Thermorégulation

“ Le calorique des eaux thermales a sa source dans le centre même de la terre, soit qu'on le regarde comme dû au voisinage de volcans en ignition : ceuxci échaufferaient l'eau placée dans leur voisinage, et cette eau, par la force de pression des gaz et des vapeurs développés, remonterait par toutes les scissures que lui offrent les interstices du sol à la surface de la terre ; soit que leur chaleur doive être attribuée à la chaleur naturelle du centre de la terre. ”

“ Nous avons dit aussi que l'élévation de température, c'est-à-dire l'action d'une plus grande quantité de chaleur, facilite la solubilité des solides, c'est-à-dire encore concourt à détruire les liaisons qui existaient entre les molécules lorsque le corps était à l'état solide.
L'élévation de température diminue la solubilité des gaz, c'est-à-dire qu'elle concourt à faire passer à l'état gazeux un corps qui, en dissolution, était à l'état liquide; la quantité de chaleur fournie a donc également eu pour effet de rendre des molécules plus libres. ”

“ 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. ”

“ 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. ”

“ Nécessité du chauffage. — La température normale du corps de l'homme en santé est d'environ 37° en moyenne. Elle se maintient à ce même point sous tous les climats chauds et froids, grâce à l'action du système nerveux qui agissant sur les nerfs vaso-moteurs augmente ou ralentit la production de chaleur interne. Production de chaleur due comme on le sait depuis les admirables recherches de Lavoisier, à une oxydation ou combustion lente du carbone, de l'hydrogène et des matières complexes contenues dans le sang et les tissus. ”

“ 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 ”

“ 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 ”

“ La chaleur produite par le gaz se divise en deux parties : l'une sert à élever la température des produits de la combustion et de l'air en excès qui les accompagne ; l'autre traverse sous forme de rayons calorifiques l'atmosphère ambiante; en ne l'échauffant que faiblement, et vient frapper les objets et les personnes qu'elle rencontre sur son trajet. On pourra toujours se débarrasser de la première de ces chaleurs dont l'emploi est tout trouvé pour la ventilation ”

“ La fixité de la température chez les homœothermes ne peut être obtenue que par un acte de régulation automatique assurant l'égalité constante dans la production et la dépense de la chaleur et permettant à ces animaux de lutter utilement contre le chaud ou contre le froid. ”

“ La chaleur n'est point primitivement engendrée pour elle-même; elle sort nécessairement de l'effort intérieur des tissus vivants, et lorsque, dans la vie des animaux supérieurs, elle devient l'objet d'une fonction spéciale, réglée pour un but distinct, par les intérêts de l'organisme, elle reste liée à ses fatalités d'origine et réclame l'intervention active des tissus vivants. On peut donc dire que la régulation de la température, chez les animaux à sang chaud, est un épisode de l'évolution greffé sur une loi de mécanique générale, c'est-à-dire sur le principe de la conservation de l'énergie. ”

“ Cette fixité de la température chez un homéotherme est obtenue grâce à la balance des gains et des pertes.
Les gains proviennent des combustions intra-organiques, les pertes sont dues à la chaleur entraînée par les gaz
de la respiration qui quittent le corps, en général du moins, à une température plus élevée que celle à laquelle ils y pénètrent, au rayonnement, à la vaporisation de l'eau dans le poumon ou de la sueur à la surface du corps, à la production du travail mécanique. ”

“ Régulation thermique. — Examinons de plus près la manière dont un animal à sang chaud maintient sa température constante. Théoriquement ce but peut être atteint de deux manières différentes : soit en modifiant la production de chaleur, soit en en modifiant la déperdition; en fait ces deux moyens agissent de concert, quoique le second soit
plus évidemment efficace. ”

“ Nous ne dirons pas que la chaleur des eaux thermales est d'une essence particulière, qu'elles sont pour ainsi dire vivantes, parce que nous n'avons aucun penchant pour ce genre d'explication et que l'uniformité de leur température suffit pour rendre compte de leurs effets spéciaux. ”

“ En effet, lorsque le milieu dans lequel il est plongé est à une température trop élevée, le tégument externe du corps se couvre de sueur. Celleci ne tarde pas à s'évaporer, et à amener, d'après la loi bien connue de l'évaporation des liquides, un abaissement notable de chaleur. En physique, on démontre que tous les corps capables de passer de l'élat solide à l'état liquide, et de ce dernier à l'état de vapeurs, produisent, pour modifier leur manière d'être, un refroidissement considérable. ”

“ Il arrive un moment où ce pouvoir de régulation est impuissant à lutter contre le refroidissement ou réchauffement, soit qu'on se trouve en présence de températures extrêmes, soit que, par suite de conditions propres à l'individu, la production ou l'élimination de chaleur ne puisse se faire régulièrement. ”

“ Les particules liquides ou gazeuses s'échaufferont à la source à température la plus élevée, puis, comme par essence même elles sont extrêmement mobiles, elles iront voyager jusqu'à la source froide où elles perdent leur chaleur pour recommencer ensuite le même parcours. La chaleur sera ainsi transportée par la matière en mouvement, c'est ce qu'on nomme la convection, par opposition à la conduction où la chaleur se transmet de proche en proche, à travers la matière immobile, les diverses particules chauffées transmettant la chaleur à leurs voisines plus froides. ”

“ En pratique nous ne compterons pas plus de 10000 calories comme rendement par m2 de surface de réchauffeur.
De toutes façons la transmission de chaleur entre fluides à travers des parois métalliques est proportionnelle à la différence de température régnant des deux côtés de la paroi.
La température des fluides n'est pas toujours égale sur toute la surface de la paroi : la vapeur perd de sa température en se condensant, l'eau en circulant, ainsi que l'air. Le fluide réchauffé gagne lui au fur et à mesure, rentrant froid soriant chaud. ”

“ Tous les corps sous le même poids n’exigent pas une égale quantité de chaleur pour accuser la même température ; ils ont, comme disent les physiciens, des capacités calorifiques différentes, et ces capacités tiennent à leur constitution moléculaire. L’absorption de chaleur spécifique est d’autant plus petite que l’agrégation des molécules est plus grande. On conçoit donc que la capacité calorifique des gaz augmente avec la température et avec la diminution de la pression. ”

“ En été, l'acidité, la température et l'humidité croissent simultanément dans les habitations. Sans que le thermomètre soit très haut, on y éprouve une chaleur étouffante, parce que la balance entre la production et la déperdition du calorique , d'où résulte le température du corps humain, est encore en faveur de la production, malgré la langueur de la respiration, vu le peu de chaleur perdue par le rayonnement, le contact et la vaporisation. La fraîcheur est recherchée autant que la pureté de l'air ”

“ 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. ”

“ Les artérioles sont dilatées, gorgées de sang; l'organe est traversé par le courant liquide avec une rapidité telle qu'il semble ne pas avoir le temps de se refroidir : une nouvelle ondée, venue des parties chaudes et profondes de l'organisme, répare à chaque instant les pertes qui tendent à se produire. On a pu croire ainsi que le refroidissement habituel était compensé par l'apport de chaleur ; mais, sans anticiper sur la démonstration des faits, j'ajouterai qu'indépendamment de cette chaleur d'emprunt venue des autres régions, il y a une modification de température produite sur place. ”

“ Cette inégalité dans la répartition de la température est la conséquence de la variabilité des sources de chaleur et des sources de refroidissement. Tandis que les combustions se font dans la profondeur des organes et des tissus, la tendance à l'équilibre de température, ou, en d'autres termes, la perte de chaleur, a lieu à la périphérie. Les membres, dont l'épaisseur est moindre que celle du tronc, sont plus exposés qu'il ne l'est lui-même aux déperditions de chaleur ”

“ Mais si l'homme subissait sans résistance cette influence dépressive du froid , s'il était jeté au milieu des régions glaciales sans porter en lui la puissance de résister à l'action désorganisatrice d'une température extrême, nul doute qu'il ne dû rapidement succomber. Heureusement la nature a pris soin de le pourvoir d'un moyen qui le met en mesure de résister aux plus cruelles rigueurs de la température. Ce moyen c'est la calorification, appelée aussi chaleur animale. ”

“ 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. ”

“ Il est présumable que la fente thermale ne traverse pas seulement les couches jurassiques les plus profondes; mais à en juger d'après le degré très élevé de chaleur des sources et d'après la production très abondante de gaz chaud, il faut admettre que cette faille pénètre jusque dans les profondeurs de la croûte terrestre, et que les eaux sont soulevées par la force d'expansion de la chaleur absorbée et par les gaz si abondamment développés. ”

“ 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. ”

“ 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.. ”

“ Si l'on observe que la production de chaleur est le signe d'une combinaison chimique ou d'une perte de force vive dans le système des éléments qui réagissent, un abaissement de température indiquera un gain de force vive ou une exaltation d'affinités dans l'ensemble des éléments dissous. ”

“ Dans les régions chaudes il faut moins de tissu graisseux à l'économie que dans les pays froids, pour garantir de l'abaissement de température, pour entretenir la chaleur. Le médecin anglais ajoute : « Il faudrait en conclure que la nature se sert de ces molécules dans son mécanisme vital, et alors se débarrasse de tout ce qui ne joue pas un rôle actif dans l'organisme et qui ne serait qu'une surcharge inutile2. » ”