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gauche, et, au bout de peu de temps, il est effectivement un peu moins chaud, ainsi qu'on peut le constater expérimentalement.
Desllndtet eatre lesquelles peut Tarier la température de l'homme*
•* L'homme, qui vit dans des climats de température variée, n'éprouve, sous l'empire de ces températures diverses, que des différences de peu d'importance dans sa température propre. MM. Davy, Eydoux, Souleyet et Brown-Séquard ont rassemblé, à cet égard, un très-grand nombre d'observations. Il y a, entre la température des individus qui habitent les pays les plus chauds et ceux qui habitent les pays les plus froids, à peine une différence de 1 degré en plus en faveur des premiers. Les différences de race et de couleur n'introduisent^ à cet égard, aucun changement.
11 n'y a non plus qu'une différence assez faible dans la température de l'homme d'un même climat, examiné dans les diverses saisons, ou transporté d'un climat dans un autre climat. M. Brown-Séquard a noté la température d'un certain nombre d'ofQciers de marine et de passagers, à Nantes, en février, par une température de 8 degrés. La température, prise sous la langue, était de36%6; le mois suivant, l'équipage se trouvait sous l'équateur, exposé à une température de 30 degrés. La température des mêmes personnes, prise également sous la langue, donna, en moyenne, 37^,9, ce qui constitue, en moyenne, 1^,3 de différence *.
M. Mantegazza est arrivé par une autre voie à des résultats analogues. Son procédé consiste à prendre la température de l'urine reçue dans un vase échauffé préalablement à 36 degrés. M. Mantegazza a observé une élévation de température de 1 ou â degrés au maximum dans l'urine excrétée dans les climats chauds.
La température extérieure n'a donc qu'une influence très-limitée sur les variations de la température de l'homme. Lorsque, par des moyens artificiels, on élève ou on abaisse considérablement la température du milieu, il survient des variations plus considérables dans la température de l'homme ou des animaux. Lorsqu'on place, par exemple, des animaux dans des étuves à + 60*^ ou à + 90*, leur température peut s'élever de 4, 5, 6, 7 degrés au-dessus de leur température normale. L'homme s'est soumis parfois lui-même à des expériences de ce genre, et il a pu observer une élévation de 3 à 4 degrés dans sa température. Il est rare, du reste, que la température s'élève autant chez lui que chez les animaux mammifères soumis à ce genre d'expériences, parce que la sueur qui inonde bientôt la surface de sa peau augmente les pertes de
^ En revenant dans un climat pi os tempéré, la température retourne vers son point <ie départ De même que MM. Eydoux et Souleyet, M. Brown-Séquard a remarqué que i'eléTaUon de la température animale est plus rapide quand on passe dans un climat tband, qae son abaissement quand on passe dans un climat froid.
ctialeur par évaporation, et parce que le malaise qu'il éprouve i permet pas de conduire aussi loin l' expérience. Quand on pousse périence sur les animaux jusqu'à la mort, ils succombent générale lorsque leur température s'est élevée de 5, 6 ou 7 degrés au-des: leur température normale.
Lorsqu'on place des mammifères dans une atmosphère à 0* ou des mélanges réfrigérants, leur température s'abaisse graduellei et ils sont incapables de lutter longtemps contre une expérience u prolongée. Ce mélange leur soutire plus de chaleur qu'ils n'en pe produire, et ils ne tardent pas à succomber. La mort survient, en rai, quand ils ont perdu un peu plus du tiers de leur températun maie, c'est-à-dire environ 15 à J8 degrés.
La perte de 15 à 48 degrés de température est aussi la limite es au-dessous de laquelle la chaleur des animaux mammifères ne s'al guère avant leur mort, lorsqu'ils périssent par ioanilion(Voy. ^1 213), ou à la suite des maladies >.
La température de l'homme est sensiblement égale à tous le) de la vie. Si les enfants nouveau-nés se refroidissent facilement, i besoin de vêtements appropriés, cela tient à leur masse peu consi ble (Voy. § 166), mais il n'en est pas moins vrai qu'ils possëdei
température égale à celle des adultes, c'est-à-dire de -|- 37° en moj
C'est ce qui résulte des recherches de M. Chisholm, et aussi des expériences nombreuses de M. Roger et de M. Mignot, qui ont pris la température, l'uQ de trente-trois enfants âgés de 1 à7 jours; le second celle de quatorze enfants âgés de 3 à 7 jours. La différence entre k vieillards et les adultes est également insignifiante. D'après les rechei ches de J. Davy et celles de M. Roger, la température moyenne d'ind vidus âgés de 72 à 95 ans ne diffère que de quelques dixièmes de dep
• H. Bernnrii et, après lui, U. Waliher, ont fait cette remarque que, quand un n mal a été place dans un milieu tris.froid, et que sa lempératurA D'eit ping que de 9 enilron, 11 ne peut être rappelé i la Tie que al on le place dans un autre milieu t b[ teinpëratureà peu près analogue i la lienne. Lorsqu'un animal, en eUet, dont la tempi raUirepropre s'est abaissée A 20<>, se trouvé placé dans un milieu dont la lemp^lu n'est pas supérieure à SO", Il a perdu la faculté e reconstituer sa température premltr En peu de temps, U se rerrolttit encore, et il ne tarde pas i périr.
Un animal refroidi artinclettement, et à la limite Inférieure de température qui da •ntralner la mort, ne peut plus se tenir sur ses pieds ; les pulsation* du ctBur tombent SOou mâme 1 15 battements par minute. La respiration desanlmauideTlentpeu Ip Insensible, ou, si les mouTements respiratoires s'accélèrent, ce qui arrive parfois, e mouvements précipités sont tris-falbles en étendue. C'est par la cessalloa de la reeptn lion que succombent les animaux. M. Walther a remarqué, en effet, qu'un anlroaluil' i la limite inférieure de lempëralure peut être rappelé à la vie et i sa tempéralora h raale, lorsqu'on pratique gur lui la reipiralion artlQclelle, même avec de l'air plus tr» que l'animal, même avec de l'air plus froid que le milieu dans lequel II serait mori n ceisairement si on l'avait abandonné i lui-même. Ce que U reaplratton naturtlk a't vait plus le pouvoir de faire, la respiration artificieUe l'accomplli en rélabUuant le tn vall des ox;dalloiis du nuL'Hion, c'eal-i-dlre les sources de la chnleur.
L'influence sexuelle n'est pas rigoureusement déterminée. Il faudrait, pour rétablir, des masses d'observations. Tout ce qu'on peut dire, c'est que, si la femme a une température moins élevée que celle de l'homme, cette différence est très-minime et ne porte que sur des fractions de degré. L'état de maigreur ou l'état d'embonpoint, la stature du corps et la constitution, entraînent peut-être aussi des différences du même genre dans la température animale ; mais cela n'est pas nettement établi. Il est possible, d'ailleurs, que la production de chaleur se règle sur les quantités de chaleur perdue. Les individus, par exemple, qui portent sous la peau une couche épaisse de tissu aqueux, couche mauvaise conductrice de la chaleur, produisent probablement moins de chaleur en un temps donné que les individus très-maigres, et l'équilibre de température se trouve ainsi maintenu. Il est certain qu'en général les individus maigres ont l'appétit plus développé que les individus très-gras, et introduisent ainsi dans leur intérieur ime masse plus considérable de matériaux combustibles, ou thermogènes.
Le régime exerce une influence très-importante sur la température animale, on le conçoit aisément, puisqu'il introduit dans l'économie les matériaux de la combustion. La privation partielle ou absolue des aliments entraîne, sous ce rapport, des abaissements considérables de chaleur (Voy. § 212).
Dans les maladies^ l'élévation de la température du corps est en rapport avec l'accélération du pouls. L'élévation de température peut atteindre 4, 5, 6, 7 degrés au-dessus de la température moyenne, mais elle ne dépasse pas ce terme. Nous avons vu plus haut que c'est aussi la limite d'échauffement du corps au delà de laquelle l'animal succombe lorsqu'il est plongé dans un milieu à température supérieure à la sienne. Dans les maladies, les sensations subjectives de chaleur ou de frM ne sont pas toujours des indices de l'élévation ou de l'abaissement de la température du corps. M. Martine avait déjà observé que, dans le frisson de la fièvre intermittente, la chaleur, loin d'être diminuée, est, au contraire, augmentée. M. Gavarret a prouvé, plus récemment, que l'élévation de la température pouvait être portée, pendant cette période, jusqu'à 3 ou 4 degrés au-dessus de la température normale. L'élévation de température delà fièvre commence peu après le frisson. Son maximum (ainsi qu'il résulte des recherches récentes de M. Michael) peut correspondre, soit à la fin du frisson, soit à la période de la chaleur, soit même au début de la période de sueur *.
Lorsque l'homme succombe, la respiration et la circulation s'abaissent peu à peu, et avec elle la température. Les parties les plus éloignées du centre circulatoire, telles que les pieds, les mains, le nez, les oreilles, etc., se refroidissent les premières. Lorsque l'homme a sucombé, son cadavre se refroidit peu à peu. La source de chaleur étant supprimée,
I Ces différences dépendent très-vraisemblablement de l'intensité et de la durée des frissons CVoy. § 165 bis).
le refroidissement rentre complètement dans Tordre des phénomènes physiques. La promptitude du refroidissement dépend alors et de la température extérieure et de la conductibilité des tissus animaux pour le calorique, et des substances qui environnent le cadavre, et de Tétat d'embonpoint ou d'émaciation, etc. Lorsque les parties extérieures sont à peu près arrivées à l'équilibre de température avec les corps environnants, les parties profondes conservent longtemps encore un certain degré de chaleur; les tissus animaux sont, en effet, de mauvais conducteurs du calorique ^.
Estril vrai que, dans des conditions particulières, la température propre de Thomme puisse s'élever au point de déterminer spontanément dans ses tissus une combustion vive, analogue à celle de nos foyers? Certains cas de mort accompagnés d'une carbonisation plus ou moins étendue et plus ou moins profonde des tissus, alors que tout foyer extérieur de combustion paraissait faire défaut autour de la victime, ont fait supposer que la chose est possible. Il est bien certain que des matières végétales, accumulées en masse, s'échauffent parfoisjusqu'à 90 et et 100 degrés, et que leur échaufifement 'peut être exceptionnellement porté jusqu'à l'inflammation spontanée. Mais l'homme et les animaux i température constante ne se trouvent point dans des conditions de ce genre. Bien loin de pouvoir s'élever au degré de la combustion ym^ ou seulement à iOO degrés, leur température ne peut varier que dans des limites très-restreintes. Ce qui a contribué à entretenir Terreur des combustions dites spontanées^ c'est que le point de départ de la combustion disparaît parfois sans laisser de traces derrière lui: c'est ce qui arrive notamment lorsque le feu est communiqué aux pièces du vêtement par la flamme d'une lumière, ou par des allumettes chimiques. Il faut remarquer que ces faits de combustion se montrent surtout chez les personnes recouvertes d'une couche abondante de graisse sous-cutanée, ou sur des individus accoutumés aux excès alcooliques, et dans le mo-* ment même où les tissus sont imprégnés d'alcool. Des sources faibles de combustion, qui, en tout autre temps et dans d'autres conditions, eussent été insuffisantes à brûler les tissus, ont trouvé alors un aliment à leur activité.
SonrceA de la chaienr animale. — Toutes les Combustions chimiques qui s'accomplissent sous nos yeux donnent naissance à un dégagement de chaleur» Tantôt ce dégagement est rapide et le phénomène est saisissant, comme, par exemple, lorsque du bois ou du charbon se consument dans un foyer. Tantôt, au contraire, la combustion est lenU,
1 II arrive souvent que dans les instants qui précèdent la mort, et un peu après, U température s'éiôve un peu. Cet effet passager tient à la suppression de la respiratioo et par conséquent à la suppression d'une source de refroidissement. Elle Uent aussi àb suppression de la circulation cutanée. Le sang, stagnant dans ses foyers iDtérieor»^ te refroidit un peu moins vite que dans les instants qui ont précédé.
et la chaleur développée, se dissipant au fur et à mesure par rayonne* ment et par contact, ne frappe pas aussi directement les sens. C'est ce qui arrive, par exemple, toutes les fois qu'un bâton de phosphore se. combine, par combustion lente, avec l'oxygène, ou lorsque des amas de substances végétales en fermentation absorbent l'oxygène de l'air. Mais dans ces derniers exemples, tout aussi bien que dans le premier, la quantité absolue de chaleur produite est proportionnelle à la réaction. La production de la chaleur animale peut être comparée, d'une ma- • nière assez exacte, à ces combustions ou oxydations lentes.
U y a incessamment de l'oxygène introduit dans l'organisme par la respiration ; il y a incessamment aussi de l'acide carbonique et de l'eau produits. Or^ cette combinaison de l'oxygène avec les éléments carbonés et hydrogénés de nos tissus, dont l'acide carbonique et l'eau sont les termes ultimes, constitue en définitive une véritable combustion, et toute combustion est accompagnée de chaleur. L'acide carbonique et l'eau ne sont pas, d'ailleurs, les seuls termes définitifs des oxydations animales. Il s'échappe encore, par diverses voies de sécrétion, des produits d'oxydations incomplètes, qui dégagent aussi une certaine proportion de chaleur (urée, acide urique et autres produits de sécrétion). La source de la chaleur animale devant être recherchée dans l'oxydation que subissent les matériaux du sang sous l'influence de l'oxygène absorbé, la respiration et la chaleur animale se trouvent unies ensemble par les liens les plus étroits.
La formation de l'acide carbonique et celle de l'eau sont les deux sources principales de la chaleur animale; mais les oxydations incomplètes en vertu desquelles se forment divers produits de sécrétion y entrent aussi pour une certaine part.
Un animal^ envisagé pendant une période de temps déterminée (au commencement et à la fin de laquelle il présente la même températore), expire pendant cette période, par le poumon et par la peau, une certaine quantité d'acide carbonique et d'eau ; or, pendant le même temps, il perd par rayonnement, par contact et par évaporation (Yoy. § i<)6), une certaine quantité de chaleur qu'on peut mesurer. Si donc, connaissant la quantité de chaleur produite par la combustion du charbon pour former de l'acide carbonique, et la quantité de chaleur produite par la combustion de l'hydrogène pour former de l'eau (connaissance fournie par les expériences physiques) ; si, dis-je, nous mesurons la quantité de chaleur perdue par un animal pendant un temps donné, et si nous comparons à cette chaleur perdue la chaleur aiférente à la formation de l'acide carbonique et de l'eau que l'animal a exhalés, cette dernière quantité doit se rapprocher de la première. C'est, en effet, ce qui arrive.
Lavoisier place un animal dans un calorimètre de glace, et il a soin d'entretenir un courant d'air pur autour de lui. Il note la quantité de chaleur perdue par cet animal, en un temps donné, en recueillant
et pesant la quantité de glace fondue ; il note, d'un autre côté, la qoan* tité d'acide carbonique produite par l'animal dans le même espace de temps, puis il calcule la quantité de glace qui aurait été fondue par la formation d'un poids d'acide carbonique égal à celui que l'animal avait expiré. Il conclut de ces expériences que, si l'on représente par 10 la quantité de chaleur engendrée par la formation de l'acide carbonique expiré, en un temps donné, la quantité de chaleur abandonnée, pendant le môme temps, par l'animal, est égale à 13. Dans les recherches de Lavoisier, l'animal avait donc dégagé plus de chaleur que la formation d'acide carbonique par la combustion du charbon n'en aurait produit dans le même temps. Mais Lavoisier n'a pas tenu compte de Teau expirée ; aussi fait-il remarquer, avec raison, que l'excès de chaleur produit par l'animal n'est probablement qu'apparent, et qu'il tient vraisemblablement à deux causes : i^ h ce que l'animal s'est refroidi, et 2"" à ce. qu'il y a une certaine quantité d'oxygène employée à la formation de l'eau, c'est-à-dire à la combustion de l'hydrogène ; et il n'hésite pas à dire que a la respiration n'est qu'une combustion lente de carbone et d'hydrogène, en tout semblable à celle qui s'opère dans une lampe ou dans une bougie qui brûle^ et que, sous ce rapport, les animaux qui respirent sont de véritables combustibles qui brûlent et se consument. » Les progrès de la science ont établi cette ingénieuse comparaison de Lavoisier sur des bases de plus en plus positives.
MM. Dulong et Despretz ont repris et complété les expériences de Lavoisier. Dans les expériences dont nous parlons, Tanimal est placé dans un calorimètre à eau ; un gazomètre fournit l'air nécessaire à la respiration ; les produits de l'expiration sont reçus dans un autre gazomètre convenablement disposé. L'expérimentateur note la quantité de chaleur cédée à l'eau et à l'appareil. En analysant le mélange gazeux contenu dans le gazomètre où ont été recueillis les gaz expirés, il connaît la quantité d'acide carbonique produit et la quantité d'oxygène consommé par l'animal. MM. Dulong et Despretz sont arrivés à ce résultat, que la chaleur produite dans le corps de l'animal par la combustion du carbone et de l'hydrogène représente les 8/10 ou les 9/10 de la chaleur cédée au calorimètre.
Mais les travaux de MM. Dulong et Despretz n'échappent pas aux objections qu'on peut adresser aux expériences de Lavoisier. Ils supposent, par exemple, que l'animal ne s'est pas refroidi dans rapi>areil (parce que cet appareil ne contient pas de la glace, mais de l'eau), mais il est tout à fait prés umable qu'un animal placé au repos absolu dans un courant d'air^ se refroidit, et il est plus que probable qu'il n'avait pas. en sortant de l'appareil (à la périphé rie tout au moins), la température initiale.
Ajoutons que dans ces expériences les gaz de l'expiration ont été recueillis sous l'eau, c'est-à-dire sous un liquide qui dissout une proportion notable d'acide carbonique. Enfin, et cette objection est plus grave que
les précédentes, les coefficients des chaleurs de combustion du carbone et de rhydrogène, à l'aide desquels a été calculée la chaleur produite par la formation de Tacide carbonique et de Teau, étaient estimés trop bas par Lavoisier et par M. Despretz.
Depuis cette époque, les chiffres de combustion du carbone et de Tfaydrogène ont été fixés d'une manière plus rigoureuse par les travaux de MM. Favre et Silbermann, et les différences signalées par Lavoisier et par MM. Dulong et Despretz se sont amoindries. En calculant, à l'aide des nouveaux chiffres de combustion du carbone et de l'hydrogène obtenus par MM. Favre et Silbermann, toutes les expériences qui ODt été faites, on arrive à ce résultat remarquable, que la chaleur dégagée par la respiration d'un animal, en un temps donné,, est à peu près égale à celle qu'il perd dans le même temps.
Nous disons à peu près, parce que l'égalité absolue n'a pas été obtenue, et elle ne pouvait l'être. En effet, la production de la chaleur dans les animaux n'est pas une combustion directe de carbone et à^hydrogène en nature. Dans l'économie, ce n'est pas du carbone ni de l'hydrogène libre qui se brûlent ; c'est, ou de la graisse, ou du sucre, ou de l'albumine, ou de la fibrine, etc. Or, les recherches de MM. Favre et Silbermann nous enseignent que certains corps composés (alcool, acétone) produisent plus de chaleur par leur combustion directe que n'en produirait la combustion isolée de leurs composants, carbone et hydrogène ^.
i Dans l'état normal, le sucre fglycose), verse dausle sang parla digestion des féculents et par l'action glycogénique du foie, disparait par oxydation, et se transforme en acide carbonique et en eau. Dans la diabète sucrée, maladie caractérisée par la présence ds sacre (glycose) dans Turine, une certaine proportion de cette matière oombustible échappe aux métamorphoses de la nutrition. Or, H. Bouchardat avait déjà observé^ chez les dial>étiques, un abaissement de la température normale. Dernièrement, M. Lomoitz a constaté le même fait. En prenant là température de plusieurs diabétiques sous l'aisselle» et en la comparant à celle d'individus sains du môme âge, ii a trouvé chei ses trois malades une différence en moins de lo,3&,de 1^30 et de l^^S. M. Rosenstein a observé, cbei un diabétique, que, quand l'excrétion du sucre était au maximum, latempéralure prise sous l'aisselle était de 36o,G à 36<»,8, et que, chez le même malade, quand le sacre disparaissait de l'urine sous l'influence d'un traitement approprié, la température prise au même point était de 37<»,5.
H. FranUand s'est livré, tout récemment, à un grand nombre de recherches pour iher directement les chiiTresde combusUon des matières organiques. Les substances éUieot brûlées dans le calorimètre de Thompson. 11 est bon de rappeler qu'on désigne tous ie nom de calorie ou d*unité de chaleur la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré de température 1 kilogramme d'eau.
Noua empruntons aux tableaux de M. FraniLiand les chilTres de combustion de l'albumine, de ia chair, de la graisse, de Tacide uriqne et de l'urée :
Calories.
J gramme de chair de bœuf (dégraissée par l'éther} donne en brûlant. .. 4,308
— d'albumine — — ... 4,263
— de graisse (de bœuf — — ... 9,000
-- d'acide urlquc — — ... 2,015
— d'urée — — ... 2,200
RemarquoQs encore que, dans toutes les expériences dont nous parlons, on a chercbé à comparer la quantité de chaleur produite par l'animal à la quantité de chaleur qu'aurait fournie la combustion d'an poidi de carbone et d'hydrogène équivalent à celui de l'actde •carbonique et
de l'eau formés dans la respiration; mais on ne f"""* '" -'-~ — -
des combustions complètes dont les produits s'écb et par la peau, et l'on sous-entend la combustion i qui se séparent de l'économie à l'état d'urée, d tières extractives de l'urine, d'acide cholique, d produits qui s'échappent par les urines et les fË chaleur afférente à la formation de ces produits dépens des matières albuminoldes) ne peut pas étr dans l'état présent de la science.
Il y a plus, c'est que dans certaines condition! sons sur lesquelles nous avons dernièrement appe tité de chaleur dégagée par un animal dépend ai système musculaire (Voy. § 165 bis).
Mais, bien que le problème de la chaleur animal thématique ment résolu dans toutes ses parties, il ( reconnaître aujourd'hui que la production de la «[ue le résultai des oxydations lentes gui s'accompltsi
Quant au lieu où s'opèrent les phénomènes < dent que ces phénomènes ne s'accomplissent pas poumon, comme on l'a dit autrefois, mais pari c'est-à-dire dans tous les organes qui reçoivent i sang contenu dans les vaisseaux capillaires se t les tissus. Les expériences de Spallanzani, d'Edv le prouvent sans réplique (Voy. § 150). Le sang i foyer général de la chaleur. Le système circuli sorte de calorîlère à eau chaude et à circulation i leur partout ou il pénètre.
Nous avons vu précédemment (Voy. § 163) c diverses parties n'est pas exactement la même la répartition de la température est la conséqu des sources de chaleur et des sources de refroii la combustion des éléments du sang se fait &• organes et des tissus, la tendance à l'équilibre di d'autres termes, la perle de chaleur, s'accompli membres, dont la masse est moindre que celli exposés que le tronc aux déperditions de chalei rature moindre (et d'autant moindre qu'on des & leurs extrémités). Les combustions s'accomplii tous les tissus, il n'y a point de centre uniqu émane la chaleur : la température de chaque ps pend de l'activité des oxydations dont elle est
nîère dont «Ile est exposée aux causes de refroidissement ou protégée contre elles. Dans les organes profondément placés (foie, reins), et par conséquent moins exposés au refroidissement que ne le sont les membres et les parois du tronc, la température du sang veineux qui sort de ces organes est supérieure à celle du sang artériel qu'ils reçoivent, et elle traduit en quelque sorte l'intensité des réactions chimiques doD( ces organes sont le siège.
— La production de la chaleur dans les plantes coïncide, comme chez les animaux, avec la production de l'acide carbonique. Dans l'état ordinaire, les parties vertes des plantes absorbent l'acide carbonique de Tair et exhalent de l'oxygène, sous l'influence de la radiation solaire ; elles ne produisent pas de chaleur. Mais, au moment de la germination et au moment de la floraison, les plantes offrent, au contraire, une certaine analogie avec les animaux : elles dégagent de l'acide carbonique par une véritable combustion. Suivant M. Goeppert, une semence qui germe peut présenter une température supérieure de 5 à 25 degrés à celle de l'air ambiant. M. Dutrochet a également observé une élévation de 11 à i2 degrés au-dessus de la température extérieure, pendant la germination de l'arum maculatum, M. Van Beck a noté une élévation de 22 degrés pendant la floraison du colocasia odorata, et M. Yrolik a remarqué que la température de cette plante augmentait, en ce moment, sous une cloche d'oxygène, et diminuait, au contraire, sous une cloche d'acide carbonique. Enfin, M. Boussingault a démontré, à l'aide de l'analyse chimique, que, pendant la germination, le végétal embryonnaire brûle, comme l'animal, du carbone et de l'hydrogène.
— Il n'est plus nécessaire aujourd'hui de réfuter longuement les^ diverses théories autrefois proposées pour expliquer la production de la chaleur animale. A une époque où l'on supposait que la force avec laquelle le cœur chasse le sang dans les vaisseaux était une force consi- ' dérable, on attribuait la chaleur au frottement du sang contre les parois des canaux dans lesquels il circule. Mais, d'une part, on sait que la force du cœur est beaucoup moindre qu'on ne l'avait supposé, et, d'autre part, des expériences précises sur les mouvements des liquides ont démontré depuis longtemps que le frottement du sang contre les parois des vaisseaux est incapable de développer une chaleur sensible.
Le mouvement musculaire élève, il est vrai, localement la température des muscles, et peut même, quand il est général, élever la température de la plupart des organes (Becquerel et Breschet, Davy, Valentin, Yierordt, Lassaigne); mais c'est parce qu'il s'accompagne d'un travail chimique dans le sein des muscles, et non pas en vertu des frottements des tendons sur les poulies osseuses^ comme le croyaient les iatro-mécaniciens.
Bichat invoquait, comme source de la température animale, le passage de l'état liquide à l'état solide des éléments du sang dans la nutri-
462 LIVRE I. FONCTIOns DE NUTRITION.
lion. Les expériences directes de Nicholson semblent prouver, ea effet,
que le sang, en passanl de l'état liquide à l'élal solide, dégage une petite
quantité de chaleur, bien que le ti^^i ait été nié par Hunier, par Ua^yet
par M. Denis. Mais comnae le volume de l'animal ne s'accroît pas d'une
manière continue; comme il est assujetti, au cont""— ' -- ' - '■
qu'il ne franchit point, il faut bic\i que la quantité de
qui redeviennent liquides ou gazeux pour sortir par la
et des exhalations ; il faut bieu, dis-je, que cette t
k celle des matériaux liquides qui deviennent solii
temps. Si, d'un c6té. une certaine quantité de cbal
d'un autre c6té une quantité égaie devient latente;
d'effet sensible produit.
Le râle qu'on a voulu faire jouer au système nerve tion de la chaleur animale n'est pas mieux justiûé. K constitué le principal défenseur de cette doctrine, i expériences que quelques personnes invoquent ei M. Brodie avait tiré de ses expériences les codc 1° chez un animal auquel on a enlevé l'encéphale ei dont on entretient la vie à l'aide d'une respiration froidissement airive promptement, quoique les phén de la respiration continuent à s'accomplir; 2° un p pité et soumis à une respiration artificielle] se refroi animal mort non décapité *et qu'on abandonne à luiment M. Brodie constatait-il que les phénomènes ch piration continuaient à s'accomplir sur l'animal en i simple indice, que le sang artériel continuait k être rc ce caractère ne saurait suffire ; du saug veineux ei l'animal devient rouge et rutilant quand on l'agite ave ' de l'action de l'oxygène sur les globules ; mais de là miques de l'oxygène, c'est-à-dire à l'oxydation des n tibles du sang, il y a loin. Ce dont il eût fallu len eût fallu rigoureusement apprécier, c'était, d'une d'oxygène absorbée, et d'autre part, la quantité tTacù duite. La seconde conclusion de M. Brodie est d'à inexacte. Un animal décapité, dont on entretient convenablement la respiration, vit assez longtemps, ( baisse beaucoup moins rapidement que celle d qu'on abandonne à lui-m6rae. Les expériences de Wi de Hastings sont positives à cet égard; elles ont i que, si le courant d'air qu'on fait passer au traven trop précipité, il contribue au moins autant à refroidi fournir l'élément comburant. Il faut donc avoir soi riences, de conduire avec lenteur les mouvements reste, il fkut observer que des animaux qu'on a déca on a &iit subir des lésions étendues du système nervt
wûi qo'nn temps limité (trois ou quatre heures), et que leur température s'abaisse peu à peu ; mais il faut remarquer aussi que la quantité d'oxygène absorbée et que la quantité d'acide carbonique exhalée diminuent en même temps, par suite des obstacles apportés à la respi* ration. Toutes les lésions graves du système nerveux, en effet, retentissentsur les phénomènes circulatoires, en ralentissant les mouvements du cœur et en modifiant puissamment les circulations capillaires.
Tandis que M. Brodie croyait pouvoir tirer de ses expériences la conclusion que la source de la chaleur animale est dans Tencéphale, M. Chossat plaçait cette source dans le système du grand sympathique. Mais les expériences sur lesquelles s'appuie M. Ghossat sont si peu probantes et si singulièrement interprétées, que nous ne nous arrêterons pas à les réfuter.
165 bis.
Be la coBtraetion mmcnlalre dans seii rapports aTcc la tempéra»
tare animale. — Il se développe une certaine quantité de chaleur dans le sein des muscles, au moment où ils se contractent. Les recherches de MM. Becquerel et Breschet, celles plus récentes de M. Helmholtz ont mis le fait hors de doute K
MM. Becquerel et Breschet, ainsi que M. Helmholtz, se sont servi, pour mesurer la température des muscles, d'un appareil thermo-électrique, c'est-à-dire d'une pile thermo-électrique combinée avec le galvanomètre *.
Dans les expériences de MM. Becquerel et Breschet, les deux métaux
> Davy avait déjà obserTé qu'après l'exercice, une promenade ou une course priolon* gée, la température prise sur la peau ou sous la langue, ainsi que la température de rorfne excrétée, était plus élevée de quelques fractions de degré que chez Thomme au repos. Des expériences du même genre ont été faites plus récemment par M. Hantegaaa. MM. Volentin et Yierordt ont établi par des expériences qu'à rélévatlon de température causée par rexerclce correspond une élévation -dans les proportions d*acide carbonique exhalé; M. Lassaigne a obtenu les mêmes résultats sur le cheval.
* La mesure des températures à Talde de l'appareil thermo-électrique repose, ainsi que chacun le sait, sur le principe établi par Seebech, savoir : que, lorsqu'un circuit composé de deux fils de métaux différents est inégalement chauffé à chacun des points de soudure de ces fils, U se développe un courant ; ce courant peut être mis en évidence à Talde d'un galvanomètre interposé dans le circuit. Or, en plaçant une des soudures dans le muscle en expérience, et en exposant l'autre soudure à une température connue, les excursions de l'aiguille du galvanomètre indiquent le sens et l'intensité du eoorant, et par conséquent les différences de température.
Lorsqu'on veut se servir d'un appareil thermo-éiectrlque pour mesurer la température des muscles (comme d'ailleurs toute autre température inconnue), on commence, à l'aide d'expériences préliminaires, par établir la relation des déviations de l'aiguiHe do galvanomètre multiplicateur annexé à l'appareil avec les différences de température des soudures des fils métalliques employés, en les maiutenant immergées dans des bains d'huile dont la température est à chaque instant donnée à l'aide de thermomètres sensibles. On dresse ainsi une table, où les écarts de l*aiguille du galvanomètre se trouvent traduits en degrés et en fractions de degrés centigrades, et à laquelle on rapportera plus tard les expériences.
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GHAP. V. CHALEUR ANIMALE. * 465
le bain ou dans la bouche un thermomètre sensible qui donne directement, au moment de l'expérience, la température de cette soudure ; on peut appeler cette aiguille aiguilk de compcaraison.
Cela fait, on réunit l'extrémité acier de l'aiguille d'épreuve avec l'extrémité acier de l'aiguille de comparaison à l'aide du fil d'acier dont nous avons parlé, puis on met en communication les extrémités cuivre des aiguilles avec chacun des bouts du fil du galvanomètre; le circuit se trouve ainsi établi. On attend que le galvanomètre, qui décrit généralement de petites oscillations sous l'influence de la chaleur communiquée par les doigts pendant ces diverses manipulations, soit revenu au zéro; alors on procède à l'expérience, qui consiste à faire contracter le muscle, soit sous l'influence d'un excitant, soit sous l'influence de la Tolonté, si l'homme est le sujet de l'expérience. C'est en procédant de cette manière que MM. Becquerel et Breschet ont constaté que la température du biceps brachial, qui au repos était de 36^,50, pouvait, après la flexion répétée du bras^ s'élever de 0^,5^ et même de l"", après des efforts énergiques.
H. Helmholtz a expérimenté sur les grenouilles, c'est-à-dire sur des animaux à sang froid, à muscles de petit volume, et chez lesquels les élévations de température dues à la contraction musculaire sont, d'une manière absolue, moins élevées que dans l'homme et le chien ; dès lors il a dû chercher à donner plus de sensibilité à l'appareil thermo-électrique dont il a fait usage.
Le galvanomètre employé par lui, au lieu d'être formé d'un seul fil, est composé de deux fils de cuivre d'un millimètre de diamètre et dont chacun fait cinquante tours. Ces deux fils sont couplés ensemble à leurs extrémités, de manière qu'ils représentent en somme un seul fil de même longueur et de section double.
Le circuit thermo-électrique diffère notablement de celui qu'ont employé dans leurs recherches MM. Becquerel et Breschet. Au lieu d'introduire une seule soudure d'épreuve au sein du muscle en expérience, M. Helmholtz en introduit trois, de manière à multiplier Tintensité du courant thermo-électrique.
Au lieu d'aiguilles thermo-électriques fer et cuivre, M. Helmholtz 4onne la préférence aux aiguilles cuivre et maillechort^ parce que ce couple a un pouvoir thermo-électrique deux fois et demie plus grand que le couple fer et cuivre.
M. Helmholtz emploie trois aiguilles ayant chacune 1 décimètre de longueur et 2 millimètres de diamètre. Ces aiguilles sont formées d'une pièce médiane de fer aux extrémités de laquelle sont soudées deux pièces de maillechort, de telle sorte que chaque aiguille est formée de trois pièces de même longueur, et qu'elles comprennent chacune deux soudures.
Lorsqu'on veut procéder à l'expérience, on détache une cuisse de grenouille du corps de l'animal, mais on la laisse en communication avec la moelle épinière par ses nerfs.
Béclabd, 6* édition. 8C
Les trois aiguilles sont enfoncées dans la cuisse encore adhérente à l'animal par ses nerfs, de telle sorte que les soudures du môme côté de ces trois aiguilles soient immergées dans la masse musculaire. Les mêmes aiguilles sont ensuite enfoncées dans l'autre cuisse, complètement séparée de l'animal, de manière que les trois autres soudures symétriques plongent dans la masse musculaire. Les soudures qui plongent dans la cuisse encore animée par ses nerfs sont ce que nous pouvons appeler les soudures d'épreuve; les autres, séjournant dans une masse musculaire inerte, sont les soudures de comparaison ^.
Les extrémités des aiguilles sont alors reliées entre elles à l'aide de communications métallique^ de manière à représenter une pile thermoélectrique ; puis on interpose le tout dans le circuit du galvanomètre. Ajoutons que le tout (moins le galvanomètre) est introduit dans une petite caisse recouverte d'une glace, de manière que l'expérience s'ao complisse dans un milieu saturé de vapeur d'eau. Cette précaution, recommandée et mise en usage par M. Dutrochet dans ses recherches sur la température des animaux inférieurs, est nécessaire pour supprimer le refroidissement dû à l'évaporation, refroidissement dont la valeur pourrait n'être pas la même pour toutes les soudures, si l'expérience se faisait à l'air libre.
Les choses étant ainsi disposées, on attend que l'aiguille du galvanomètre soit arrêtée au zéro du cadran indicateur. Alors on fait passer le courant d'un appareil d'induction le long du rachis de l'animal. Cette excitation, portant sur la moelle, a pour effet de tétaniser les muscles delà cuisse, encore reliée à l'animal par ses nerfs. Cette excitation étant prolongée pendant une durée de deux ou trois minutes, on obtient finalement une déviation maximum de l'aiguille du galvanomètre, qui, traduite en degrés centigrades, accuse dans la cuisse contractée une élévation de température qui peut atteindre O'^jli ou même, 0^,48 ^.
Les recherches faites sur l'homme et sur le chien (Becquerel et Breschet), celles faites sur la grenouille (Helmholtz), ont donc mis en évidence l'élévation de température du muscle pendant la contraction.
Mais il est un élément capital dont les expérimentateurs ne se sont pas préoccupés.
La contraction musculaire, qu'elle soit volontaire ou qu'elle soit provoquée, peut se manifester de deux manières très-différentes.
1<» Tantôt les leviers osseux sur lesquels les muscles s'insèrent sont,
^ Ce procédé, qui a l'avantage de placer toutes les soudures dans le milieu même dont ou veut apprécier les variations de température, a été mis en usage autrefois par M. Uutroctiet dans ses délicates rechorcbes sur la température des Insectes. Pour apprécier la température propre du corps de ranimai, 11 traversait, à Taide d'une de sei aiguilles (fer et cuivre), le corps de l'animal vivant, et, à l*aide de comparaison, le corj» d'un animal mort de la même espèce.
* M. Helmholtz a aussi recherché si Taction nerveuse (centripète ou centrifuge] était accompagnée d'élévation de température ; ses expériences lui ont constamment donné des résultats négatifs.
pendant la contraction du muscle (volontairement ou artificiellement), maintenus immobiles dans des positions variées^ et la contraction qui s'opère dans le muscle n'est point accompagnée de mouvements ; en d'autres termes, la force ou la puissance développée dans le muscle qui se contracte est maintenue en équilibre, pendant toute la durée de la contraction, par une résistance qui n'est pas surmontée. Cette résistance non surmontée, ou, pour mieux dire, éqtiHibrée, est tantôt le simple poids des parties, comme par exemple dans beaucoup d'attitudes fixes des membres ou du tronc ; tantôt cette résistance équilibrée consiste dans des poids additionnels ou simplement dans la contraction synergique de muscles opposés, ce qui fait que l'action musculaire s'exerce parfois avec une grande puissance, tout en n'entraînant pas de mouvement dans les parties.
Nous désignerons cette forme de contraction musculaire, non suivie d'effets mécaniques extérieurs, sous le nom de contraction musculaire statique.
^ Tantôt, au contraire, les leviers osseux sur lesquels s'insèrent les muscles qui se contractent obéissent à la puissance qui tend à les mouvoir, et cette force peut non-seulement mettre en mouvement les leviers osseux mobiles garnis de leurs parties molles, mais encore soulever des poids additionnels, vaincre ou surmonter des résistances variées.
Nous désignerons cette forme de contraction musculaire, accompa* gnée d'effets mécaniques extérieurs, sous le nom de contraction muscu" laire dynamique.
Exemple : je suppose que l'avant-bras soit à demi fléchi sur le bras, nous pouvons évidemment le maintenir fixe et immobile dans cette position ; si l'avant-bras est libre, la contraction musculaire est équilibrée par le poids de l'avant-bras. On peut rendre cette contraction plus énergique, et en même temps la mesurer en chargeant de poids l'avant-bras. '
D'un autre côté, la contraction des muscles du bras peut être employée à mouvoir l'avant-bras, libre ou chargé de poids, etc.
Dans les expériences dont nous avons dernièrement publié les résultats {Archives générales de médecine j 1861), nous avons examiné l'action musculaire statique et l'action musculaire dynamique sous le rapport thermique, c'est-à-dire que nous avons cherché à apprécier, à l'aide d'une méthode expérimentale nouvelle et aussi rigoureusement que possible, les diverses quantités de chaleur développées au sein des muscles dans ces deux états différents.
Nos premières expériences ont porté sur les grenouilles, animaux de petit volume, faciles à mettre en expérience, et doués d'une activité musculaire énergique, eu égard à leur taille.
Dans ces expériences, nous avons eu recours à un appareil thermoélectrique. Ces expériences, dans lesquelles certaines parties doivent être mises en mouvement, ne nous ont pas permis de recourir aux éléments thermo -électriques de M. Helmholtz, lesquels, reliant ensemble
les deux membres postériears de l'animal, les rendent solii l'autre.
Nous nous sommes donc servi, dans le principe, d'aiguill sur les données de M. Becquerel, c'est-à-dire d'aiguill médiane (fer et cuivre), tout en leur donnant plus d'épai aiguilles trop fines apportent au courant un obstacle qui di TÎations gai vano métriques, de telle sorte que les difTérencetempérature sont alors difficiles à saisir. Nos aiguilles, coi M. Duboscq, avaient 8 centimètres de longueur et 2 millimè seur ; mais, après un certain nombre de tentatives, nous avo d'y renoncer, parce que, dans les muscles en mouvement dotii cbions à apprécier la température, ces aiguilles, qui suivei ment des muscles, se déplacent sans cesse, si bien que la se sant dans la plaie, se présentait souvent au dehors, et tous se trouvaient renversés.
Les aiguilles à soudure termino'latérale', employées par M oQtaient les mêmes inconvénients.
Dès lors nous avons fait construire de petits kameçom k deux tiges (fer et cuivre), dont la soudure correspond & l'ardillon (Voy. fig. 71).
Une fois introduites dans les muscles, nos aiguilles en hameçon ne sont pas sensiblement déplacées dans les divers mouvements de l'animal.
Ces aiguilles ont sur les aiguilles à soudure médiane encore un antre avantage, c'est qu'elles demeurent à poste fixe dans le circuit galvanométrique, et qu'il n'est pas nécessaire de rompre le circuit à chwpe
' Les aiguilles à soudure termloo-laterale sont compoiéet de deoi mëtaiu, eaitrt t f«r : mail les deux piâcei, au lieu d'âlre aoudéu par leui partie moyeniie, le h«' ' l'une de leurs sitr^iUs. C'est cette extrémitéioudurt qui, «QUâe en pointe, wl (ofonc^ du» les Usiui.
CHâP. y. CHALEUR ANIMALE. 469
expérience (pour introduire les aiguilles dans les parties), et de le rétablir ensuite. Le circuit est toujours fermé ; c'est ce qu'on concevra facile^ ment en jetant les yeux sur la grenouille en expérience représentée dans la figure 71.
Je me bornerai à indiquer ici le procédé d'expérience le plus démonstratif; il consiste à solliciter les deux modes de contraction smultané' ment SUT le môme animal. La grenouille n'est soumise à aucune mutilation; elle est fixée solidement par les deux membres antérieurs. L'un des membres postérieurs est maintenu fixé dans l'extension, tandis que l'autre est libre, et peut mouvoir un poids léger. Les hameçons thermoélectriques, faisant partie du circuit galvanométrique, sont introduits dans chaque mollet (Voy. fig. 71).
La contraction musculaire des deux membres postérieurs est sollicitée par le courant d'une pile, de la même manière que précédemment. L'aiguille du galvanomètre accuse ici d'une manière directe l'excès de l'une des températures sur l'autre, et cet excès est en faveur du membre fixé, c'est-à-dire que la température s'élève plus dans le membre qui se contracte étant fixé que dans celui qui peut mouvoir et soulever un poids.
Mais, en examinant avec attention les données de ces expériences, il est facile de se rendre compte de l'impossibilité d'apprécier ainsi la véritable valeur relative des quantités de chaleur produites dans les deux états de contraction des muscles. Il se peut, en effet, que sur les grenouilles mises en expérience, et quoique la source d'excitation fût la même, la contraction du membre fixé fût parfois plus énergique que eelle du membre chargé d'un poids, la grenouille proportionnant, en quelque sorte; l'énergie de la contraction musculaire à la résistance à vaincre. En second lieu, et c'est là surtout ce qui ne permet pas de tirer de ces expériences des résultats précis, le phénomène du poids qui monte et qui descend détermine dans le muscle qui le soulève et qui le soutient à la descente^ des actions complexes dont il est impossible de ternir compte avec les animaux, et qu'il n'est possible d'apprécier que sur l'homme.
On peut, ainsi que l'ont fait MM. Becquerel et Breschet dans leurs expériences, introduire des aiguilles thermo-électriques dans les muscles de l'homme; mais, si ce genre d'expérience peut être tenté par hasard ^, il n'est réellement pas pratique quand il s'agit de répéter les expériences un grand nombre de fois. Cette introduction, assez difficile par elle-même, peut n'être pas sans danger, et nous, ne pouvions évidemment pas l'essayer avec nos hameçons thermo-électriques, qui ne sauraient être retirés des tissus sans de profondes dilacérations.
Dès lors, nous nous sommes demandé si la température des muscles
^ M. Becquerel a répété trois fois ceUe expérience, eu introduisant son alguiUe à an* dure médiane dans le muscle biceps bractiial. M. Becquerel fils et M. Burguières, an» ciea médecin sanitaire en Egypte, se sont prêtés à l'expérience.
ne pouvaitêtre appréciée que dans leur épaisseur ; s'il n'était pas possible de la constater à leur surface, ou même au travers de la peau, surtoat quand celle-ci est fine et peu ou point doublée de graisse. O;*, en appliquant sur la peau, à la surface du biceps brachial, au niveau de sa région moyenne, un thermomètre dont le réservoir était engagé sous les vêtements, et maintenu par une bande épaisse de laine enroulée autour do bras, nous avons constaté que ce thermomètre peiit accuser, au bout de quelques minutes, des élévations de température de 1 et même de 2 de* grés centigrades, lorsqu'on contracte énergiquement ce muscle ; nous nous sommes dès lors trouvé en possession d'une méthode qui nous a permis de faire un grand nombre d'expériences dans les conditions les plus variées.
On comprendra aisément l'avantage qu'il y a à expérimenter sur l'homme. Dans les expériences sur les animaux , en effet, la contraction, suscitée dans les muscles par l'application d'un excitant, peut à tout instant être troublée ou compliquée par des contractions volontaires, sur lesquelles nous n'avons pas de prise. En outre, dans les expériences sur les animaux, l'excitant de la contraction musculaire est nécessaireaient le courant d'une pile ou celui d'une bobine d'induction; dans les expériences sur l'homme, au contraire, le principe d'activité, c'est la volonté elle-même, c'est-à-dire l'excitant par excellence de la contraction, et en même temps le plus délicat. Chez l'homme, Vintensité de l'action musculaire peut être directement et rigoureusement mesurée par la quantité connue des résistances, c'est-à-dire par des poids; elle peut être graduée, accéléréey retardée, etc.
Les thermomètres dont nous nous servons dans nos recherches ontélé construits de telle sorte que l'échelle de leurs excursions est comprise entre + 31* et -f- 37" centigrades. Chaque degré présente 50 divisions. La contraction musculaire étant capable, suivant son énergie et sa durée, d'élever la température du muscle (prise à la surface de la peau) de 60, de 80, ou même de 100 divisions de nos thermomètres, l'étendue de ces excursions fournit un champ suffisamment vaste à nos expériences de comparaison.
Les expériences que nous avons entreprises se composent toutes de deux parties constituant les deux termes de comparaison entre l'état statique et l'état dynamique de la contraction musculaire. Notre méthode consiste à tenir en équilibre, dans une expérience, et dans l'autre à mouvoir, avec des vitesses variées, et suivant des procédés particuliers, des poids égaux, à l'aide de l'avant-bras fléchi sur le bras, en tenant compte du temps écoulé à l'aide d'un chronomètre à secondes ^.
S'agit-il d'une expérience dynamique? l'équilibre de température étant obtenu dans le bras entouré de sa bande et pourvu de son thermomètre,
1 II est un certain nombre de conditions dont ia rigoureuse obseryaUon est indispenesèle. Nous renvoyons le lecteur à notre mémoire original. (Voyez rindicaUon bibliographique à la fln du chapitre.)
reipérimentatear se place sur la chaise d'expérience, saisit avec sa maio ■droite la manette D, et avec sa main gauche la manette G, ainsi que le représente la figure 72. La température de départ étant notée et le métronome mis en marche, un aide enlève la cale d qui supporte le poids P;
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celte cale est d'une hauteur telle, qu'au moment où la main saisît la iMnette D, l'index Y de cette manette correspond au point ï de la règle graduée. Alors l'expérimentateur soulève le poids P en lui faisant parcourir une excursion de 16 centimètres, mesurée sur la règle graduée (que l'expérimentateur ne perd pas des yeux), entre les points i et >. AussitAt que l'index est arrivé en i, la main gauche, qui était restée inactive, toutient alors le poids à la descente, de manière que le bra» droit s'abaisse à vide, tout en conservant sa position. Quand l'index de la manette D est revenu au point t, le bras droit redevient actif, et soulève de nouveau le poids P de i en t, et ainsi de suite, pendant un intervalle de temps de cinq minutes. L'expérimentateur compte avec le plus grand Eoin le nombre des mouvements de montée et de descente du poids, et il lenr donne une constante régularité en les harmonisant, à l'aide de l'o-
tion du poids, le travail mécanique extérieur est positifs et que pendant l'autre moitié (correspondant à la descente du poids) le travail mécanique extérieur est négatif. Ces deux valeurs^ étant égales, se détruisent et le travail utile est égal à 0, c'est-à-dire qu'il est nul.
En résumé^ cette seconde série d'expériences prouve que le mouvement de va-et-vient, exécuté suivant le procédé indiqué, produit snocessivement un travail mécanique positif et un travail mécanique négatif qui s'annulent ; de telle sorte que la contraction de mouvement équivaut ici à la contraction d'équilibre, et que ces deux modes de contraction (étant d'ailleurs d'égale mesure, puisque le poids est le même) développent des quantités égales de chaleur.
Des expériences qui précèdent et d'autres encore, dans le détûl desquelles nous ne pouvons entrer ici, il résulte qu'en se plaçant dans de bonnes conditions d'expériences, on peut constater sur les muscles de l'homme que la quantité de chaleur développée par la contraction est plus grande quand le muscle exerce une contraction statique, c'est-àdire non accompagnée de travail mécanique, que lorsque cette contraction produit un travail mécanique utik, La quantité de chaleur qui disparait du muscle, quand il produit un travail mécanique extérieur, correspond à l'effet mécanique produit.
La contraction musculaire ne doit donc pas être envisagée (au point de vue de la production de chaleur) comme on l'a fait jusqu'ici en physiologie. Il n'y a que cette partie de l'action musculaire non utilisée sous forme de travail mécanique extérieur qui apparaisse sous forme de chaleur, en d'autres termes, la chaleur musculaire n'est que complémentaire du travail mécanique utile produit par la contraction.
Les effets de la contraction musculaire, c'est-à-dire la chaleur musculaire et le travail mécanique extérietir, sont ensemble les expressions des métamorphoses chimiques dont le muscle est le théâtre.
Les faits que nous signalons doivent entrer en ligne de compte dans les divers calculs relatifs à la production de la chaleur animale. Le dosage exact des produits définitifs de la nutrition, c'est-à-dire des produits exhalés (acide carbonique, vapeur d'eau) et sécrétés (urée, acide urique, principes biliaires des excréments, sécrétions cutanées), ne saurait suffire, tout en tenant compte des chiffres de combustion du carbone et de l'hydrogène, et môme en supposant connues les quantités de chaleur développées dans la formation des autres produits, ne saurait suffire, dis-je, pour établir sur des bases positives le calcul relatif aux quantités de chaleur produites en un temps doniié ; le travail moléculaire d'oxj' dation dont les muscles sont le siège pouvant se traduire par des quantités de chaleur variaBles suivant le jeu de l'appareil musculaire ^.
1 De ses recherches sur les métamorphoses organiques (voyez chapitre Nutrition^ M. Frankland tire cette conclusion, que la graisse et l'amidon brûlent dans le saog lui-môme, et qu'elles produisent, par leur combustion, soit de la chaleur.soit du trarail
Les substances azotées, par leurs métamorphoses, peuvent aussi devenir des sources
Toas cens auxquels t'étude des sciences physiques est familière cornprendront, sans qu'il soit besoin d'insister, l'importance des faits sur lesquels nous venons d'appeler l'attention : il s'agit en effet de la transformation et de la corrélation des forces, l'une des plus grandes questions de la science moderne, et c^ faits rattachcQt l'animal par un nouvel anneau à l'ensemble de l'univers ^
de force, mais il ne faut pas oublier qu'elles out en outre la propriété de devenir temporairement la substance mémo du muscle.
La production de la chaleur et la production du travail museulairt sont pour ainsi dire inséparables. D*après les vues de H. Frankland, qui est venu tout récemment i^outer à notre travail le poids de ses belles recherches, le sang contiendrait à la fois et la matière combustible et le comburant (roxygène). Mais ces deux substances (le combustible et le comburant) n'agiraient Tune sur l'autre dans l'épaisseur même du muscle qoe qnand celui-ci passe de l'état de repos à Tétat d'activité, o'est-à-dire quand le nerf moteur commande l'oxydation dans le sang du muscle. C'était là aussi, à peu près, la cooelosion générale des recherches de MM. Fick et Wislicenus, du moins en ce qui concerne le lieu de la combustion. M. Frankiand a parUcuiiôrement insisté sur ce point qoe les oxydations organiques du mouvement ne commencent dans le muscle que sous llofloence des nerfs moteurs, et que c'est par une sorte de polarisation que l'oxygène défient en ce moment actif sur les matières qui l'avoisinent. M. Ranke avait émis de wn côté une opinion analogue. En somme, suivant cette manière de voir, les globules da sang apportent l'oxygène, les nerfs l'excitation, et le travail chimique de la nutrition qui était chaleur devient mouvement.
Au reste, que ToxydaUon d'où dérive immédiatement, soit la chaleur, soit le mouvement dans le muscle, que cette oxydation ait lieu dans les vaisseaux du muscle ou dans ie tino musculaire, il est bien certain, ainsi que l'a Justement fait observer M. Piayfair, que ces oxydations qui fournissent la chaleur et la puissance musculaire ont Ueu eo définitive aussi bien sur les maUères albuminoïdes que sur les aliments hydrocarbooés.
Des chiens exclusivement nourris pendant des mois entiers avec de la chair complètement privée de graisse Jouissent de toute leur puissance musculaire.
^ Depuis la publication de nos recherches, quelques faits du même ordre et qui se rattachent à la même cause, ont été observés. M. Lecoq a noté que les sphinx que nous voyons le soir se maintenir immobiles au-dessus des fleurs dont ils pompent le suc, à l'aide d'un mouvement extrêmement rapide des ailes, acquièrent en ce moment une température générale très-supérieure à leur température de repos. M. Lecoq a vu dans ces conditions la chaleur du corps de ces insectes s'élever Jusqu'à 40«. La contraction musculaire exagérée et rapide des sphinx ressemble à une sorte de contraction tétanique ; elle apparUent évidenmient à cet ordre de contractions que nous avons désigné eoQs le nom de con^rac/ton musculaire statique. L'animal en effet est immobile; toute la force dépensée par le système musculaire est employée à maintenir le corps en équili" ^t et à lutter contre la pesanteur qui tend à l'entrainer par en bas. Le corps tout entier de l'animal agit pour se soutenir lui-même, par les contractions des muscles, de la même manière que le bras qui, dans nos expériences, soutient un poids en équilibre,
M. Wunderlich a observé, en 1861, que peu avant la mort par le tétanos^ la tempéraore du corps s'était élevée ches un malade à 4&«,3, et chez un autre à 42«,4. M. Leyden (en 1863) a vu que la température va s'élevant sans cesse pendant les contractions du tétanos. Dans un cas elle était, 20 minutes avant la mort» de 43<>,9 sous Taisselie et ée 440,4 dans ie rectum. Dans un autre cas elle était de 42^,8 immédiatement avant la mort; elle continua à s'élevor (c'est-ft-dire à se répandre des muscles vers les autres porties) après la mort. En effet sept minutes après la mort elle était montée à 44o,2 ; onze minutes après, elle était de 44S&; enfin elle était de 44«,6 au bout de quinze mi-
Hé la quantité de ckalear produite en un temps donné. -* On a
souvent calculé la quantité de chaleur produite par l'homme en l'espace de vingt-quatre heures. Il ne faut pas oublier que toutes les évaluations proposées à cet égard sont des moyennes plus ou moins approximatives *, elles ne sont pas et ne peuvent pas être actuellement, absolument rigoureuses. Les chiffres obtenus reposent tous, en effet, seulement sur les quantités d'acide carbonique et d'eau produites par l'oxygène inspiré. En outre, le calcul est établi sur la quantité de chaleur qui résulterait de la combustion directe d'une quantité de charbon et d'hydrogène équivalente à celle de l'acide carbonique et de l'eau produits. Quoi qu'il en soit, la chaleur ainsi calculée étant, comme nous venons de le voir, atsez rapprochée de la chaleur réelle, il n'est pas sans intérêt de fixer les idées par quelques chiffres.
On peut admettre (en tenant compte des évaluations de MM. Brunner, Yalentin, Gavarret, Dumas, Scharling, Vierordt, etc.) que Thommerend, en moyenne, par heure, une quantité d'acide carbonique équivalente en poids à 38 grammes. Ces 38 grammes d'acide carbonique renferment 40 grammes de carbone environ, ou, ce qui est la même chose, ils co^ respondeiità 10 grammes de carbone brûlé. D'un autre côté, poar38 grammes d'acide carbonique produit, l'homme introduit 33 grammes d'oxygène dans ses poumons. De ces 33 grammes d'oxygène, il y a, en nombres ronds, 28 grammes utilisés à la combustion de 40 grammes de carbone. En supposant que l'excédant d'oxygène est tout entier employé à brûler de l'hydrogène pour former de l'eau, il y a dans le même temps C,6 d'hydrogène brûlé. Il y a donc, en vingt-quatre heures^ 240 grammes de charbon brûlé et 15 grammes d'hydrogène brûlé. Or, il est facile, d'après cela, de calculer la quantité de chaleur produite par cette double combustion dans le corps hunlain.
1 gramme de charbon qui brûle produit une quantité de chaleur capable d'élever de 1 degré de température 8*",08 d'eau. 1 gramme d'hydrogène qui brûle produit une quantité de chaleur capable d'élever de 1 degré 34*^", 5 d'eau. En désignant sous le nom de calorie ou sous celui d'unité de chaleur la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré de température 1 kilogramme d'eau, il s'ensuit que 1 gramme de charbon dégage, en brûlant, 8**^""",08, et \ gramme d'hydrogène 34«rf«-,5.
Donc 240 grammes de charbon produiront, en brûlant, 1940 calories,
et 15 grammes d'hydrogène donneront 518 calories ; au total, 2458 canotes. Elle resta staUonnaire quelques instants à ce point maximum, pais eDe di^irat peu à peu suivant les lois du refroidissement. H. Ferber (également en 1863) a pobné la relation d'un cas de tétanos ; la température s'était élevée avant la mort i 4S^,).
Les contractions du tétanos sont des contracUons sans travail utile ;VtLCtMiiï des mnscles antagonistes se détruisant réciproquement. Ces contractions oCRrent on des exemples les plus saillants de ce que nous avons désigné sous le nom de eoniracHoit musculaire statique (Voyez aussi plus loin, § 337).
lories ou unités de chaleur, ou, en nombres ronds, 2500. Ce qui revient à dire que la chaleur produite par l'homme, en l'espace de vingt-quatre heures, serait capable d'élever de i degré de température 2500 kilogrammes d'eau; ou encore, qu'elle serait capable d'élever à la température de l'eau bouillante 25 kilogrammes d'eau à 0*.
L'homme possède une température à peu près constante* Les 2500 calories qu'il produit, en moyenne, par les oxydations intérieures, ne s'accumulent donc point en lui, mais se dissipent au dehors, au fur et à mesure de leur production, de telle manière que sa température reste à peu près stationnaire.
Le mode suivant lequel l'homme perd incessamment la chaleur qu'il produit est multiple. En premier lieu, comme tous les corps chauds, il a de la tendance à se mettre en équilibre de température avec le milieu ambiant, il perd donc par rayonnement ; en second lieu, le corps, étant au contact d'un milieu généralement moins chaud que lui, perd aussi par le contact ; en troisième lieu, Yévaporation à -[- 37**, qui se fait constamment à la surface de la peau et des poumons, lui enlève aussi de la chaleur; en dernier lieu, les aliments, les boissons surtout, et aussi l'air qu'il respire, possédant généralement une température inférieure à celle du corps, il perd encore de sa chaleur en les échauffant.
Quelle est la part de ces pertes diverses, pour dissiper les 2500 calories produites en vingt -quatre heures? On calcule qu'en moyenne, l'évaporation de 1^'^5 d'eau par la voie pulmonaire et cutanée fait perdre à l'homme 775 calories. Les aliments, les boissons et l'air expiré lui en enlèvent à peu près i26. Il reste donc environ 1600 calories qu'il perd par rayonnement et par contact. Mais ce sont là des appréciations moyennes. Il faut supposer que l'air n'est point satur^ d'humidité, que la températare de l'atmosphère n'est ni trop basse ni trop élevée, mais d'environ -f 20^- Nous allons voir, dans un instant, que les conditions extérieures ont une influence décisive sur la valeur de ces diverses causes de refroidissement, et qu'elles peuvent varier et se suppléer l'une l'autre dans des limites assez étendues.
Toutes les causes qui font varier les proportions de l'acide carbonique exhalé en un temps donné, et, par conséquent aussi, les proportions d'oxygène introduites dans l'organisme (§ 139), font osciller la quantité de chaleur produite. La nature et la proportion des aliments, lesquels fournissent les matériaux de la combustion, ont, sous ce rapport, une influence sur laquelle nous avons déjà insisté. C'est pour la même raison que la température de l'homme éprouve, dans le cours de vingt-quatre heures, des maxima et des minima qui correspondent tout à la fois, nonseulement à l'influence du jour et de la nuit, mais aussi à celle du repas. M. Gierse, qui a pris, à cet égard, les températures sous la langue, a observé que le matin, avant déjeuner, la température étant, dans ce point, de -f- 36",8, elle monte à 37®,1 après déjeuner. La température prise au môme point étant de -f 37%1, dans l'après-midi et avant le dîner, elle
est de -{- 37^^S après le dîner; puis elle s'abaisse peu à peu, pendant la nuit, jusqu'à -|* SG^^fS. Les recherches plus récentes de M. W. Ogle Tont conduit à des résultats identiques.
Les animaux hibernants (marmotte^ hérisson, loir, chauve-souris, etc.), qui, pendant la torpeur hibernale, ne prennent point de nourriture, consomment une très-faible quantité d'oxygène dans le même temps, ainsi que Spallanzani l'a prouvé le premier ^ et que beaucoup d'autres observateurs l'ont constaté depuis. Lorsque le sommeil est complet, la respiration est singulièrement amoindrie. Ces animaux peuvent vivre dans ces conditions 4, 5 et 8 heures dans l'acide carbonique pur. La circulation est aussi très-ralentie. La marmotte qui, à l'état de réveil, pendant l'été, a de 90 à i 00 pulsations du cœur par minute, n'en a plas que 8 ou 10 pendant le môme temps, lorsqu'elle est plongée dans le sommeil hibernal. La température des animaux hibernants s'abaisse avec les combustions de nutrition >. L'animal, produisant peu de chaleur pendant le sommeil hibernal, a une grande ressemblance avec les animaux à sang froid, et son corps a, en effet, une grande tendance à se mettre en équilibre de température avec le milieu ambiant.
Voici, d'après M. Valentin, la décroissance de la température sur une marmotte qui s'endort du sommeil d'hiver.
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