Ectothermie

“ Le fait saillant qui se produit pendant l'inhalation de l'éther peut se résumer ainsi : L'air expiré contient d'abord plus d'acide carbonique qu'à l'état normal, et plus tard il en contient une moindre quantité. Pour rendre compte de ce phénomène, il suffira de rappeler en peu de mots que, dans la respiration ordinaire, il se fait entre l'air et le sang un échange de matériaux, à travers les surfaces limitantes. L'air atmosphérique se dépouille d'une partie de son oxygène, qui est remplacé par de l'acide carbonique et de la vapeur d'eau. ”

“ J’ai moi-même réussi à faire la part de ces deux actions successives et à mesurer séparément la chaleur dégagée par la première fixation de l’oxygène sur le sang, laquelle est distincte de la chaleur qui se développe ensuite dans toute l’économie par l’ensemble des réactions chimiques, susceptibles d’aboutir à la formation de l’acide carbonique expiré. La chaleur, produite tout d’abord dans le poumon par l’oxygène, au moment de l’action directe de l’air, forme environ la septième partie de la chaleur animale totale ”

“ Comment déterminer la quantité d'énergie chimique libérée par l'organisme pendant un temps déterminé ?
Les déchets organiques, eau, acide carbonique et urée, sont des produits d'oxydation : les transformations chimiques qui s'accomplissent dans l'organisme peuvent être multiples ; elles fournissent, comme termes ultimes, les produits qu'on obtiendrait dans la combustion complète des graisses et des hydrocarbones, dans la combustion incomplète des protéines ; donc ces transformations, quelles qu'elles soient, sont équivalentes, au point de vue énergétique, à des oxydations. ”

“ Nous savons, en effet, messieurs, qu'il suffit de placer dans un milieu oxigéné un tissu quelconque détaché du corps d'un animal pour le voir dégager de l'acide carbonique ; chaque élément anatomique y participe. Nous savons aussi que toute la chaleur dégagée par la transformation en acide carbonique de l'oxigène inspiré fût-elle développée au sein des poumons, n'élèverait leur température que d'une fraction de degré incapable de produire la destruction de ces organes, comme on l'avait supposé. ”

“ Presque tout oxygène absorbé par l'animal qui respire est employé à brûler les réserves organiques en produisant de l'acide C02 et de l'eau, et un grand dégagement de chaleur. C'est la vie aérobie. Mais une certaine partie des réserves se détruit aussi sans intervention de l'oxygène par hydratation, par dédoublement direct, en produisant de l'acide C02 et de l'eau, et en dégageant une certaine quantité de chaleur et d'énergie qui s'ajoute à celle des combustions directes. ”

“ L'oxydation totale d'un principe immédiat au moyen de l'oxygène libre, c'est-à-dire sa transformation intégrale en eau et en acide carbonique, dégage une quantité de chaleur égale à la différence entre les chaleurs de combustion de ses éléments et sa propre chaleur de formation depuis les mêmes éléments. ”

“ L'oxygène, osmosant à travers la paroi épithéliale de ces derniers, se diffuse peu à peu dans le protoplasme des éléments anatomiques. Alors commencent les phénomènes d'oxydation qui se traduisent par l'apparition des déchets organiques ou produits de desassimilation et par le dégagement d'une certaine quantité de chaleur qui remplace celle que l'organisme transforme en travail (travail musculaire, etc.) et celle qu'il cède à l'atmosphère par conductibilité, et maintient par suite constante la température du corps. ”

“ En tirant parti de ce fait, nous pouvons établir une vue plus nette et plus large des réactions respiratoires. L'échange gazeux n'a pas seulement lieu entre l'atmosphère et le sang à travers la membrane pulmonaire. L'oxygène entraîné par le torrent de la circulation traverse par endosmose les membranes des vaisseaux capillaires, et pénètre dans le parenchyme même pour y exercer son action, tandis que l'acide carbonique formé passe par une route inverse pour se déverser enfin dans le réservoir commun, l'atmosphère. ”

“ On admet généralement que le développement de la chaleur dans l'organisme résulte de l'oxydation ; nous savons que l'oxydation n'a pas seulement son siége dans le sang, mais aussi et surtout dans la profondeur des tissus. Rien ne s'oppose donc à l'idée que pendant l'inflammation la combustion est localement plus énergique en même temps que la nutrition ; d'un autre côté, il y a tout lieu dépenser que les métamorphoses organiques qui ne dépendent pas directement d'une oxydation sont aussi accompagnées de dégagement de chaleur. ”

“ L'oxydation graduelle des métabolites est le principal mécanisme de libération d'énergie. Les transferts d'énergie impliquent des systèmes d'oxydoréduction caractérisés chacun par un potentiel électrique; or nous avons relevé (p. 18) qu'un système montrant le plus haut potentiel oxyde le système qui en montre un plus petit avec, pour conséquence, une libération d'énergie.
La respiration implique la déshydrogénation et le transfert d'électrons à travers une série de systèmes enzymatiques jusqu'à l'oxygène moléculaire, accepteur d'hydrogène chez les aérobies. ”

“ Mais cette production de chaleur est due à des réactions chimiques exothermiques, à l'ensemble des processus chimiques et particulièrement aux oxydations qui se développent dans tous les organes, et surtout dans les glandes et dans les muscles; elle est donc liée de la façon la plus étroite aux échanges de matières. Et c'est pour cela que son étude vient naturellement à la suite de celle qui a été faite de ces échanges.
Tous les êtres vivants possèdent une chaleur propre, c'est-à-dire plus ou moins indépendante de la température du milieu extérieur. ”

“ Dans la plupart des processus pathologiques qui amènent un état fébrile, il se développe et il se présente dans la masse des liquides en circulation des matériaux qui accélèrent le processus d’oxydation dans le corps ; l’oxydation est alors incomplète, ainsi que l’abaissement de température, par suite de l’influence anormale qu’exercent les produits de l’oxydation incomplète sur les centres nerveux qui régularisent cette diminution de la chaleur. ”

“ Ce sont elles qui se dégagent lorsque l'oxygène du foyer dissocie les atomes du charbon et s'unit à eux pour former de l'acide carbonique. Elles apparaissent alors sous forme de lumière, d'électricité, de chaleur surtout. De même, dans le corps animal, l'oxygène qui s'empare du carbone des molécules complexes qui constituent les liquides et les éléments, dégage de l'électricité, quelquefois de la lumière, et surtout de la chaleur. ”

“ Car, si l'atôme de ce corps contenait réellement deux fois autant d'oxygène que celui de l'éther, en remplaçant son hydrogène par une quantité équivalente d'hydrogène carboné, il ne devait pas changer la proportion de l'oxygène, et le nouveau corps devait en renfermer deux fois plus que l'éther. ”

“ Par effets de la transformation du potentiel, il faut entendre le chimisme transformateur lui-même et toutes les conséquences qu'il entraîne. C'est donc : 1° une formation d'excreta, parmi lesquels l'acide
carbonique et l'eau tiennent la plus grande place, avec l'urée qui se fait aussi remarquer particulièrement : résidus provenant tous, chez l'animal à l'inanition, de l'action exercée par l'oxygène de la respiration sur le substratum de l'énergie potentielle ”

“ Des expériences délicates de physique et de chimie, répétées par plusieurs observateurs, ont montré que l'oxygène est absorbé en bien plus grande quantité par les étamines que par les autres organes de la fleur, et l'on sait que cette absorption est la cause directe de la production de chaleur. ”

“ L'élévation de la température, déterminée par diverses causes, est accompagnée de son côté de divers phénomènes dans les processus d'oxydation du corps. Dans un premier cas, ces processus sont habituellement augmentés d'une façon plus ou moins considérable, ce que montre l'accroissement dans l'excrétion des produits d'oxydation du corps. Quand il y a élévation de la température à la suite d'une diminution dans le refroidissement, et d'une augmentation concomitante dans la combustion, la quantité d'urée, d'acide urique et de pigment urinaire, augmente considérablement dans l'urine. ”

“ Mais si on augmente la tension de l'oxygène jusqu'à 3 atmosphères 1/2, ce qu'on obtient, soit en comprimant l'air ordinaire à 17 atmosphères, soit en comprimant à 7 atmosphères un mélange à parties égaks d'oxygène et d'azote, soit en comprimant de l'oxygène pur à 3 atmosphères 1/2, alors l'animal chancelle, l'acide carbonique exhalé diminue et la température s'abaisse jusqu'à la mort accompagnée de contractions tétaniques. Lorsqu'on analyse le sang on trouve qu'il renferme jusqu'à 30 et 35 centimètres cubes d'oxygène pour 100 centimètres cubes de sang. ”

“ Ainsi l'entropie croissante dans la biosphère — qui s'intègre à l'entropie croissante du substratum purement physicochimique qu'est la Terre — est associée à une perte progressive des capacités réductrices (de haut potentiel énergétique) et cet accroissement du potentiel d'oxydoréduction favorise l'ectodermisation, donc le développement du système nerveux, système de repérage du biotope et d'action sur le biotope, celui-ci pouvant être le sujet vivant lui-même. ”

“ Les organismes supérieurs dépensent, pour assurer leur homéothermie, la plus grande partie de l’énergie que leur apporte la nourriture ; et, cependant, l’existence des animaux à sang froid le prouve, l’homéothermie n’est pas absolument nécessaire à la vie. Cette constance de la température doit donc avoir une importance spéciale pour les plus hautes fonctions biologiques. ”

“ L'étincelle électrique décide le même effet dans l'eudiomètre, et convertit l'éther en eau et en acide carbonique; ce qui n'arrive pas, lorsqu'au lieu d'oxygène pur, c'est de l'air atmosphérique qui est mélangé avec la vapeur d'éther.
Lorsque l'éther reste longtemps exposé au contact de l'air et de la lumière, à la température ordinaire et à l'abri de l'évaporation, comme dans un flacon non rempli ou souvent débouché, il se décompose et fournit de l'acide acétique. ”

“ Que l'oxygène se combine avec le carbone ou un autre corps, comme cela se passe dans les phénomènes de combustion, des milliers d'atomes de ce gaz vont heurter des milliers d'atomes de ces corps, un nombre infini de forces vives vont s'éteindre et se transformer en chaleur. Ce qui le prouve, c'est que la quantité de chaleur développée par un corps qui se combine avec l'oxygène est d'autant plus considérable que ce corps est plus stable ”

“ La glycose et les graisses en s'oxydant, les protéiques en se dédoublant et en s'oxydant, libèrent de l'énergie, dont une partie peut théoriquement fournir de la chaleur, dont la plus grande partie, en fait, fournit de la chaleur.
Les animaux empruntent toute l'énergie dont ils ont besoin à l'énergie chimique de leurs aliments, et la transforment en énergie mécanique ou calorifique. On est autorisé, d'autre part, à aftirmer que, dans l'organisme, toute transformation d'énergie chimique s'accompagne d'un dégagement de chaleur ”

“ Dans la série des dédoublements et des oxydations exothermiques qui décomposent progressivement les substances provenant des matériaux alimentaires, cette énergie est libérée et apparaît sous forme de mouvement, de chaleur, d'électricité. Or, avec les corps de plus en plus simples qui résultent de ces réactions, les cellules des animaux, des champignons et de beaucoup de bactéries sont impuissantes à refaire de la matière organique complexe à haut potentiel chimique. Car la cellule ne crée pas, elle transforme seulement de l'énergie ”

“ Si on admet qu'on peut juger du rôle joué par un tissu dans la calorification, par la grandeur des oxydations dont il est le siège, il suffit de comparer les consommations d'oxygène et les productions d'acide carbonique, dans les muscles au repos et dans les autres tissus, pour établir la part qui revient aux muscles dans la calorification. ”

“ L'oxygène ne sert pas seulement ici à produire les déchets organiques inhérents à la vie de toute cellule, tels que l'acide carbonique ; il est encore utilisé pour l'élaboration de principes que le sang afférent des glandes ne contient pas, notamment des diastases des sucs digestifs.
III. CHALEUR NERVEUSE. — Le système nerveux est aussi, pendant son fonctionnement, le siège d'une élévation de température, très faible il est vrai, parce que les oxydations s'effectuent principalement sur des matières albuminoïdes, qui sont, comme l'on sait, faiblement thermogènes. ”

“ Enfin, une troisième théorie consiste à considérer l'éther comme un oxyde d'un radical inconnu : alors, au lieu de traduire sa composition en disant qu'il est formé de 2 volumes d'hydrogène percarboné et de 1 volume de vapeur d'eau , on associe les mêmes éléments de manière à avoir, d'un côté, 1 proportion d'oxygène, et de l'autre, un radical formé de 4 proportions de carbone et de 5 proportions d'hydrogène. Ce radical prend le nom d'éthyle, et l'éther sulfurique est l' oxyde d'éthyle (1) . ”

“ Il a donc en somme emmagasiné ces forces qui resteront à l'état latent, tant que la molécule organique ne se trouvera pas dans les conditions où ses affmités pourront être satisfaites; mais qu'elle brûle dans un milieu oxygéné avec flamme en dehors des corps vivants, sans flamme dans les corps vivants, et elle rendra sous forme de chaleur, ou de chaleur et de lumière, ce qu'elle avait emprunté à la radiation solaire, en même temps qu'elle repassera à l'état de molécule inorganique semblable à celle qui avait concouru à sa formation. ”

“ Alors, tout change et au lieu d'une usure rapide, accélérée, nécessitant le plein jeu de l'atmosphère avec toutes ses molécules, ici la molécule d'oxygène suffit. La combustion latente et obscure de la vie se dégage d'un courant de matière granulaire et d'oxygène pur, avec rejet de CO2, au rythme de 18 respirations par minute. ”