Tous les êtres vivants sont des accumulateurs et des transformateurs d'énergie. Les végétaux reçoivent l'énergie rayonnante du soleil, la transforment en énergie chimique, l'accumulent sous cette forme. Les animaux, par toutes les substances qu'ils absorbent, reçoivent de l'énergie chimique, ils l'accumulent également sous la forme chimiqne, et la transforment pour la rendre au monde extérieur par toutes les manifestations de la vie, par la chalcur qu'ils cèdent au milieu, par le mouvement, par le travail, par toutes les actions qu'ils accomplissent, par l'électricité chez les animaux électriques, par la lumière chez les animaux lumineux.

L'énergie des êtres vivants est conservée en eux à l'état potentiel. Cette potentialité de l'énergie vitale n'a pas encore été aperçue par la physiologie.

C'est une loi générale de la physique qu'une énergie potentielle quelconque ne peut se transformer que par l'intervention d'une petite quantité d'énergie étrangère, énergie excitatrice. C'est l'énergie du mécanicien qui tourne le robinet d'admission de vapeur dans le cylindre de sa locomotive, du meunier qui lève la vanne pour laisser tomber l'eau sur la roue de son moulin, de l'électricien qui ferme le circuit qui répand le courant dans une ville, du tireur qui appuie sur la gâchette de son fusil, c'est l'énergie qui frotte l'allumette qui allume un incendie. L'énergie potentielle est de l'énergie emprisonnée, l'énergie excitatrice est celle qui ouvre la porte de la prison. De même qu'en ouvrant la porte d'une prison on peut donner la liberté à un, dix, cent, mille ou un nombre quelconque de prisonniers; de même, l'énergie excitatrice est sans aucun rapport de grandeur, sans aucune proportion avec les quantités d'énergie potentielle qu'elle dégage.

Cette loi physique qui exige l'intervention d'énergie excitatrice pour le dégagement et la transformation de l'énergie potentielle est aussi une loi biologique. L'énergie accumulée par les êtres vivants, conservée en eux à l'état potentiel ne se transforme et ne se dégage que par l'intervention d'énergies excitatrices, que par l'action de petites quantités d'énergie de source étrangère à l'être. Ces énergies excitatrices ce sont celles qui provoquent les sensations.

On mentionne avec surprise le manque de proportionnalité entre les sensations et les réponses physiologiques qu'elles provoquent, la disproportion entre les ferments organiques solubles, les agents catalytiques et les substances transformées. Mais, dans tous ces cas, on se trouve en présence du phénomène général dans la nature vivante comme dans la nature anorganique, par lequel le dégagement et la transformation de quantités quelconques d'énergie potentielle sont déterminées par de minimes quantités d'énergie excitatrice, sans aucune proportion avec l'énergie potentielle dégagée.

Dans l'étude de l'énergétique biologique, l'attention s'est exclusivement concentrée sur le phénomène d'équivalence que toutes les mesures ont vérifié; de sorte que la considération de l'être vivant comme accumulateur d'énergie potentielle, celle des excitations sensorielles comme énergies excitatrices, comme condition du dégagement et de la transformation de l'énergie potentielle des êtres vivants, ces deux considérations à elles seules représentent une réforme de la biologie.

L'évolution, le développement, la conservation de l'être vivant exigent une harmonie générale des mouvements qui s'accomplissent en lui; toute sa substance, toute la mnatière dont l'animation représente la vic doit se maintenir dans les rapports qui constituent l'être vivant; c'est-à-dire dans un état de constant équilibre dont la conservation est la santé, le trouble la maladie, la rupture la mort. Cet équilibre vital se présente comme un équilibre cinétique, c'est-à-dire subordonné au mouvement. Si, dans l'être vivant, les mouvements s'arrêtent, l'équilibre est détruit pour toujours. C'est le caractère de tous les équilibres cinétiques: de celui de la toupie, du gyroscope, du bicycliste, de l'aéroplane, des planètes, d'être détruits dès que leurs mouvements s'arrêtent. Arrêtons leurs mouvements, la toupie et le gyroscope tombent de leurs pointes, le bicycliste de sa bicyclette, l'aviateur s'abîme sur le sol et les planètes sur leurs soleils. Arrêtons les mouvements dans un être vivant, et la vie qui est liée à l'équilibre cinétique de sa substance est éteinte. Là, comme ailleurs, existent des transitions, ct certaines substances vivantes, les graines, les rôtifères semblent pouvoir supporter l'arrêt de leurs mouvements, sans perdre leurs facultés vitales.

Le mouvement élémentaire de la vie, le mouvement vital fondamental est celui d'un centre dynamique, celui qui est exprimé dans toute cellule vivante par l'absorption, mouvement centripète, l'élimination, mouvement centrifuge... Nous avons vu, au chapitre: Centres dynamiques, avec quelle perfection les recherches de synthèse biologique avaient conduit à reproduire cette mécanique de la cellule vivante; nous avons vu, à l'étude de la multiplication, comment certains troubles de l'équilibre cinétiquc d'un centre dynamique avaient pour conséquence la karyokinèse et la segmentation. Enfin, une cellule morte diffère d'une cellule vivante, par la disparition du centre dynamique, par la dislocation de l'équilibre cinétique qui le réalise. La cellule morte peut être immobile, mais elle peut n'être pas moins animée que la cellule vivante, seulement ce ne sont plus les mouvements d'un centre dynamique, c'est le désordre, l'anarchie, la dislocation; une cellule morte est alors à une cellule vivante ce qu'une, machine en démolition est à une machine en fonction.

Le mode le plus important de transformation d'énergie par les êtres vivants est la transformation de l'énergie chimique en mouvement et en travail mécanique. J'ai montré, dans Théorie physico-chimique de la vie, que cette transformation ne se fait pas par l'intermédiaire de la chaleur, les êtres vivants ne sont pas des machines thermiques comme nos moteurs à vapeur, à gaz, à pétrole, nos armes à feu, etc.; dans tous ces appareils, l'énergie chimique est transformée d'abord en chaleur, puis celle-ci en travail mécanique. Chez les êtres vivants, la chaleur ne semble pas être une étape, mais seulement un déchet, un résidu de la transformation.

Nous ne savons rien du mécanisme physique de la transformation de l'énergie chimique des êtres vivants en travail musculaire; j'ai montré, dans Théorie physico-chimique de la vie, que cette transformation était accompagnée d'une forte augmentation de la pression osmotique intramusculaire. Il semble que ce sont les méthodes de la biologie synthétique, c'est-à-dire l'étude des conditions dans lesquelles des liquides analogues à ceux des êtres vivants subissent des modifications semblables à celles de la contraction musculaire, qui doivent nous révéler le mécanisme physique de la physiologie musculaire. Du fait que, lorsque augmente la cohésion des molécules d'un liquide, celui-ci tend de plus en plus à prendre la forme sous laquelle son volume a le minimum de surface, la forme sphérique, on a supposé que, dans la contraction musculaire, il y avait augmentation de la cohésion ou, ce qui est la même chose, de la tension superficielle, par suite de laquelle la fibre tendait à prendre la forme sphérique. Cette interprétation est d'ailleurs purement hypothétique.

Jusqu'ici on ne connaissait aucun exemple de transformation directe de l'énergie chimique en mouvement, c'est-à-dire en énergie mécanique. Cette transformation cependant existe, c'est la transformation de l'énergie chimique en énergie osmotique; c'est la production dans les solutions, par les réactions chimiques, de différences de concentration, de différences de pression osmotique. Cette transformation a ceci de commun avec ce que l'on observe chez les êtres vivants que la production de la chaleur que dégagent les réactions chimiques n'est pas une étape de la transformation, mais seulement un phénomène concomitant, la chaleur se présente comme un déchet, un résidu de la transformation. C'est un fait remarquable que cette transformation de l'énergie chimique en énergie osmotique, l'une des plus importantes dans le mécanisme de la nature, en particulier de la nature vivante, ait échappé à l'observation non seulement des biologistes, mais de tous les philosophes de la nature, des physiciens, des chimistes, des géologues, etc., au point jusqu'ici, de n'être pas mentionnée. Cependant tout point où s'accomplit une réaction chimique par suite de laquelle le nombre des molécules actives, molécules ou ions, augmente ou diminue, est un point d'augmentation ou de diminution de la pression osmotique, par conséquent, un centre dynamique provoquant des courants centripètes et centrifuges et représentant une transformation directe de l'énergie chimique en énergie mécanique. L'étude du rôle de cette transformation dans la nature, et en particulier chez les êtres vivants, à elle seule, constitue un programme incommensurable.

Au point de vue de la transformation de l'énergie chimique en travail musculaire, la physiologie se débat dans la contradiction entre l'expérience de Fick et Wislicenus qui établit que l'élimination de l'urée et la désintégration de l'albumine ne sont nullement influencées par l'exercice musculaire; et les expériences de Pflüger, dans lesquelles des chiens, nourris exclusivement d'albumine, vivent et ont une grande activité musculaire.

La contradiction n'est pas dans les faits, elle est dans l'interprétation qu'on leur donne, l'expérience de Fick et Wislicenus ne dit pas que les albumines ne concourent pas à la production du travail musculaire comme on le lui fait dire. Toute contradiction disparaît si l'on admet que la molécule albuminoïde, par une désintégration régulière que n'influence pas le travail, produit, comme on l'a constaté d'ailleurs, du glycogène qui s'accumule dans le foie et les muscles, y formant des réservoirs où le travail musculaire vient puiser son énergie; mais si les dépôts s'épuisent très irrégulièrement, par poussées, sous l'influence du travail musculaire, ils s'approvisionnent avec une régularité parfaite sur laquelle les irrégularités de la dépense n'ont aucune influence.

L'énergie chimique accumulée dans les êtres vivants s'en dégage surtout par des oxydations, tous les ètres vivants absorbent de l'oxygène et éliminent du gaz carbonique et de l'eau, produits de la combustion de leurs molécules. Une partie de l'énergie libérée par les oxydations l'est sous forme de chaleur et tous les êtres vivants ont une température supérieure à celle de leurs milieux. Ils se divisent en êtres à températures valiables et ètres à températures constantes, ces derniers sont dans les conditions d'un étang dont le niveau est maintenu fixe. Cette fixité du niveau d'eau, ou du niveau calorifique ou température, peut se réaliser par deux moyens: par un apport réglé toujours égal à l'écoulement, ou par un écoulement réglé de façon à toujours égaler l'apport, comme cela a lieu dans le cas d'un étang pourvu d'un déversoir; si l'apport augmente, l'écoulement par le déversoir augmente, si l'apport diminue, l'écoulement diminue et, par ce mécanisme, le niveau est maintenu à peu près constant; c'est le mode de régulation des animaux à température constante. Chez l'homme, la production de la chaleur est très irrégulière, minimum pendant l'immobilité et le repos, elle devient très grande par l'exercice, c'est en variant l'écoulement de la chaleur que s'établit la constance de la témpérature. La surface pulmonaire et la peau sont des déversoirs de chaleur; lorsque la production de chaleur augmente, comme cela a lieu par l'exercice musculaire ou par la maladie, l'écoulement de la chaleur par la peau augmente de façon à maintenir la constance de la température; toutefois, dans la fièvre, la régulation se fait pour une température plus élevée que la normale, la fièvre élève le niveau du déversoir. Ces différences d'écoulement calorifique, ces différentes conductibilités de la peau, sont faciles à mesurer par les vitesses d'ascension du dernier degré thermométrique: avec une grande vitesse d'écoulement, l'ascension thermométrique est rapide; avec une faible vitesse, l'ascension est lente. Le même thermomètre, employé pour différents sujets, permet ainsi d'apprécier les rapports des pertes de chaleur, ou, ce qui revient au même, les différentes conductibilités calorifiques de la peau. La conductibilité et les pertes de chaleur sont moindres chez les goutteux et les arthritiques qu'à l'état normal, bien plus grandes, au contraire, chez les tuberculeux. Chez ces derniers, la conductibilité de la peau et les pertes de chaleur sont telles qu'elles s'apprécient au contact, même avec une température normale; la sensation de chaleur et d'humidité donnée par le contact de la main établit une présomption de tuberculose. Le tuberculeux, même avec une température normale, produit et dégage plus de chaleur qu'un sujet sain, c'est un sujet en état d'incendie, il brûle, il se consume.

Ces notions sur la fonction de la peau comme déversoir de chaleur et régulateur de température conduisent à de précieuses utilisations thérapeutiques. La plupart des malades qui meurent de fièvre typhoïde succombent à la stagnation de la chaleur dans l'organisme, stagnation qui s'exprime par le niveau élevé et invariable de la température, ce que l'on appelle la température en plateau. Par cette constance des températures élevées, le muscle cardiaque s'altère et manifeste son altération par un trouble fonctionnel qui est un véritable collapsus, le pouls devient fréquent, petit, faible, et le malade meurt. La fréquence et la petitesse du pouls, même avec une température modérée, ont une signification bien plus grave qu'une température très élevée avec des rémissions. Comment peut-on s'étonner de ce que l'on puisse attribuer à l'élévation prolongée de la température l'altération des tissus, la production d'une myocardite thermique et de la paralysie cardiaque, quand on voit l'action de la chaleur sur les albuminoïdes changer en quelques minutes un œuf mou en œuf dur, et la température modérée mais prolongée de la couveuse changer un œuf en poulet.

Un moyen excellent, simple, constamment efficace de combattre l'hyperthermie thyphoïdique, et surtout de défendre le cœur de la myocardite thermique, consiste a fixer une poche de glace d'une façon permanente sur la région précordiale recouverte d'une flanelle; immédiatement le pouls devient moins fréquent, plus fort, la température s'abaisse, les facultés cérébrales se raniment, la vitalité du sujet reparaît et, chose remarquable, les médicaments antithermiques, auparavant sans effet, acquièrent tout à coup une action exagérée qui oblige à en diminuer les doses. La réfrigération précordiale est incontestablement, dans la fièvre typhoïde, le meilleur tonicardiaque et le meilleur antithermique.

Le mécanisme physique de la transformation en électricité de l'énergie chimique des êtres vivants était jusqu'ici très obscur; on sait aujourd'hui que de même que la production d'énergie mécanique osmotique résulte de l'établissement de différences de concentration, la production d'énergie électrique, ou de différences de potentiel, résulte de la production de différences de concentrations ioniques. Les solutions conductrices de l'électricité comme celles qui constituent les êtres vivants, contiennent des particules portant des charges électriques positives, les cations, et des particules portant des charges négatives, les anions; lorsque les anions et les cations sont uniformément répartis, partout en égales proportions, il n'existe aucune différence de potentiel, aucune manifestation électrique; mais si cette égalité de concentration est troublée, où prédomine la concentration des cations est une charge positive, où prédomine celle des anions une charge négative et, dans un circuit établi entre ces deux points, se produit un courant électrique avec toutes ses manifestations. C'est ainsi que la contraction musculaire, celle du cœur en particulier, donne lieu à la production de différences de potentiel et de courants électriques, ce qui indique que la contraction cardiaque est accompagnée de la production de différences de concentrations ioniques.

La connaissance du mécanisme de la production de l'électricité par les êtres vivants est donc celle des causes qui produisent les différences de concentrations ioniques. Les milieux offrent aux déplacements, à la diffusion des ions, des résistances qui varient d'un ion à l'autre et cette seule circonstance suffit à établir des différences de potentiel dans les solutions.

Nous sommes peu instruits sur le mécanisme de la production de la lumière par les êtres vivants, chez lesquels elle semble due à l'oxydation de certaines substances.

Au point de vue de l'accumulation et des transformations de l'énergie, les êtres vivants présentent à considérer les mêmes grandeurs que les accumulateurs et les transformateurs physiques, savoir: la force, la puissance, la capacité, la récupération, le rendement. Par exemple, dans la transformation en travail mécanique, la force se mesure au poids qu'un muscle peut soulever, la puissance au travail qu'il peut accomplir dans l'unité de temps, la capacité à la quantité de travail qu'il peut donner jusqu'à son épuisement, la récupération au temps nécessaire au muscle épuisé pour recouvrer sa force et sa puissance, le rendement au rapport de l'énergie utilisable à l'énergie totale transformée. Le parallélisme, la comparaison de ces grandeurs, dans les transformations physiques et chez les êtres vivants, facilite beaucoup leur étude biologique. Dans la pile électrique, nous avons la force électromotrice à laquelle correspond une force biomotrice; chez les êtres vivants, la puissance d'une pile est le produit de la force par l'intensité du courant, la capacité est la quantité d'énergie que donne la pile jusqu'à complète polarisation, la polarisation est l'analogue de la fatigue; comme l'être vivant, la pile récupère sa force et sa puissance par le repos; dans la pile comme dans l'être vivant, une partie de l'énergie est transformée en une forme inutilisable, la chaleur; chez les deux, la température s'élève par le fonctionnement, le rendement s'exprime de la même manière, par le rapport de l'énergie utile à la totalité de l'énergie transformée. Pour déterminer la transformation de l'énergie potentielle chimique de la pile, il faut une excitation d'origine étrangère qui ferme le circuit. Pour transformer l'énergie potentielle chimique de l'être vivant, il faut l'excitation sensorielIe provoquée par une énergie de source extérieure.

La médecine doit tendre à la mesure de toutes les grandeurs énergétiques chez les êtres vivants: la force, la puissance, la fatigue par chute de force, ou par chute de puissance, la vitesse de récupération et le rendement. Dans toutes les maladies, ces grandeurs sont altérées de façons diverses, la connaissance de l'importance, des caractères, des modes d'altération de ces grandeurs seraient d'un trés précieux secours pour la médecine. Dans les paralysies, la force musculaire est réduite à zéro, elle est seulement diminuée dans les parésies et dans une foule de maladies; ce n'est pas la force, mais la puissance qui se trouve altérée dans l'urémie et dans les maladies où la fatigue se produit rapidement; dans le diabète, le rendement est dèfectueux. Un ingénieur apprécie avec précision le mauvais fonctionnement d'un appareil par la mesure de toutes ces grandeurs: diminution de la force, perte de puissance, abaissement du rendement. Le médecin se borne encore à faire ce que ferait un ingénieur qui, au lieu d'efffectuer ces mesures, se bornerait à apprécier l'élévation de température des surfaces frottantes, à percuter pour percevoir les changements de sonorité, à ausculter pour rechercher les frottements.

La connaissance de la bioénergétique est nécessaire au médecin praticien, qui doit diriger et régler les dépenses d'énergie dans les diverses maladies. A l'obèse, au goutteux qui prétendent avoir une incessante activité, il doit faire comprendre que le mouvement sans résistance, l'exercice sans travail accompli, favorise la nutrition, accroît l'assimilation, augmente les recettes et aggrave plus qu'il ne l'améliore un organisme qui souffre de trop de richesse; ce qui est nécessaire à ces malades, c'est de faire des efforts, d'accomplir du travail, de se livrer à des exercices dans lesquels ils dépensent plus d'énergie qu'ils n'en recoivent. Les mouvements sont les mêmes pour descendre ou pour monter une côte, mais, dans le compte de l'énergie organique, la descente rapporte plus qu'elle ne coûte, la montée coûte plus qu'elle ne rapporte.

La connaissance de la bioénergétique est utile pour diriger le traitement des tuberculeux. Le travail excite très violemment les combustions et accélère la consomption, on impose en conséquence aux tuberculeux une immobilité absolue pendant des journées entières, étendus sur des chaises longues. C'est une exagération préjudiciable; en agissant ainsi, on diminue la dénutrition, mais aussi, et souvent dans une plus grande proportion, la nutrition; ce qu'il faut interdire au tuberculeux, c'est le travail mesurable en kilogrammètres, mais il ne faut pas le priver de mouvement sans travail, sans eff'ort, de promenade en terrain plat ou en descente; cet excercice sans travail, sans fatigue, améliore la digestion et l'aération, et par conséquent, la nutrition. Si l'exercice, à vide élève trop la température, il faut recommander la voiture et surtout la carriole, moyen dc mouvement passif et d'aération sans aucune consommation d'énergie. C'est un excellent stimulant de la nutrition, ceux qui, par profession, passent leurs journées en voiture dans l'air de la campagne sont presque toujours gros.

La médecine moderne ne nous donne aucune indication sur les forces physiques qui dèterminent l'absorption médicamenteuse; son enseignement est complètement empirique; on met là le médicament, et il est absorbé. La bioénergétique nous révèle deux forces physiques qui poussent les substances médicamenteuses dans les tissus et en déterminent l'absorption: une différence de pression osmotique, une différence de potentiel électrique. Si une solution de bromure de potassium est introduite dans l'estomac, il n'y aura pas d'absorption si la pression osmotique de bromure de potassium est la même dans la muqueuse gastrique et dans le sang que dans la solution; mais si, dans les tissus, la pression osmotique du bromure de potassium est inférieure ou nulle, l'absorption se fera, d'autant plus intense que la différence de pression osmotique est plus grande. Si l'on met sur la peau une solution d'iodure de potassium, il n'y a aucune absorption, mais si on établit une différence de potentiel électrique en mettant le corps en rapport avec le pôle positif d'un générateur, et la solution d'iodure en rapport avec le pôle négatif, quelques minutes après, en crachant sur un papier amidonné et ajoutant une goutte d'acide nitrique, on a la teinte bleue de l'iodure d'amidon montrant que la différence de potentiel électrique a poussé l'iode dans les tissus et dans la circulation. Partout où il y a absorption médicamenteuse, on trouve l'une ou l'autre de ces deux forces physiques en action.

Les croissances osmotiques sont des transformateurs d'énergie, elles ont en elles de l'énergie chimique ct physique de tension, elles transforment cette énergie en travail mécanique, par les mouvements de la matière qu'elles absorbent, par le travail sur leurs milieux qu'elles repoussent en grandissant et se développant; étant le siège de réactions chimiques exothermiques, elles doivent dégager de la chaleur et avoir une température supérieure à celle du milieu; enfin, elIes doivent produire des différences de potentiel et donner lieu à des phénomènes électriques. Elles présentent, à toutes les actions extérieures, des réactions que nous étudierons dans le chapitre sur la sensibilité.

Nos études de dynamique, de cinétique, d'énergétique, de morphogénie et de physiogénie conduisent à une théorie complète de la cellule vivante, en harmonie avec les faits, et bien propre à diriger l'expérience pour combler les lacunes qui restent dans l'enchaînement des phénomènes.

Jusqu'ici on a tenté de caractériser la cellule par son anatomie, chacun de ses organes a été considéré comme caractéristique de la cellule, mais on a constaté l'existence de cellules manifestant des propriétés vitales et auxquelles manquait l'un quelconque des organes prétendus caractéristiques. Par ce fait, la cellule vivante est aujourd'hui sans bases morphologiques. D'ailleurs, la morphologie, à elle seule, ne saurait caractériser qu'une cellule morte, coagulée, fixée. La véritable caractéristique d'une cellule vivante ne peut se trouver que dans les mouvements dont elle est le siège et qui sont une conséquence de sa morphologie: dans l'association, l'harmonie, l'ordre, la succession de ces mouvements. Nous avons vu que ces mouvements sont ceux d'un centre dynamique, toute cellule vivante absorbe et élimine, et la caractéristique qui échappe à la cellule vivante en morphologie, elle la retrouve dans sa cinèse, toute cellule vivante est le siège d'un centre dynamique. La possibilité de produire, en dehors de la vie, des centres dynamiques dans les liquides, est le principal passage, Ie plus important intermédiaire entre le monde vivant et le monde minéral.

Nous savons que la cellule vivante est un centre dynamique, que tout foyer de réaction chimique produit un centre dynamique, que la cellule vivante est un foyer de réactions chimiques, que ce foyer est provoqué et entretenu par des actions extérieures de deux sortes: excitations assimilatrices et excitations désassimilatrices. Le seul énoncé de ces faits représente une théorie de la cellule vivante.

On sait aujourd'hui que les réactions chimiques ne sont jamais complètes comme on le croyait autrefois, elles s'arrêtent dans un certain équilibre lorsque les corps réagissants et les produits de la réaction sont dans une certaine proportion. Beaucoup d'influences chimiques ou physiques déplacent l'équilibre dans un sens ou dans l'autre, combinant les corps en présence ou décomposant les produits de la réaction.

Les cellules vivantes se présentent comme des foyers de réactions en équilibre que les excitations assimilatrices ou désassimilatrices poussent dans un sens ou dans l'autre, les réactions sont hétérodromes, la désassimilation se fait autrement que l'assimilation, puisque les produits éliminés ne sont pas les mêmes que ceux absorbés. Ces réactions produisent dans les cellules des variations de concentration des molécules actives, et ces variations entretiennent les centres dynamiques d'où résultent l'absorption et l'élimination.

Ainsi, les méthodes de la biologie synthétique conduisent à une théorie de la cellule vivante, plus complète, plus satisfaisante qu'aucune de celles qu'avaient données les méthodes jusqu'ici employées.