CHAPITRE III LA CALORIMÉTRIE EXPÉRIMENTALE
W. 0. Atwater, mort il y a quelques années, professeur de chimie à la Wesleyan University de Muddletown, directeur de l'Office of Experiment station. Department of Agriculture aux États-Unis, a pu mesurer exactement, directement et totalement sous forme de chaleur, les pertes de l'homme au repos et en activité grâce à un ingénieux appareil appelé chambre calorimétrique ou calorimètre respiratoire.
Le sujet était enfermé dans une chambre à parois de cuivre dé 4 pieds de long, de 7 pieds de large, de 6 pieds et demi de hauteur. Cette chambre était protégée par cinq enceintes. Une ouverture en verre, scellée au moment où le sujet y était entré, lui donnait une lumière abondante. Une petite ouverture servait à introduire dans la chambre la nourriture, la boisson et à en débarrasser les ordures. Le sujet causait par téléphone. L'air était envoyé à l'état sec et à la température même de l'intérieur du calorimètre dans la chambre au taux de 2 pieds et demi cubiques par minute au moyen d'une pompe. On analysait l'air entrant et l'air sortant, et ces analyses permettaient de connaître les produits respiratoires de l'homme en
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expérience. Les aliments, excrétions, produits de la respiration de ce sujet en étaient tous analysés à rentrée et à la sortie de l'appareil. On mesurait la quantité de chaleur rayonnée par lui ; un bicycle fixe, muni d'un ergomètre, permettait à volonté de le faire travailler et de mesurer son travail. L'essieu de l'appareil était relié à une dynamo, grâce à laquelle était transformé tout le travail ainsi produit en un courant électrique qui, à son tour, était changé en chaleur équivalente en traversant une lampe à incandescence placée dans la chambre respiratoire. L'énergie, perdue sous forme de chaleur rayonnée ou de travail produit par le sujet en expérience était ainsi complètement transformée en chaleur que Ion mesurait par réchauffement de l'eau qui sortait de l'appareil1.
Les expériences d'Atwater qui ont duré des années ont porté sur tous les aliments.
En 1893 fut institué aux États-Unis un comité, dit Comité des Cinquante, se donnant pour but l'étude du Liquor problem. Il a commencé la publication des travaux de ses sous-comités en 1897 par son livre, The Liquor problem in its Législative Aspects.
En 1896, le Comité décida qu'il serait utile de procéder à des recherches sérieuses sur le métabolisme de l'alcool dans le corps humain. On sait qu'on désigne sous ce nom les phénomènes qui se produisent quand un corps, par sa seule présence et sans y participer, met en activité certaines affinités chimiques ou détermine la décomposition d'autres corps. Le professeur Ahvater fut chargé spécialement
1. M. Armand Gautier a reproduit une photographie et le plan montrant les dispositions de cet appareil, op cit., p. 76.
de rechercher dans quelles proportions l'alcool était absorbé par le corps humain, et dans ce cas, dans quelle mesure il constituait un aliment.
D'autres professeurs, le Dr J. S. Bitings, directeur du musée et de la bibliothèque de médecine ; le professeur R. H. Chittenden, directeur de la Sheffield scienlific school of Yale Vniversity ; H. P. Bowditch et C. F. Hodge, de lTniversité de Yale, etc., poursuivirent des recherches connexes.
Les deux volumes publiés par Atwater en 1903, intitulés : Physiological aspects of the Liquor problem, indiquent la sévérité de la méthode suivie dans ses investigations ; cependant ils ne donnent pas tous les détails des expériences qui ont paru dans des publications spéciales.
Les expériences d'Atwater furent faites dans le laboratoire de chimie de la Wesleyan University. Une parties des dépenses fut fournie par le Comité des Cinquante et par quelques autres donateurs. On peut supposer que le Comité des Cinquante avait a priori l'espoir qu'elles concluraient à une condamnation de l'alcool.
Dans son mémoire, Atwater commence par passer en revue les diverses expériences qui ont été faites sur les résultats physiologiques de l'alcool. La plupart de ces expériences, pratiquées sur des animaux, des cobayes, des lapins ou des chiens, ont deux défauts : les doses énormes d'alcool données à ces animaux; le temps trop court des observations.
Ainsi, en 1871, Subbotin donnait à des lapins une dose d'alcool équivalant à une pinte de whisky. Quand les animaux refusaient de l'avaler, on le leur intro-
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duisait au moyen d'une incision dans l'œsophage. Au bout de vingt-quatre heures, l'expérimentateur concluait que la plus grande partie de l'alcool n'était pas absorbée par l'organisme. Les expériences d'Arytie, publiées en 1875, ont mis hors de doute une conclusion exactement contraire à celle-là.
M. Chauveau, de Lyon, a comparé le travail de chiens recevant des doses de sucre et des doses d'alcool. Mais la dose de l'alcool, de 48 grammes d'alcool pour un chien pesant de 18 à 19 kilos, était nettement narcotique. On avait constaté une perte de poids. Mais le sucre maintient l'eau dans le corps, tandis que souvent l'alcool a une action diurétique : il ne résultait donc pas de la diminution du poids la preuve que c'était une perte de graisse ou d'autres éléments nutritifs du corps.
Les animaux, comme les êtres humains, sont sujets à des idyosincrasies. Tel lapin devient ivre à une petite dose. Tel autre lapin, pendant des années, peut supporter de fortes doses d'alcool, et, à la dissection. ne présenter aucune lésion.
Le relevé des doctrines présentées comme l'expression de la science, à la suite d'expériences faussées par un défaut de méthode, doit engager à la modestie les hommes qui ont hâte de conclure surtout lorsque leurs conclusions n'ont pas un but exclusivement scientifique.
Les observations d'Atwater ont duré quatre ans. Elles ont été faites spécialement sur trois hommes, employés au laboratoire, dont deux n'avaient jamais bu que de l'eau. Atwater a décrit minutieusement les précautions prises pour leur assurer tout le carac-
tère de certitude possible. Les hommes soumis à l'expérience étaient confortablement installés pendant plusieurs jours dans un calorimètre de respiration où le total d'alcool était brûlé; et la chaleur résultant de la combustion de l'alcool était déterminée par l'appareil.
Pendant certaines périodes les sujets ne buvaient pas d'alcool; pendant les autres, l'alcool employé dans ces expériences représentait 72 grammes d'alcool absolu par jour pris en six doses, ce qui fait 0,575 ce. ou l'équivalent de deux bons verres de whisky.
L'alcool ne contient pas d'azote : il ne peut donc servir à la construction ou à la réparation des tissus. La question posée était celle-ci : — Quelle est la valeur de l'alcool comme combustible, comparée à celle du sucre, <le l'amidon, de la graisse, et des autres aliments semblables ?
La matière et l'énergie peuvent être transformées, mais elles ne peuvent être ni créées ni détruites. Les expériences avaient pour but de mesurer l'alcool brûlé par le corps, en déterminant combien de chaleur aurait été dégagée s'il avait été brûlé directement en contact avec l'oxygène en dehors du corps et alors de trouver la somme d'énergie produite par sa combustion dans le corps.
Voici les résultats constatés : sur 100 calories, dans les expériences faites sur le régime alcoolique, 91 étaient changées en chaleur et en travail musculaire.
L'alcool a une légère influence sur la digestibilité des matières protéiques
L'énergie en puissance dans l'alcool, brûlé dans le
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corps, est transformée complètement en énergie et apparaît soit comme chaleur, soit comme travail musculaire.
Quand la valeur calorique de l'alimentation est en excès des besoins du corps, ce dernier souvent augmente sa réserve de matière, sous forme de protéine ou de graisse.
Le pouvoir de l'alcool pour protéger la protéine de l'alimentation et des tissus est clairement démontré. Son oxydation produit l'énergie nécessaire au corps et ainsi épargne la combustion d'autres substances.
De cette manière, l'alcool est utile au corps comme aliment. (T. II, p. 239.)
Son pouvoir de protéger la protéine paraît être, dans certains cas, égal et, dans d'autres cas, inférieur à celui du sucre, de l'amidon et de la graisse.
Contrairement à l'opinion commune, l'alcool n'est pas rapidement oxydé dans le corps.
Ces expériences ouvrent toute une série d'études : quel est le prix de revient d'une calorie en sucre, graisse, alcool ? quel est, par conséquent, de ces aliments, le meilleur marché ?
Il est bien entendu que dans ce cas, les impôts doivent être déduits.
M. Duclaux, mort directeur de l'Institut Pasteur, donna, en 1902, dans les Annales de l'Institut Pasteur, une analyse des travaux d'Atwater. Aussitôt de vertueux tempérants furent pris d'une belle fureur contre lui. M. Duclaux n'était pas homme à reculer et il publia une brochure avec ce titre affîrmatif : l'Alcool et ses Droits naturels, dont la lecture est plus que jamais actuelle.
