Thermogenèse

“ Outre la chaleur résultant des réactions chimiques indispensables au maintien de la vie, chaleur fonctionnelle, l'organisme en produit une certaine quantité qui est destinée au maintien de sa température propre; car la chaleur résiduelle ne suffit pas à couvrir les pertes de calorique subies par les animaux homéothermes dans un milieu plus ou moins froid; pour que la température de ces animaux, dans cette condition, reste constante, il faut que la thermogenèse s'élève au-dessus du minimum que représente la chaleur fonctionnelle ”

“ Si un animal se maintient pendant un certain temps à une température constante, la quantité de chaleur qu'il aura dégagée sera forcément égale à celle qu'il aura produite. La mesure de la chaleur dégagée peut donc permettre d'étudier la production de chaleur, la thermogenèse. ”

“ Or, ce qui nous frappe, et ce qui doit être retenu dans cette belle expérience de Lefèvre, c'est l'intensité considérable de la calorification chez l'homme, pendant la durée de son immersion dans le bain froid. Abstraction faite des premières phases, sur lesquelles nous reviendrons plus bas, et dans lesquelles la production et la perte de la chaleur atteignent des proportions inouïes, l'intensité moyenne de la thermogenèse est environ dix fois plus considérable qu'à l'état normal. ”

“ Si la formation d'une substance de réserve est une réaction endothermique, inversement la digestion de cette même substance est exothermique. On a donc le droit de penser que, tout compte fait, l'organisme végétal peut quelquefois produire de la chaleur.
Les échanges extérieurs les plus généraux, tels que l'absorption d'oxygène et l'émission d'anhydride carbonique, ayant frappé tout d'abord les chimistes et les physiologistes, on s'est demandé s'ils ne pouvaient pas être en rapport direct avec les phénomènes de thermogénèse. ”

“ Les recherches de ISAAC OTT, poursuivies avec un calorimètre à air, soit sur des animaux rendus fébricitants par injections d'albumoses ou de pus, soit sur des hommes atteints de paludisme, aboutissent aux conclusions déjà connues : la température n'est pas en fonction directe de la thermogénèse. ”

“ Dans l'expérience d2 KAUFFMMAN déjà citée, à propos de la thermogénèse, on retrouve la confirmation de l'exagération des combustions organiques dans la fièvre.
Il y a une relation évidente entre l'augmentation de la thermogénèse et les échanges respiratoires. Ces deux quantités croissent et décroissent ensemble. Il existe surtout un parallélisme et une proportionnalité remarquables entre l'augmentation de l'absorption de l'oxygène et celle de la production de chaleur. Ainsi l'absorption de l'oxygène a augmenté de 47 et 26 p. 100; la thermogénèse a augmenté respectivement de 56 et 24. ”

“ Recherches par la méthode du bain-calorimètre. Augmentation de la radiation calorifique, donc de la thermogenèse sous l'influence du refroidissement ambiant.
Refroidissement cutané et son mécanisme. Augmentation des combustions organiques BOUS l'influence du froid ambiant. Mécanisme de la production d'un excès de chaleur. ”

“ Nous avons recherché en premier lieu Laction des divers modes d’application des courants de haute fréquence sur la thermogénèse, et en second lieu sur les éléments de 1 urine. Nous avons choisi le lapin comme sujet d’expérience.
II. — AGTIOX DES COURANTS SUR LA THERAIOGENÈSE.
La thermogenèse a été étudiée à Laide du calori-mètre à rayonnement de d'Arsonval. Nous avions bien tenté denous servir de l’anémo-calorimètre, qui pré-sente Lavantage de donner des indications tout aussi précises et beaucoup plus rapides, puisque dans ce cas la durée de chaque expérience est d’environ cinq
minutes. ”

“ Au contraire, l'isodynamie s'aop!ique dans la limite de la marge de la thermogenèse, c'est-à-dire à cette partie de l'énergie des aliments utilisée dans la lutte contre le froid; dans <:e cas, l'animal ne perd pas la chaleur qui résulte de la transformation des albumines ou des graisses en sucre; ces calories, perdues pour le travail physio'ogique des cellules, ne le sont pas pour la calorification ”

“ La chimie exige trop de chaleur, et c'est pour éviter une chimie trop thermogène que le monde des vivants est le monde des micelles et des particules, afin de faire de la physique, plutôt que de la chimie. ”

“ Et, par exemple, dans la combinaison de l’hydrogène et de l’oxygène par inflammation du mélange détonant, la chaleur ne fait qu’amorcer le phénomène, parce que les deux gaz, indifférens à la température ordinaire, ont besoin d’être portés à 400 degrés pour que l’affinité chimique puisse entrer en jeu. Il en est ainsi pour les réactions qui s’accomplissent dans l’organisme. Elles ont un optimum de température ; c’est le rôle de la chaleur animale de le leur fournir. ”

“ Chez l'homme et chez les animaux homéothermes la température interne reste constante, quelles que soient les variations du milieu extérieur. Il doit donc exister dans l'organisme des mécanismes qui règlent et compensent continuellement les pertes et la production de la chaleur. Cette régulation de la température peut être effectuée de deux façons différentes : soit en agissant sur les transformations moléculaires qui convertissent la force latente en chaleur, soit en graduant les déperditions de calorique d'après la production de la chaleur, ou d'après l'action des agents extérieurs. ”

“ Le passage de l'état solide à l'état liquide rentre encore dans les lois générales de la théorie mécanique de la chaleur. A la chaleur latente de l'ancienne physique, elle substitue le travail moléculaire de désagrégation des molécules. La chaleur communiquée au corps solide se partage en trois parts : l'une est équivalente au travail intramoléculaire qui éloigne les molécules les unes des autres et leur rend leur liberté; l'autre est convertie en travail extérieur; enfin la troisième, si l'on continue à échauffer le corps, reste à l'état de chaleur, et produit l'élévation de la température. ”

“ Cette combinaison chimique ou cette
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combustion, s'opérant dans la profondeur des tissus organiques et dans toutes les parties de l'économie à la fois, y développe une grande quantité de chaleur qui se renouvelle sans cesse, parce qu'il y a sans cesse déperdition de chaleur, et la température animale se maintient de la sorte à un degré constant.
Comme vous le voyez, Messieurs, la calorification est donc le résultat de la combinaison de l'oxigène de l'air avec le carbone, l'hydrogène et l'azote des tissus organiques, c'est-à-dire d'une véritable combustion ”

“ La vie organique se serait-elle développée au moins dans les proportions qu'elle a atteintes, sans l'existence de cette source intérieure de chaleur? Il est permis d'en douter. Si l'on fait disparaître de l'intérieur du globe une température assez considérable pour tenir en fusion, les éléments minéraux qui le composent, on se prive, en même temps, du refroidissement de ces matières et, par suite, des changements de volume et des déformations qui en sont résultées pour la croûte supérieure. ”

“ La chaleur qui se produit en tous lieux dans le corps vivant se perd aussi en tous lieux. Elle se dissipe comme dans les corps inertes, de la surface à la profondeur, par les mêmes causes, par le rayonnement, par la conductibilité, par l'évaporanon. Or, la température d'un organe dépend non-seulement de la chaleur qui s'y crée, mais aussi de la chaleur qui s'y perd et est la résultante d'un équilibre entre une production plus ou moins énergique et une déperdition plus ou moins active. Le refroidissement par les causes purement physiques a dono un rôle dans la question de la calorification. ”

“ La chaleur qui est produite dans la combinaison de deux corps est toujours égale et de signe contraire à la chaleur de décomposition. Ainsi la chaleur dégagée par la combustion de l'hydrogène avec l'oxygène, par exemple, est égale à celle qu'il faut fournir pour décomposer l'eau en oxygène et en hydrogène. ”

“ Cette chaleur produite à l’intérieur du corps ne peut lui être d’aucune autre utilité que la chaleur du climat ou de nos foyers. Les thermogènes purs sont donc exclusivement un procédé de chauffage par le dedans. Les alimens dont nous avons parlé tout à l’heure sous le nom de biothermogènes, réalisent également une sorte de chauffage par le dedans, mais en outre ils participent au fonctionnement vital. ”

“ En effet, l’organisme est le théâtre de phénomènes chimiques infiniment variés. Les matériaux empruntés aux alimens sont assimilés à la suite d’actions chimiques très diverses, et la désassimilation s’accompagne de phénomènes non moins variés; et toutes les combinaisons, dissociations, réductions, etc., dont les différentes matières sont l’objet dans l’organisme, donnent invariablement naissance à un dégagement ou à une absorption de chaleur. En langage vulgaire, toute réaction chimique produit de la chaleur ou du froid, selon les cas, et d’après des lois chimiques maintenant bien élucidées. ”

“ Aujourd'hui il est bien démontré que les sources de la chaleur animale sont les combustions qui se produisent dans l'organisme : nous brûlons, au moyen de l'oxygène fourni par la respiration, le carbone et l'hydrogène des aliments ou de nos propres tissus (inanition) . On sait que la capacité calorifique du carbone est de 8 000 calories, celle de l'hydrogène de 34 000, c'est-à-dire que pour passer à l'état d'acide carbonique ou d'eau, une unité de chacun de ces corps produit une quantité de chaleur capable d'élever de 0° à 400° le premier 80 kilogr., le second 340 kilogr. ”

“ C'est ainsi que les phénomènes chimiques qui se passent dans nos tissus concordent avec les phénomènes physiques qui se passent à la surface du corps pour maintenir la température du corps dans un certain équilibre : quand la température est élevée, l'évaporation est considérable et tend à produire du froid, les actes chimiques ont moins d'activité et tendent à produire moins de chaleur ; quand la température est basse, l'évaporation est faible et ne produit qu'un faible refroidissement, les phénomènes chimiques ont plus d'activité et tendent à produire plus de chaleur. ”

“ Extension du principe de la conservation de l’énergie Dans l’hypothèse que nous examinons ici, la chaleur ne serait que la manifestation des mouvements moléculaires ; la température d’un corps (et il en serait de même en général de toutes les variables qui définissent son état thermique) serait une fonction dépendant seulement des positions de ses diverses molécules et de leurs vitesses. ”

“ Les changemens de température qu’éprouve l’atmosphère, dans le courant d’une année, sont tels, que quelques liquides passent alternativement à l’état, soit de vapeur, soit de solide, et que quelques corps solides deviennent liquides.
L’effet naturel de la chaleur est de dilater les corps, d’affaiblir la force de cohésion qui en unit les molécules, et de faciliter l’action de l’affinité chimique de la part des corps étrangers pour former de nouvelles combinaisons : ainsi la chaleur rend plus fluides les sucs de la plante ”

“ Mais pour ce même effet thermique, il faut fournir une plus grande quantité de chaleur lorsque le corps commence à devenir mou. Si l'on admet que pour produire l'effet thermique seul la quantité de chaleur ne varie pas ou du moins très peu, on est conduit à supposer que l'excès de chaleur fournie est utilisé à produire le changement moléculaire ; cette chaleur serait transformée en travail mécanique et servirait à déplacer les molécules ou à changer les conditions de leur mouvement : l'absorption de chaleur serait la cause du changement de propriétés considérées. ”

“ Tant que sa production n'est pas réglée, elle n'apporte aucun bénéfice aux animaux et apparaît exclusivement comme un résultat, parfois importun ou même dangereux, et non comme un but. Il y a donc deux choses dans la calorification : 1° la production de la chaleur, phénomène universel, expression et dénouement inévitables des transformations de l'énergie dans l'organisme, mais dépourvue de toute finalité immédiate ; 2° la régulation de la température, faite pour apporter une condition intérieure favorable à l'activité des tissus vivants et introduite secondairement dans l'évolution des êtres.. ”

“ 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. ”

“ Quant à la température perdue, elle est remplacée par une production extraordinaire du calorique, laquelle est déterminée par une usure plus active de notre substance organique sous l’influence de l’oxygène. L’échange organique devient plus rapide, et nous constatons indubitablement l’exagération du chimisme vital, par l’augmentation de l’urée et de l’acide carbonique, qui sont les résidus définitifs de la décomposition intime de nos tissus. ”

“ La grande chaleur spécifique des éléments biogéniques et de leurs composés, a encore une autre et non moins importante conséquence. A poids égal et à même température, les substances dont la chaleur spécifique est considérable renferment évidemment plus de calories que les autres. Cette énergie calorifique pourra du reste, d'après le principe de la transformation des forces et de la conservation de l'énergie, se manifester sous la forme chaleur ou sous toute autre forme : mouvement, travail, lumière, électricité, énergie chimique, activité nerveuse, etc. ”

“ La connaissance de. ces phénomènes, entourée de très-grandes difficultés d'expérimentation s'est compliquée à mesure que l'on a pénétré plus avant dans les conditions véritables de ces mutations organiques. Si les recherches effectuées jusqu'à ce jour ne nous ont pas dévoilé la vérité tout entière : deux grandes lois peuvent cependant prendre dans la science la place qu'elles méritent d'y occuper : la production .de la chaleur engendrée par les réactions chimiques dont l'organisme entier est le siège et la variabilité des sources thermogènes dans l'économie animale. ”