LOI DE LA CONSTANCE DES FORCES APPLIQUÉE AUX ORGANISMES
5 tout -aussi bien et de la même manière que tous les autres corps non
)bservation nous apprend que lorsque la quantité de travail augmente dans •ps de l'animal y la quantité de chaleur produite augmente également. Ace de vue, l'organisme de l'animal répond donc aux machines dans lèses le mouvement est développé par la combustion. Plus une machine à vadoit produire de travail , plus il faut augmenter le chauffage et plus aussi de chaleur perdue par le rayonnement ou par d'autres voies. Dans nos mais à vapeur, cette perte est très-considérable. Le travail effectif produit . peine le 1/10 de l'équivalent mécanique du charbon consommé. Chez oal, les conditions étant favorables, le travail effectif produit est à peu le 1/5 de l'équivalent mécanique du carbone consommé. L'organisme aniist donc une machine de travail admirablement construite.
os pouvons mesurer exactement la somme de force de tension qu'une plante a aulée dans son organisme sous forme de combinaisons chimiques; en effet, pouvons brûler cette plante , et par cette combustion il se développe en chaleur K>mme de forces vives égale à celle des forces de tension qui s'y trouvaient, anisme animal agit de la même manière , il combine les éléments nutritifs qu'il les végétaux. Nous pouvons encore démontrer par une autre voie que le véacciunule des forces de tension ; nous savons , en effet , que pendant qu'elle x)ft, il disparaît des forces vives, 'chaleur et lumière. Tout le monde sait. Tel , que sur une surface boisée la chaleur solaire est diminuée. Un partie de diminution est due à l'évaporation , mais une autre partie , la plus grande prosment, est due à l'absorption des rayons calorifiques et lumineux. Le soleil me constamment dans l'éther une quantité énorme de forces vives. D'après raluations de Pouchet, notre globe ne reçoit qu'une très-faible partie de la quanntale de force lumineuse émanée du soleil, le 1/2,300,000,000, et de cette deri quantité ce n'est encore qu'une faible partie qui est accumulée dans les plantes forme de forces de tension. Et c'est cependant cette faible quantité qui produit, seulement toute la somme de travail développée dans tous les animaux et toute tee humaine , tout aussi bien que celle développée dans nos innombrables mais, mais encore toute la somme des forces de tension accumulées dans les véu» actuellement existants, tout aussi bien que dans ceux qui, enfouis dans les hes de houille ou les tourbières , représentent les débris des végétations anté- "es.
ors même que nous nous représentons les végétaux comme des organismes qui mulent des forces de tension, il ne faut cependant pas oublier qu'eux aussi ent développer des forces vives, quoique, à la vérité, en quantité beaucoup idre. Quand nous avons parlé des échanges moléculaires , nous avons vu que tgétal, outre les phénomènes réductifs considérables qu'il produit, possède endes propriétés d'oxydation, de combustion des composés élaborés, et l'on comid facilement que ces oxydations s'accompagnent toujours, comme chez l'animal, e production de chaleur. Dutrochet avait déjà , à l'aide d'expériences thermoméles précises , constaté cette augmentation de chaleur des parties non vertes de ante , et tout le monde sait , du reste , que lorsque des semences réunies en tas nent à germer ensemble, elles s'échauffent beaucoup. Nous avons vu également les forces vives peuvent, dans une cellule végétale unique, se manifester par mouvements (mouvements du protoplasma , des spores, des spermatozoïdes),
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mouvements qui , en raison de leur faible étendue seule , ne nous frappent pas de prime abord.
Il ne faudrait pas croire que , parce que nous avons dit que la chaleur et le travail sont les deux seules formes sous lesquelles la force vive se manifeste dans le corps de ranimai , elle ne puisse s'y manifester sous d'autres formes encore. Nous savons , en effet, que^ dans l'ensemble des systèmes nerveux et musculaires, il se développe des forces électro-motrices qui sont en rapport causal soit avec les phénomènes mécaniques^ soit probablement avec les fonctions psychiques. Il est certain toutefois que, saufchez les poissons électriques, toutes ces forces électro-motrices ne se manifestent pas directement au dehors d'une manière notable, mais qu'elles sont toiigours, dans l'intérieur môme de l'organisme , transformées en d'autres forces , décomposition chimique, chaleur ou travail mécanique. Ainsi se vérifie l'idée que nous avons émise que chez l'homme les seules forces vives qui soient mises en liberté sont la chaleur et le travail. Mais toute la quantité de force vive mise en liberté par les phénomènes de combustion ne se traduit pas par la chaleur et le travail; il est effectivement une partie de la chaleur produite qui sert à échauffer les aliments absorbés et l'air inspiré , tandis qu'une autre partie devient chaleur latente par la vaporisation de l'eau dans les poumons.
Par des évaluations approximatives , Helmholtz a trouvé que ces deux derniers phénomènes absorbent au moins 22,5 pour 100 de la quantité totale de calorique produit par les combustions dans le corps humain, et encore ne tient-il pas compte de l'évaporation par la surface cutanée. On peut admettre d'après la quantité de carbone brûlé, que la quantité de calorique produit dans le corps humain est au minimum de 2 millions d'unités de chaleur, en prenant pour unité la quantité de chaleur capable d'élever 1 gramme d'eau à 1 degré de température.
Liebig démontra le premier l'importance des aliments non azotés dans la production de la chaleur animale ; il admettait que ces aliments seuls possèdent ce rôle, tandis que les éléments azotés des tissus produisent, en se décomposant, le travail musculaire. D'où le nom d'aliments respiratoires qu'il donne aux graisses et aux hydrocarbures, et celui d'aliments plastiques qu'il réserve aux albuminoîdes. Jusque dans ces derniers temps tous les physiologistes s'étaient rangés à l'opinion de ce grand chimiste. J. R. Mayer, le premier (il publia déjà en 1845 un mémoire sur les mouvements organiques), envisagea, en s'appuyant sur le principe de la constance des forces , la chaleur et le travail musculaire comme les manifestations des forces vives, et les considéra comme émanées d'une seule et môme origine, la combustion. Cette manière d'envisager les choses se vérifia de plus en plus par une série de faits que nous aurons à exposer en détail dans les chapitres de la Physiologie spéciale traitant de la chaleur animale et de la nutrition des muscles. Ici nous nous bornerons à donner quelques preuves à l'appui du principe général , preuves fom^ nies par Mayer lui-môme. Un cheval consomme par jour environ 0*^,67 de carbone. Si l'on tient coiipte de l^équivalent mécanique de la chaleur produite par le carbone, et que, d'après Dulong, on calcule la chaleur de combustion du carbone = 8558^6; si de plus, l'on considère le travail auquel correspond la combustion de 1 kilogr. de carbone = 1,522^50 kilogrammètres, et que, pour terminer, on admette que le travail d'un ouvrier = 1/7 du travail d'un cheval, on trouve qti^ homme, qui élève 308,333 kilogr. à 1 mètre de hauteur (travail produit normalement par un homme valide), correspond à la combustion de 01^,095 de carbone. Ce (pu, pour une heure de travail (la journée calculée à 8 heures de travail ) , fait 0^,012» pour une minute 0^,0002. Un homme, en soulevant le poids de son corps, soit 75kilà une hauteur de 2«n,40, consume 0«%&2 de carbone, pendant l'ascension d'une montagne de 300 mètres de haut, il en consume Op«*,775. Mayer, d'après des cal-