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1866, Fick et la source d’énergie du muscle

En 1866, le physiologiste Adolf Fick et son ami Johannes Wislicenus ne sont pas convaincus par la théorie alors en cours, selon laquelle le muscle a besoin de protéines pour fonctionner. Ils savent en revanche que leur consommation produit de l’azote dans les urines. Qu’à cela ne tienne ! Ils s’astreignent à un petit régime alimentaire, se lancent à l’assaut du Faulhorn en Suisse et, au sommet de la montagne, poussent plus loin la connaissance…

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5e

Jusqu’au début du XIXe siècle, l’idée prime que les muscles produisent leurs mouvements en consommant leur propre matière, c’est-à-dire des protéines. C’est aussi la thèse de Justus von Liebig (1803-1873), alors maître incontesté de la chimie allemande. Il l’expose et la justifie dans son livre de 1842, Chimie organique appliquée à la physiologie animale et à la pathologie. Pour vérifier cette théorie, deux de ses anciens élèves, Adolf Fick (1829-1901) et Johannes Wislicenus (1835-1902), entreprennent en 1866 une randonnée expérimentale dans les Alpes suisses : ils veulent mesurer la quantité de protéines dégradée pendant cet effort, et le comparer avec l’énergie minimale nécessaire. En dosant la quantité d’azote dans leurs urines, ils obtiennent la quantité de protéines brûlées, puisque seules les protéines produisent de l’azote lors de leur combustion. L’énergie minimale pour l’ascension est celle donnée par les lois de la physique : la variation d’énergie potentielle de pesanteur. Résultat : les protéines ne peuvent à elles seules produire l’énergie musculaire. Celle-ci a donc une autre origine : le glucose produit par le foie.

Archives historiques.

Étapes pour comprendre le fonctionnement des muscles et leur source d’énergie. Comment toute théorie scientifique peut être testée et infirmée par un test expérimental, même si elle est émise par un savant renommé.

On peut refaire le calcul qui a permis à Fick et Wislicenus d’invalider la théorie de Liebig : le dosage de l’azote montre qu’ils ont consommé environ 38 g de protéines chacun. Sachant que 1 g de protides fournit 17 kJ, on en déduit l’énergie qu’aurait pu apporter la seule combustion des protéines : 646 kJ. D’autre part, l’ascension représentait un dénivelé de 1965 mètres. En estimant le poids des scientifiques à environ 70 kg, on en déduit l’énergie nécessaire E=mg?h, soit environ 1 350 kJ. L’énergie fournie par les protéines serait donc inférieure de moitié à celle nécessaire pour l’ascension. Ce calcul suppose de plus que toute l’énergie produite par la combustion des protéines serait utilisée pour l’ascension, ce qui n’est guère concevable.
On pourra organiser une recherche documentaire sur Justus von Liebig qui fit des contributions majeures à la chimie organique et la biochimie. Son « extrait de viande » est l’occasion de travailler sur l’histoire et les techniques de l’industrie agroalimentaire. On pourra en particulier aborder celle de la conservation des denrées alimentaires.
Cette séquence Corpus s’articule aisément avec celle sur Claude Bernard et le rôle du foie.

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