (eau et oxygène compris), est égale à la chaleur produite par les métamorphoses chimiques des principes iunuédiats de ses tissus et de ses aliments, diminuée de la chaleur absorbée par les travaux extérieurs effectués par l'être vivant. »

PHYSIOLOGIE DU MOUVEMENT

condition de sa contraction, et les expériences de J. Béclard, Ileidenliain, etc., semblent en effet prouver qu'il se fait dans le muscle une transformation de chaleur en mouvement. Aux raisons invoquées en faveur de celte opinion et mentionnées déjà à propos de la contraction musculaire (p. 1)80, t. I), j'en ajouterai quelques-unes tirées d'expériences récentes d'Herzen et de Laborde. Herzen a pu constater que dans certains cas un muscle isolé se refroidissait au moment de sa contraction et Laborde a vu, sur un lapin, soumis quelques minutes après la mort a un tétanos électrique généralisé, une baisse de la température musculaire de

7 vingtièmes de degré. Quoiqu'il en soit, dans cette théorie, le muscle serait analogue à une machine à vapeur qui brûle du charbon et produit de la force vive sous forme de travail extérieur et de chaleur; il brûle aussi du combustible (graisse? et hydrocarbonés) pour produire de la force vive (chaleur et mouvement); et, de même que dans une machine l'usure des pièces et la production d'oxyde de fer sont insignifiantes, eu égard à l'oxydation du charbon, l'usure de la substance albuminoïde dans le muscle n'est qu'accessoire et n'entre que pour une très faible part dans la production des forces vives.

Quel est maintenant, en nous plaçant à ce point de vue, le rendement de la machine humaine en travail mécanique comparativement à la quantité de chaleur produite? Le calcul en est facile en nous servant des chiffres des deux tableaux précédents.

Soit, d'abord, les huit heures de sommeil. Le seul travail mécanique accompli est le travail du cœur et des muscles inspirateurs. Le travail du cœur peut être évalué à 70 000 kilogrammètres en 24 heures, celui dos muscles inspirateurs à 13 608 kilogrammètres, ce qui donne par jour un total de 83 608 kilogrammètres, soit 85 000 en nombres ronds, et pour 8 heures 28 333 kilogrammètres, équivalant à 66 calories. Si on compare ce chiffre de 66 calories au nombre de 320 calories formées pendant le sommeil (tableau de la page 452) on voit que le cinquième à peu près de la chaleur produite a été transformé en travail mécanique. Aussi peut-on se demander si, pendant le repos, la quantité de chaleur produite ne provient pas presque exclusivement des muscles qui sont toujours actifs, comme le cœur et les muscles inspirateurs.

Dans une journée de mouvement, le rapport est à peu près le même. Aux 85 000 kilogrammètres du cœur et des muscles inspirateurs, il faut ajouter les 213 344 [20 668X8) kilogrammètres produits pendant les 8 heures de travail; on a donc, pour les 24 heures, 298 344 kilogrammètres, qui équivalent à 701 calories, et en comparant ce chiffre au chiffre total de calories produites, 3 724", 8+701*' = 4 425", 8, on voit que le sixième environ de la chaleur produite s'est transformé en mouvement (1).

Mais il est plus rationnel de comparer la quantité de chaleur formée pendant les

8 heures de travail seulement au travail mécani(jue produit et, dans ce cas, le rapport est encore plus favorable que tout à l'heure. En effet, pendant ces 8 heures, le travail produit comprend les 213 344 kilogrammètres de travail mécanique plus le tiers du travail du cœur et des muscles inspirateurs, soit 28 333 kilogrammètres. Il y a donc eu pendant ces 8 heures une production de 241 677 kilogrammètres, correspondant à 502 calories. D'autre part, le nombre de calories formées pendant ces 8 heures a été de 21 69",6 4" 592 = 28 70<",6. Si on compare ce chiffre de 2 870", 6 à 592, on voit que le quart environ de la chaleur produite s'est trans-

(I) Le chiffre 3T24<',8 représente le nombre de calories produites pendant la journée de travail ; mais il faut y ajouter, pour avoir la quantité totale de chaleur produite, les TOI calories qui se sont transformées en travail mécanique pendant les huit heures de travail.

434 LIVRE QUATKlÈMli:. — PHYSIOLOGIE SPÉCIALE.

formé en travail mécanique et on reconnaîl immédiatement quel avantage présente, au point de vue du rendement, la machine animale sur les meilleurs machilies indusirielles.

Une autre conclusion ressort du tableau de Hirn : si on compare la période de mouvement à celle du repos, on voit que la production de forces vives (chaleur et travail mécanique) ne fait guère que doubler, tandis que la consommation d'oxygène est presque quadruplée (rapport de 30,72 à 119,84).

La quantité de chaleur ainsi produite dans la contraction musculaire suffirait pour élever la température du coi-ps humain de 1°,2 pendant le repos, de 5° à 6*» pendant le mouvement, si des causes, qui seront étudiées plus loin, n'intervenaient pour arrêter celte élévation de température. Cependant, Davy a observé une augmentation de température de 0°,2 à G",? pendant l'exercice musculaire. La privation d'exercice produit l'effet inverse; si on lie un animal de façon à empêcher ses mouvements, sa température s'abaisse.

Mais cette théorie du inmde-machinc thermique n'a pas été adoptée par tous les physiologistes. Claudius, Helmholtz, etc. ont montré en se basant sur le principe de Carnot{i), que l'organisme ne présente aucun des éléments d'une machine thermique. Si l'organisme était une machine à feu, il devrait être incapable de fournir du travail dans un milieu dont la température est égale ou supérieure à la sienne. Il est donc très possible, soit que l'intermédiaire entre les actions chimiques et le mouvement soit une autre forme que la forme chaleur, par exemple l'électricité, soit que les actions chimiques se transforment directement en mouvement sans passer par la forme chaleur : Les schémas suivants représenteraient ces diverses hypothèses :