INFLUENCE DE LA RESPIRATION SUR LA CIRCULATION

(Voir pour cette qifestion l'article Circulation,)

Considérations générales.

Mesures des températures : Instruments, — Résultats.

Variations de la température physiologique : Causes.

Thermogénèse et calorimétrie.

Influence du système nerveux.

L'animal vivant source de chaleur. — L'énergie peut apparaître dans l'organisme animal sous toutes les formes que nous lui connaissons. La chaleur et le travail piécanique sont les formes les plus fréquentes que nous ayons à constater, mais, dans certains cas et chez certaines espèces, il y a encore production de courant électrique et de lumière. Si Ton mesure et si Ton fait la somme de ces énergies diverses, quelle que soit la forme de chacune d'elles, qu'un animal peut produire dans l'unité de temps, on pourra évaluer ce que l'on serait en droit d'appeler la puissance vitale de cet animal ; chez l'homme et chez les animaux supérieurs voisins, cette puissance vitale peut être très approximativement mesurée si l'on connaît les quantités de chaleur et de travail produites. Nous n'aurons donc à considérer chez l'homme que la production de chaleur et de travail mécanique.

Lorsqu'une source de chaleur est placée dans un milieu matériel conducteur il y a un flux constant de chaleur de la source vers le milieu et il s'établit bientôt un état d'équilibre tel que la quantité de chaleur cédée pendant l'unité de temps par la source à ce milieu est égale à celle qu'elle produit pendant le même temps. Si bien qu'il suffit de mesurer la chaleur totale cédée au milieu pour connaître la production de la source.

L'animal vivant est assimilable en cela aux sources physiques de chaleur. Il est le siège de réactions chimiques exothermiques (dégageant de la chaleur), et il est soumis à des causes de déperdition par rayonnement, conductibilité, évaporation des liquides à sa surface. Sa température, plus ou moins élevée au-dessus de celle du milieu ambiant, est la résultante de ces causes de signe contraire qui réchauffent et le refroidissent en même temps.

Différences dans la prcduotion de chaleur suivant les animaux. —

Les causes de refroidissement sont presque entièrement sous la dépendance du milieu qui environne l'animal et les pertes par conductibilité, rayonnement, évaporation ne dépendent, toutes choses égales d'ailleurs, que des

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propriétés physiques de ce milieu. 11 n'en est pas de même pour la produc- UoD de chaleur qui dépend des combustions organiques, elles-mêmes sous la dépendance du système nerveux de Tanimal. Le système nerveux fonctionne comme un régulateur, activant les combustions intra-organiques lorsque les causes de refroidissement s'accentuent, les diminuant au contraire, lorsque celles-ci deviennent moins actives. Chez Tanimal élevé en organisation cette régulation de la production de chaleur par le système nerveux est parfaite, de telle sorte que l'équilibre entre la production et la déperdition de chaleur une fois établi se maintient indéfiniment et la température de l'animal ne Tarie pas malgré les plus grandes variations des causes de déperdition. Ces animaux, à régulation parfaite^ ont été appelés animaïuc à température constante j ou homéothermes, ou très improprement animaux à sang chaud.

Il est à remarquer que chez ces animaux à régulation parfaite, la température maintenue par le système nerveux est très peu variable avec les divers animaux. Elle est toujours voisine de 40» centigrades, température reconnue expérimentalement comme très favorable aux réactions chimiques ayant les allures de fermentations qui se passent au sein de leur organisme. Il en résulte pour ces animaux une activité vitale très intense qui en fait des sources de chaleur à grand débit et des producteurs énergiques de travail mécanique, qualités qui leur assignent, au point de vue physiologique, le même rang élevé qu'ils occupent, ^u point de vue morphologique, dans l'échelle des êtres.

Cette régulation de la température parle système nerveux n'est efficace que pour les oiseaux et les mammifères. Tous les autres animaux subissent le contre-coup des variations thermiques du milieu dans lequel ils sont plongés. Ils sont à régulation imparfaite; on les a appelés animaux à température variable ou poîkilothermes, ou très improprement animaux à sang froid. Leur température ne dépasse que d'un petit nombre de degrés ou même moins la température du milieu.

A ces deux classes on peut ajouter celle des animaux hibernants chez lesquels la régulation de la température est parfaite tant que la température du milieu où ils vivent ne descend pas au-dessous d'une certaine limite ; au delà, ils tombent dcms un état de sommeil pendant lequel leurs combustions internes sont très restreintes, leur activité presque nulle et leur température très inférieure à leur température normale. La régulation parfaite de la tem • pérature est donc chez eux intermittente. Parmi ces animaux, peu nombreux, on peut citer : l'ours brun, la marmotte, le hérisson, la chauve-souris, etc.

MESURE DES TEMPÉRATURES

Instruments employés. — Deux séries d'instruments peuvent être employés pour mesurer la température chez les animaux : 1*' les thermomètres; 2* les appareils thermo-électriques.

1* Thermomètres. — Ceux qui sont le plus habituellement employés sont

les thermomètres à mercure. Ils peuvent être gradués en degrés centigrades, Réaumur ou Fahrenheit. Ils sont ordinairement à échelle fractionnée; c'està-dire qu'au lieu de porter sur leur tige tous les degrés de la graduation de 0° à lOOo, ils n'en portent que quelques-uns, ceux compris entre 30® et 44*, par exemple. C'est d'ailleurs entre ces limites que sont comprises les températures que l'on peut observer chez l'homme et les animaux supérieurs.

La graduation et la vérification de ces thermomètres se font au moyen d'un thermomètre étalon portant les points 0« et 100° préalablement vérifiés euxmêmes directement. On place côte à côte le thermomètre étalon et le thermomètre médical ou physiologique dans un bain dont on élève graduellement la température. On note au fur et à mesure sur le thermomètre médical les indications du thermomètre étalon, ou bien l'on compare les indications des deux instruments.

On fait aujourd'hui des thermomètres médicaux qui, bien qu'à échelle fractionnée, portent néanmoins le point 0* qu'il est ainsi possible de vérifier. Cette vérification directe, au moyen de la glace fondante, permet d'établir un coefficient de correction applicable à toutes les mesures faites avec l'instrument.

Le degré centigrade, dans les thermomètres médicaux ou physiologiques, est subdivisé en cinquièmes, dixièmes et quelquefois même en cinquantièmes de degré (Béclard). Le réservoir et la tige de ces thermomètres peuvent afî'ecter des formes et des dimensions diverses suivant les- usages spéciaux pour lesquels ils ont été construits. (Thermomètres à températures locales, thermomètres de Claude Bernard pour les vaisseaux sanguins, etc.) Enfin ces thermomètres peuvent être à maxima pour en rendre l'observation plus facile. Les thermomètres métastatiques imaginés par Walferdin, qui ne sont que des thermomètres à échelle fractionnée dont les températures limites peuvent être variées à volonté, ne sont guère employés à cause des nombreuses et délicates comparaisons avec un thermomètre étalon que l'on est obligé de leur faire subir.

2o Appareils thermo-électriques. — Si dans un circuit fermé composé de deux métaux on produit une difl'érence de température entre les deux soudures

des métaux, il se produit en même temps entre elles une difl^érence de potentiel et un courant électrique est engendré dans le circuit. Ainsi dans le circuit

MESURE DES TEMPÉRATURES

S, Fe, S, G, formé d'un fil de cuivre ce et d'un fil de fer Fe Fe, soudés en S et en S\ on aura une déviation du galvanomètre G, si l'on porte les soudures S et S* à des températures différentes. La grandeur de la déviation de l'aiguille gai vanomé trique fera connaître cette différence des températures des deux soudures; les appareils thermo-électriques sont donc des thermomètres différentiels. Pour les étalonner, on place les soudures dans deux bains dont les températures sont connues par les indications de deux thermomètres étalons et l'on observe la déviation de l'aiguille. Le nombre de degrés de cette déviation divisé par la différence des températures observées entre les deux thermomètres donne la déviation correspondante à 1» centigrade de différence entre les deux soudures. Dans des limites assez éloignées les déviations galvanométriques sont proportionnelles aux différences de température des deux soudures.

Le galvanomètre employé peut être quelconque, pourvu qu'il soit sensible et que sa résistance intérieure soit très petite. Cette dernière condition est surtout importante, les forces thermo-électro-motrices n'étant que de quelques microvolts (-rioMo)» pour une différence de i^ centigrade entre les températures des soudures pour les métaux usuels. Rosenthal a essayé de remédier à cet inconvénient en unissant en tension plu^ieurs paires de soudures dans son électro-thermomètre. La sensibilité du galvanomètre peut être d'ailleurs presque indéfiniment augmentée par des méthodes spéciales de lecture. (Méthode de Poggendorff, échelle micrométrique de d'Arsonval.)

FiG. 102. — Aiguilles et sondes thermo-électriques.

Dans la pratique la forme des soudures employées a subi de nombreuses variations. Becquerel, qui a introduit ces appareils dans les recherches physiologiques en 1837, se servait d'aiguilles à soudure médiane. Les aiguilles de Putrochet étaient à soudure termino-latérale. Les plus usitées aujourd'hui sont c lies à soudure cylindrique de d'Arsonval. La forme dite piqiuinte est représ* itée figure 102, 1 et 3. D'autres formes pouvant être engaînées dans une & ide en gomme ont été utilisées par Cl. Bernard pour prendre la tempérali e des vaisseaux et portent le nom de sondes thermo-électriqties (fig. 102, 2). ^a sensibilité de la méthode ne dépend que de la sensibilité du galvanomètre

PUT3IUL0GIE HUUAINE.

Dutrochet pouvait observer une différence de i/80* de degré centigrade; Helroholtz avec des appareils perfectionnés a pu mesurer des différences de température de 1/400' de degré. D'autres avantages peuvent encore lui être attribués, tels que le petit volume des aiguilles ou sondes permettant de les introduire dans les tissus ou les vaisseaux sans délabrement; la faible capacité calorifique de ces aiguilles ou sondes leur permettant de se mettre rapidement en équilibre sans enlever une grande quantité de chaleur à l'organe qui les contient et, par conséquent, sans faire varier sa température.

Température des animaux. — Au moyen de ces divers procédés on a pu déterminer les températures des animaux. Ces températures sont indiquées, pour quelques-uns des animaux à température constante, dans le tableau ci-joint :