PHÉNOMÈNES CHIMIQUES DE LA NUTRITION

Métamorphoses des diverses substances introduites dans l'organisme par la digestion, — La digestion introduit dans l’organisme des éléments minéraux et des éléments organiques. Les éléments minéraux, tels que le soufre, le phosphore, le chlore, le silicium, le fluor, le calcium, le sodium, le magnésium, le fer, le manganèse, pénètrent, la plupart de temps, dans l’économie à l’état de sels. Les sels divers fournis par ces éléments sont dissous dans l’eau ou dans les liquides digestifs, et pénètrent en nature dans le sang. Quant aux matériaux organiques (d’origine animale ou végétale), ils y arrivent, ainsi que nous l’avons vu, sous forme de peptone ou d’albuminose (matières albuminoïdes), sous forme de matières grasses ou sous forme de glycose (sucre et féculents).

Ajoutons à ces divers principes une grande quantité d’eau, prise soit en nature, soit comme eau de composition de la plupart des matières de l'alimentation *.

Les diverses substances prises comme aliments, et qui entrent dans le sang, sortent-elles nécessairement, après leurs métamorphoses au travers des parois des capillaires, pour se fixer dans les tissus et en faire partie intégrante ? C’est ce qu'il n’est pas permis d'affirmer. Il est probable, au contraire, que certains principes de l'aliment remplissent plus ou moins complétement leur rôle dans le sein même du torrent circulatoire. D'un autre côté, il ne serait pas moins inexact d’aflirmer que les diverses substances alimentaires se bornent simplement à se métamorphoser dans le sang pour former les divers produits de sécrétion.

Pendant la période de développement, la fixation dans l’organisme des matières nutritives est démontrée par l’accroissement du corps. Dans l’amaigrissement qui suit l’inanition, le mouvement inverse est également démontré par les résultats. L'hypertrophie ou l’atrophie, qui surviennent partiellement dans certains organes et dans certains tissus, sont aussi des indices non équivoques d’accroissement et de décroissement, c’est-à-dire la conséquence de fixation de matière ou de départ de matière. La chose est moins évidente quand l’homme ou l'animal adultes se maintiennent à un état d'équilibre tel, que les substances qui entrent et celles qui sortent sont sensiblement égales en quantité. Mais il est vrai de dire que cet équi-

1 L'eau, partout répandue dans l'organisme, constitue à peu pres 75 pour 100 du poids du corps, lorsqu'on le dessèche.

libre n’est jamais absolu, et qu’il n’est que l'expression d’une moyenne qui embrasse généralement un certain nombre de périodes d’accroissement et de décroissement successifs.

Métamorphoses des matières albuminoïdes, ou aliments plastiques. — Les matières azotées de l’alimentation ($ 11), quelles que soient les modifications moléculaires qu’elles éprouvent au moment de leur absorption, se reconstituent promptement à l’état d’albumine (Voy. $ 43 et 64), puisqu'on les retrouve déjà comme telles dans la veine porte, c’est-à-dire au commencement même de leur entrée dans le sang. L’albumine, parvenue dans le sang, prend part à la formation des globules, lesquels s'organisent au sein même de ce liquide, de la même manière que nous voyons les cellules organiques prendre naissance dans le cytoblastème originel. Il est probable que c’est dans les globules, et par l'intervention de l’oxygène absorbé dans les poumons, que se forme la fibrine du sang. La fibrine n’est, en effet, d’après M. Scherer, qu’un premier degré d’oxydation de l’albumine. Dans l’œuf des ovipares, la fibrine procède évidemment de l’albumine qui existe seule dans l’origine, et sa formation coïncide avec l'établissement de la respiration, c’est-à-dire avec l’absorption d'oxygène. On concoit d’ailleurs comment la fibrine, engendrée par les globules du sang , devient libre dans le plasma, par la destruction incessante des globules.

Le liquide nutritif qui s'échappe des vaisseaux contenant de l’albumine et de la fibrine, on peut en inférer déjà que les matières albumimoïdes de l'alimentation n’accomplissent pas toutes leurs métamorphoses dans l’intérieur même du système vasculaire ou au sein du sang lui-même, mais qu’elles prennent part à la nutrition proprement dite. Les matières albuminoïdes justifient ainsi le nom d'aliments plastiques que nous leur avons donné (Voy. S 16).

La fibrine a une tendance naturelle à la formation solide. Lorsque les liquides qui la contiennent sont exhalés hors des vaisseaux, ils se solidifient et concourent à la réparation des tissus. La fibrine , incessamment formée dans le sang, est incessamment exhalée hors des vaisseaux avec le liquide albumineux qui la contient, et elle se coagule spontanément hors des vaisseaux. Il est probable que si la coagulation n’envahit pas celle qui circule dans le sang lui-même, c’est que la fibrine est exhalée au fur et à mesure de sa formation. Les 3 millièmes de’fibrine qui se coagulent spontanément dans le sang extrait hors des vaisseaux par une saignée, au bout de dix à douze minutes (pour former le caillot), représentent vraisemblablement celle qui se serait exhalée au travers des parois capillaires, et coagulée dans le même espace de temps dans l’organisme. La fibrine, en sa qualité de matière coagulable, joue un rôle essentiel dans la

nutrition des tissus, et elle peut être envisagée comme le point de départ des phénomènes d'organisation.

Il est probable que les divers composés albuminoïdes qui constituent les tissus procèdent de la fibrine. La plupart des tissus se distinguent, au point de vue chimique, de la fibrine du sang par une oxydation plus avancée. Il n’est pas possible pourtant d’affirmer que tous les tissus passent nécessairement par l’état intermédiaire de fibrine, et que quelques-uns d’entre eux ne procèdent pas directement de l’albumine que le plasma exhalé contient.

Les muscles, qui constituent une grande partie de la masse du corps (environ la moitié en poids), sont essentiellement constitués par la fibrine elle-même. La fibrine du sang est cependant déjà légèrement modifiée dans les muscles, quoiqu’elle ait sensiblement la même constitution élémentaire. On désigne quelquefois la fibrine des muscles sous le nom de syntonine (Lehmann), ou sous celui de musculine (Robin). C’est en quelque sorte une fibrine plus agrégée que la fibrine du sang. Une dissolution étendue d’azotate de potasse (1 partie de sel et 17 parties d’eau), qui dissout la fibrine du sang, ne dissout point la fibrine musculaire 1,

La base organique des divers autres tissus procède de la fibrine ou de l’albumine, en vertu de modifications peu connues {soit par une fixation d'oxygène et d'hydrogène dans les proportions de l’eau, soit par une fixation d'hydrogène et d’azote dans les proportions de l’ammoniaque). Ainsi prennent naissance les nombreux éissus qui donnent par la coction de la gélatine (tissu cellulaire proprement dit, tissu organique des os ou osséine , tissus des tendons, des ligaments, des membranes fibreuses, tuniques des vaisseaux, derme cutané, derme muqueux, membranes séreuses et articulaires) ; ainsi prend naissance la chondrine, qui forme la base des cartilages temporaires et des cartilages permanents; l’élasticine, qui forme la base des ligaments élastiques; la neurine, qui forme la partie centrale (axe central) des tubes nerveux, et qui ressemble beaucoup, par ses propriétés chimiques, à la fibrine musculaire.

Les tissus sont eux-mêmes, dars leur épaisseur, le théâtre de transformations chimiques variées, et passent par une succession de produits intermédiaires qui rentrent dans le sang sous forme soluble, où ils constituent ce qu’on nomme les matières extractives. Ces matières elles-mêmes, qui ne sont vraisemblablement que des degrés plus ou moins avancés d’oxydation des matières albuminoïdes , ne sont pas complétement connues. Cependant, à mesure que la science progresse, on est de plus en plus disposé à les envisager comme les produits d’oxydation successive

1 La fibrine du sang n’est pas elle-même complétement semblable dans tous les points du trajet circulatoire. Celle du sang de la veine porte se distingue par une grande mollesse et par la facilité avec laquelle elle se liquéfie à l'air, tandis que la fibrine extraite dans le même temps sur le même animal et dans d’autres vaisseaux se dessèche; c'est en quelque sorte une

fibrine naissante. (Voyez, pour plus de détails, Mémoire sur la Rate et la veine porte, dans les Archives de médecine, année 1848, P. J. Béclard.)

des tissus d’origine albumineuse, dont les derniers termes sont l'acide urique et l’urée. L’oxydation commence donc dans les vaisseaux (transformation de l’albumine en fibrine), se continue dans l'épaisseur des tissus eux-mêmes, aux dépens de oxygène exhalé hors des vaisseaux, avec les liquides qui le tiennent en dissolution, et elle s’achève ensuite dans le sang, quand les matériaux des tissus y rentrent à l’état de matières extractives, C'est ainsi, par exemple, que l’on trouve dans les muscles une série de produits (créatine, créatinine, acide inosique), qui ne sont que des degrés plus ou moins avancés de l'oxydation de la fibrine.

Comme dernier terme des métamorphoses des matières albuminoïdes, nous avons enfin l’urée et l’acide urique. L'acide urique lui-même (Voy. $ 176) est un produit d’oxydation moins avancé que l’urée, et il y a dans l'urine d’autres matières extractives (très-variables en quantité) qui représentent des degrés moins avancés encore d’oxydation !. La plus grande partie des matières albuminoïdes traversent donc une série de métamorphoses, en vertu desquelles elles passent de l’état organique à l’état inorganique ou cristallisable, et c’est sous cette forme qu’elles sont rejetées au dehors par la voie des reins.

Les matières albuminoïdes ou matières azotées neutres ne se transforment pas intégralement en acide urique, en urée et en matières extractives de l'urine. La bile qui s'écoule dans l'intestin, et qui est expulsée avec les matières fécales, renferme des produits de combustion incomplète (acide cholique, acide choléique ?), qu'on peut regarder aussi comme le résultat des métamorphoses des matières albuminoïdes, sous l’influence oxydante de l'oxygène. Il est vrai que les éléments de la bile sont plus riches en hydrogène et en carbone que l’urée et l’acide urique, et qu'ils contiennent moins d’azote ; mais on peut cependant les rattacher aux produits de la décomposition des tissus azotés. On en peut dire autant de la très-faible proportion des matériaux azotés de la transpiration cutanée (Voy. $ 182).

Nous avons vu que les animaux exhalent normalement une petite proportion d'azote (Voy. $ 141). Il est donc probable que, dans-la série de transformations qu'éprouvent l’albumine et ses dérivés, sous l'influence de l'oxygène, tout l'azote de ces substances n’est pas utilisé à la formation des produits nouveaux, et qu’une petite proportion s'échappe à l’état de liberté.

Rappelons encore que chez les animaux carnivores, qui font usage d’une nourriture exclusivement azotée, la formation du sucre dans le foie

1 Lorsque les produits d'oxydation imparfaite dépassent dans le sang une certaine proportion, leur présence, généralement en rapport avec une gène profonde de la respiration, se traduit par des phénomènes nerveux graves.

2 L'acide cholique et l'acide choléique se transforment dans l'intestin en acide cholalique, en acide choloïdique et en dyslisine. C’est probablement aussi aux dépens des matériaux de la bile que prend naissance dans l'intestin une matière azotée cristallisable à laquelle M. Thomson donne le nom d’excréline.

ne peut s’opérer qu'aux dépens des matières albuminoïdes de l'alimentation, puisque les matières féculentes et sucrées font ici défaut. La distinction entre les aliments plastiques et les aliments respiratoires, fondée d’une manière générale, ne doit donc pas être considérée comme absolue.

Métamorphoses des aliments non azotés (ou hydrates de carbone ).— Les matières féculentes de l'alimentation absorbées à l’état de sucre (glycose), et les matières grasses absorbées en nature, circulent pendant quelque temps avec le sang (Voy. $S 164), et finissent enfin par disparaître. La disparition du sucre et de la graisse introduits par la digestion dans le sang est un phénomène de combustion lié à l'introduction incessante de l’oxygène par la voie des poumons, et la principale source de la chaleur animale. Le dernier terme de la combustion du sucre et des matières grasses consiste en eau et en acide carbonique, et ces produits sont éliminés de l'organisme par des voies diverses, c’est-à-dire par le poumon, par les reins et par la peau (Voy. Respiration et Sécrétions).

Il est probable que dans l’état normal, lorsque l’homme ou animal sont dans un équilibre parfait, c’est-à-dire lorsqu'ils n’augmentent nine perdent en poids, il est probable, dis-je, que les aliments dont nous parlons éprouvent leurs transformations successives dans le sang lui-même, et sont expulsés hors de l’organisme à l’état d’eau et d’acide carbonique, sans avoir fait partie intégrante de nos tissus. Lorsque l'animal augmente de poids, les aliments non azotés concourent pour une grande part (pour la plus grande part) à l’augmentation de son poids : on dit alors que l’animal engraisse. Les matières grasses s'accumulent dans les tissus, où elles s’entourent de vésicules spéciales. Non-seulement les matières grasses de l'alimentation peuvent former des dépôts adipeux dans l’organisme; mais les féculents eux-mêmes, c'est-à-dire la glycose, peuvent se transformer en graisse. La réalité de ce dernier phénomène a été mise hors de doute par les expériences de M. Liebig. Voici entre autres un exemple bien concluant. Une oïe maigre, pesant 4 livres, est mise au régime exclusif du maïs (riche en fécule). En trente-six jours, elle augmente de 5 livres, et, au bout de ce temps, on peut en extraire 3 livres 1/2 de graisse. Il est évident que la graisse ne s’est pas trouvée toute formée dans la nourriture, car les 24 livres de maïs employé ne contiennent pas leur millième de graisse en poids, et, d’autre part, l’oie maigre qui pesait 4 livres n'avait évidemment pas 3 livres 1/2 de graisse dans ses tissus. Ê

La métamorphose des féculents, ou plutôt de la glycose (qui en est le produit final), en matières grasses, nous explique comment les animaux, tels que bœufs, moutons, cochons, etc., soumis à l’engraissement, se remplissent de tissu adipeux à l’aide d’une nourriture végétale, composée surtout de fécule (fourrages de toute espèce, orge, maïs, avoine, pommes de terre, etc.).

On ne connaît pas d’une manière précise la nature des métamorphoses ou dédoublements en vertu desquels le sucre se transforme en graisse. Il ne le peut toutefois qu’à la condition de perdre une certaine proportion d'oxygène, car les matières grasses sont moins riches en oxygène que le sucre !.

On ne sait pas non plus avec certitude quelle est la série des transformations qu'éprouvent le sucre et la graisse pour se métamorphoser définitivement en eau et en acide carbonique. Il est probable cependant que l’acide lactique et l’acide oxalique qui s'unissent aux alcalis du sang, au fur et à mesure de leur formation, constituent les phases intermédiaires de l’oxydation du sucre et des matières grasses.

Lorsque les hydrates de carbone ont été déposés dans l’organisme sous forme de tissu adipeux, ce tissu joue, à son tour, le rôle d’un aliment respiratoire, quand ces aliments font défaut dans l'alimentation. Chez les animaux soumis à l’abstinence, la graisse diminue en peu de temps et finit bientôt par disparaître. On a comparé avec raison le tissu adipeux à une sorte d’aliment mis en réserve, destiné à compenser l'alimentation insuflisante, et à établir ainsi une sorte de balance. Le tissu adipeux, lorsqu'il rentre dans le sang pour suppléer les matériaux insuflisants de la respiration, n’y rentre pas à l’état de tissu adipeux, mais il subit dans le sein des organes des changements analogues à ceux qu’éprouve, par exemple, la fibrine des muscles, laquelle rentre dans le sang sous forme de produits nouveaux (créatine et créatinine). La décomposition de la graisse, fixée dans les organes à l’état de tissu adipeux, a lieu dans l’épaisseur même des tissus, très-probablement sous l'influence del’oxygène exhalé hors des vaisseaux avec le plasma du sang, et en vertu d’une combustion lente. Les vaisseaux lymphatiques, qui charrient des matériaux de résorption, ne contiennent point de matières grasses libres.

Les animaux carnivores qui vivent exclusivement de chair sont remarquables par la faible quantité de graisse que renferment leurs tissus. Les interstices musculaires en sont presque complétement dépourvus, les masses charnues se dessinent nettement sous la peau, et le tissu cellulaire est presque partout réduit à l’état lamelleux et filamenteux. Les carnivores trouvent dans la chair des herbivores une quantité de graisse généralement suffisante aux besoins des combustions de respiration, et le foie, qui forme du sucre aux dépens des éléments du sang, concourt aussi à ieur fournir des matériaux de même nature.

Rien ne démontre que le sucre formé dans le foie se transforme préalablement en matières grasses, qui seraient à leur tour brülées par l’oxygène de la respiration. Le sucre formé dans le foie disparaît, au contraire, promptement dans le sang (Voy. $ 186) : il est probable qu'il y est directement oxydé.

1 À égale proportion de carbone, la graisse contient environ dix fois moins d'oxygène que les sucres.

La question de savoir si les aliments plastiques (albumine, fibrine, etc.) peuvent, dans quelques conditions, donner directement naissance à des matières grasses, lorsque les hydrates de carbone font défaut dans l’alimentation, est encore indécise. On sait, il est vrai, que la putréfaction des matières azotées peut donner naissance à de l’acide butyrique et à de l’acide valérianique (acides gras), mais il n’est pas démontré que les mêmes transformations s’accomplissent normalement et périodiquement dans l’organisme animal.

Rapport entre les aliments albuminoïdes et les hydrates de carbone. — Nous avons insisté précédemment ($ 15) sur la nécessité d’un régime à la fois azoté et non azoté. Les deux espèces d’aliments (plastiques et respiratoires) sont nécessaires, en effet, à l'entretien régulier des fonctions animales. Ce serait donc se faire une idée incomplète de la digestion et de la nutrition que d'estimer le pouvoir nutritif d’un aliment d’après sa richesse en azote, ainsi qu’on l’a prétendu quelquefois dans des tableaux dressés à cet effet. S'il est vrai que les principes azotés sont plus immédiatement nécessaires à l’entretien de la vie que les principes non azotés, parce qu'ils concourent à la rénovation des tissus, et qu’ils peuvent aussi, dans une certaine mesure, se transformer en aliments non azotés, tandis que les principes non azotés ne peuvent pas donner naissance aux tissus qui renferment de l’azote, il n’en est pas moins vrai cependant que les divers principes de l’alimentation ont leur importance relative et leur rôle spécial dans les phénomènes de la nutrition et de la chaleur animale.

La mesure suivant laquelle les principes albuminoïdes et les hydrates de carbone doivent entrer dans la constitution de l'aliment doit être estimée d’après les diverses excrétions de l’animal bien portant. En d’autres termes, les aliments doivent contenir de ces divers principes les proportions nécessaires pour correspondre aux diverses excrétions. D’après cette considération, on peut estimer que l'alimentation de l’homme doit contenir moyennement 1 partie d’albumine ou de matériaux analogues (aliments plastiques), et 3 parties de fécule ou de graisse (hydrates de carbone). Cette proportion correspond à la constitution moyenne du lait,

‘ Voici une relation intéressante entre l’exhalation de l’eau et de l'acide carbonique (par la peau et le poumon) et les fonctions du foie. Lorsqu’on a établi sur un animal une fistule biliaire, on constate, en recueillant et en analysant la bile qui s'échappe par la fistule, que les 10 centiemes de carbone et les 10 centièmes d'hydrogène contenus dans les aliments sont rejetés par cette voie. On constate également que ces 10 centiemes de carbone et d'hydrogène font défaut dans les produits de la respiration. Ceci prouve que la bile normalement versée dans l'intestin et résorbée fournit des éléments destinés à une combustion plus avancée (destinés à se transformer en eau et en acide carbonique). Quand on examine les urines d’un animal à fistule biliaire, on constate encore que l'azote est diminué dans l'urine de toute la proportion qui s'échappe par la fistule,

LA

nourriture exclusive des jeunes animaux. Le lait contient, en effet, pour 10 parties de caséine (aliment plastique), 30 parties de sucre et de beurre (hydrates de carbone). Le tableau suivant, extrait des Nouvelles Lettres de M. Liebig, peut être consulté avec fruit. On verra, par l’examen de ce tableau, que l’emploi de certains aliments, à l'exclusion des autres, ne correspondrait pas aux conditions moyennes suivant lesquelles les divers principes de l'alimentation doivent être associés pour le régime normal de l’homme : nouvelle preuve que le régime mixte et la variété de l'alimentation sont nécessaires pour l'entretien régulier des fonctions (Voy. $$ 11, 12, 15, 16, 203, 204).

MATIÈRES COMPOSITION ALBUMINOÏDES (fibrine, caséine, DE DIVERS ALIMENTS. albumine, gluten,| (graisse, sucre légumine.) ou fécule.)