RECHERCHES DE CALORIMÉTRIE
Par M. Ch. Richet.
Historique.
C'est Lavoisier, le fondateur de la Chimie et presque de la Physiologie, qui, le premier, a déterminé la quantité de chaleur dégagée par un animal vivant. L'expérience qu'il a instituée fait époque dans la science1.
Lavoisier et Laplàce mirent un cochon d'Inde dans une enceinte remplie de glace. Puis, connaissant et la chaleur de fusion de la glace, et la quantité de glace fondue par l'animal, ils en déduisirent la quantité de chaleur cédée par l'animal pour fondre cette glace.
Ils trouvèrent ainsi que la chaleur produite par un cochon d'Inde, durant dix heures, représente la fusion de 13 onces (39Tgr,8) de glace; mais ce chiffre, disent-ils, est trop fort, « parce que les extrémités du corps de l'animal se sont re-
1. Lavoisier et Laplace, « Mémoire sur la chaleur», dans Mém.de L'Ara,/. des se, 1780, p. 355, et Œuvres complètes de Lavoisier, t. II, p. 283 et suiv.
froidies dans la machine, cl les humeurs que la chaleur a évaporées onl fondu, en se refroidissant, une petile quantité de glace cl se sont réunies à l'eau qui s'est écoulée de la machine ». Il faut donc diminuer de 2 onces et demie (75gr,10) environ le chiffre trouvé; ce qui ramène à 322Br,7 la quantité de glace fondue par le cochon d'Inde.
La chaleur spécifique de la glace étant de 79"a,,2, il s'ensuit que la chaleur dégagée par le cochon d'Inde a été de 322,7x79.2, soit 25 558 calories, ce qui fait par heure ^ .")."» 5 calories. En supposant que ce cobaye, dont Layoisiëb ne nous donne pas le poids, pesait 500 grammes, nous avons finalement un chiffre de 5110 calories par kilogramme et par heure.
Mais l'emploi du calorimètre à glace comporte différentes erreurs : la difficulté d'apprécier exactement la quanti té de glace fondue, et surtout la différence qui est dans la radiation calorique d'un animal placé dans un milieu [à 0° et d'un animal qui est dans des conditions autres de température extérieure.
Lavoisier et Lapeace évaluent en même temps la quantité d'acide carbonique produit; ils la comparent à la chaleur dégagée, assimilant la respiration de l'animal à la combustion d'une masse de carbone et d'hydrogène, et ils trouvent un étroit rapport entre ces deux valeurs.
Cette expérience est une des plus belles de la physiologie; elle inaugure une période nouvelle dans la science. Elle établit que la vie est une fonction chimique; et on peut dire qu'elle est placée au seuil de la physiologie générale.
Une année avant le travail de Lavoisier, Craweord avait publié un livre sur la chaleur animale1. Dans cet ouvrage Crawford indique l'emploi d'un calorimètre fondé sur un prin-
1. Ce livre, fort intéressant d'ailleurs, est intitulé : Expérimente and observations on animal heat and the inflammation of combustihle bodies, being an attempt to résolve thèse pkenomena into a gênerai law of nature, by Adam Crawford. A. M. London. Mui-ray and Sewell, MDCCLXXIX. — On y trouve cette idée profonde que la chaleur animale est produite par la combustion et qu'elle est proportionnelle à la quantité d'acide carbonique (air fixe) produit
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cipe différent du calorimètre à glace. Il s'a-il d'un calorimètre à eau, c'est-à-dire que l'animal est placé dans un manchon d'eau qui s'échauffe par la radiation calorique, el qui, par conséquent, en s'échauffant d'une certaine quantité, indique la quantité «le calories quia été cédée par l'animal.
Mais, comme le dit Dulong1, les résultats numériques donnés par Crawford sont très différents, et l'imperfection des méthodes expérimentales n'inspire pas une grande confiance. Ajoutons <[ue les théories du phlogistique , de la chaleur absolue et bien d'autres erreurs encore, rendent le travail do Crawford presque inintelligible. Quelle différence entre des considérations vagues sur la chaleur spécifique des sangs veineux et artériel et l'expérience décisive, simple et admirable, de Lavoisier et Laplace !
Il faut attendre quarante ans pour conslater un progrès relatif à la calorimélrie animale.
Dulong, d'une part, et Despretz, de l'autre, employèrent en 1843, simultanément, pour répondre à un prix proposé par l'Académie des sciences de Paris, de nouvelles méthodes calorimétriques, au moyen d'un calorimètre qui consiste essentiellement dans la disposition suivante : un animal était placé dans une double enceinte métallique remplie de liquide; la température du liquide étant connue, avant et après l'expérience, on en déduit la quantité de chaleur cédée par l'animal.
Dulong a employé le calorimètre à eau; Despretz, le calorimètre à mercure 2.
dans l'expiration. A vrai dire, Lavoisier et Priestley avaient, à cette époque, déjà émis cette idée (Lavoisier, Expériences sur la respiration des animaux, 1777). Au point de vue de l'expérimentation, les expériences de Crawford sont tout à fait insuffisantes ; mais, même en l'absence de toute expérience précise, c'est quelque chose que de dire (p. 73) : « Animal beat seems to dépend upou a process similar to a chemical élective attraction. » Le nom de Crawford mérite de n'être pas oublié, et la gloire de Lavoisier ne doit pas nous faire méconnaître ses prédécesseurs, même inconscients.
1. « Mémoire sur la chaleur animale » (Ann. de chimie et de physique, 1841, t. I (3), n° 142).
2. Annales de chimie et de physique, 1824, t. XXVI, p. 337, et 1841, t. I (3), p. 440.
Mais leurs expériences, si intéressantes qu'elles soient, ne peuvent guère servir à nous donner en calories la quantité de chaleur produite par l'animal. En effet, dans les expériences de Despretz, le poids de l'animal n'est pas indiqué : c'est surtout pour la mesure des produits gazeux de l'expiration que l'expérience a été instituée, et afin de calculer le rapport de la chaleur produite à la chaleur qui aurait dû se dégager par la transformation du carbone en acide carbonique.
Dans les expériences de Dulong, quoique le poids de l'animal soit indiqué et la production de chaleur rapportée à l'unité de poids, le mot calorie n'est pas prononcé '.
Après ces deux travaux remarquables, mais intéressant plus la théorie de la respiration que celle de la chaleur animale, de nombreuses expériences ont été faites sur la calorimétrie indirecte, c'est-à-dire que la quantité de chaleur était déterminée par la mesure des produits de combustion de l'animal.
Etant donné, par exemple, qu'un animal de 1 kilogramme produit en une heure 2 grammes d'acide carbonique, connaissant la chaleur de formation de l'acide carbonique, soit à partir des éléments, soit à partir des matières alimentaires ingérées, on en déduit la quantité de chaleur produite par lui.
1. Dans le tableau, p. 453, loc. cit., la quantité de chaleur est probablement évaluée en calories; mais l'explication du tableau est tout à l'ait insuffisante: on trouve, en admettant que le chiffre supérieur de la colonne 11 est le chiffre des calories, les quantités suivantes qui indiquent par kilogramme d'animal le nombre des calories produites en une heure :
grammes.
calories.
grammes.
calories
Chat
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Crécerelle
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Cobaye
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de
Lapin
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Chien
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Pigeon
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Mais il y a une certaine incertitude sur le calcul qui me fait ainsi comprendre les chiffres de Dulong.
CALORIM ÉTRIE.
i.'il
REGNAULT, BOUSSINGAULT, BeLHHOLTZ et BaRRAL, el d'autres
auteurs encore, ont fait ces expériences; mais nous ue nous en occuperons pas ici, notre but étant seulement d'apprécier les méthodes de calorimétrie directe, fondées sur la mesure directe de chaleur produite par un animal vivant1.
Nous arrivons aux travaux des contemporains.
M. Senator2 a employé un calorimètre à eau disposé à peu près comme le calorimètre de Dulong, avec les modifications de Traure. Les expériences de M. Senator ont porté sur des chiens, avec les résultats suivants (expériences sur des chiens adultes :
PRODUCTION-
