THÉORIE DE LA RESPIRATION

454. Lorsque le sang veineux traverse le poumon, les globules changent de couleur ; en même temps il absorbe de l'oxigène dans l'air, et exhale alors de l'acide carbonique, dont le volume est, dans la plupart des cas, égal au volume de l'oxigène absorbé.

Les globules du sang renferment une combinaison de fer; aucune autre partie vivante ne renferme de fer.

Quelles que soient les transformations subies dans le poumon par les autres parties du sang, il est certain que les globules du sang veineux y éprouvent un changement de couleur subordonné à Faction de l'oxigène.

D'un autre côté, on observe aussi que les globules du sang artériel conservent leur teinte dans les larges vaisseaux, et ne la perdent qu'en traversant les capillaires. Toutes les parties du sang veineux, capables de se combiner avec l'oxigène, s'emparent dans le poumon d'une proportion correspondante de ce gaz.

Des expériences faites sur le sérum démontrent

qu'en contact avec de l'oxigène pur, il n'en change pas sensiblement le volume. Le sang veineux mis en contact avec l'oxigène rougit en l'absorbant, et émet en môme temps une quantité équivalente d'acide carbonique.

11 est évident, d'après cela, que le changement de couleur des globules provient de la combinaison d'un des principes du sang avec l'oxigène, et que celte absorption d'oxigène est accompagnée d'une élimination d'acide carbonique.

Mais ce n'est pas du sérum que cet acide carbonique est éliminé, car il n'a pas la propriété de dégager ce gaz quand on le met en contact avec l'oxigène. Le sang séparé des globules, c'est-à-dire le sérum, absorbe la moitié et môme la totalité de son volume d'acide carbonique*; à la température ordinaire, il n'est point saturé de ce gaz.

Le sang artériel, abandonné à lui-môme en dehors de l'organisme, éprouve une altération progressive, et de rouge qu'il était, devient noir; le sang rouge qui doit cette teinte aux globules, devient noir par l'acide carbonique ; ce changement de nuance a lieu sur les globules. Le sang absorbe donc des gaz, qui autrement ne se dissolvent pas dans le sérum privé de globules; il est évident, d'après cela, que les globules du sang possèdent la propriété de se combiner avec des gaz.

* Voir l'article Blut, dans le Handwœrterbuch der Chemie, de MM. Pojjsendorff, Woehler et Liebig, t. I, p. 877.

Les globules changent de couleur dans différents gaz; cela provient alors soit d'une -combinaison, soit d'une décomposition.

L'hydrogène sulfuré les colore en vert foncé et les rend finalement noirs ; leur rougeur primitive ne se rétablit plus par le contact de l'oxigène ; il y a donc décomposition par l'hydrogène sulfuré.

Les globules noircis par l'acide carbonique rougissent, au contraire, par le contact de l'oxigène ; ils se comportent de la même manière avec le protoxide d'azote ; dans ces deux cas, il n'y a donc pas de décomposition. Ainsi , non seulement les globules ont la propriété d'entrer en combinaison avec certains gaz, mais en outre leur combinaison avec lacide carbonique est détruite par l'oxigène. Cette combinaison . oxigénée redevient noire en dehors de l'organisme, mais alors le contact de l'oxigène ne lui rend plus la teinte rouge.

452. Les globules du sang renferment une combinaison de fer. Ce métal ne manquant jamais dans le sang rouge, il faut en conclure qu'il est indispensable à la vie animale, et comme les globules eux-mêmes, ainsi qu'il résulte des expériences physiologiques, ne prennent aucune part dans le travail de la nutrition, il est évident qu'ils sont destinés à jouer un rôle particulier dans l'acte respiratoire.

La combinaison de fer contenue dans les globules sanguins se comporte comme une combinaison oxigénée de ce métal, car l'hydrogène sulfuré agit sur

elle d'une manière décomposante, comme sur les oxides de fer et sur d'autres combinaisons ferrugineuses analogues. A la température ordinaire, les acides minéraux extraient Toxide de fer du sang récent ou desséché.

La manière d'être des combinaisons ferrugineuses peut expliquer le rôle du fer dans la respiration; sous ce rapport, en effet, aucune autre combinaison métallique ne présente des caractères aussi remarquables.

Les combinaisons de protoxide de fer possèdent la propriété d'enlever l'oxigène à d'autres combinaisons oxigénées; de môme, dans d'autres circonstances, les combinaisons de peroxide de fer cèdent de l'oxigène avec beaucoup de facilité.

Ainsi, par exemple, l'hydrate de peroxide de fer mis en contact avec des matières organiques exemptes de soufre, se convertit en carbonate de protoxide. Le carbonate de protoxide se décompose au contact de l'eau et de l'oxigène ; tout son acide carbonique est dégagé, et alors le protoxide lui-même, absorbant de l'oxigène, se transforme en hydrate de peroxide que les matières réductrices peuvent ramener de nouveau au minimum.

Les cyanures de fer présentent des caractères entièrement semblables. Le bleu de Prusse, entre autres, renferme tous les éléments organiques du corps des animaux; il contient, en effet, de T hydrogène et de l'oxigène (de l'eau), du carbone et de l'azote (du cyanogène). Exposé à la lumière, il perd du cyanogène et

blanchit; replacé dans l'ombre, il redevient bleu en attirant de l 1 oxigène.

En considérant l'ensemble de ces faits, on est conduit à admettre que les globules du sang artériel renferment une combinaison de fer saturée d'oxigène, et qui, dans le sang vivant, cède son oxigène en traversant les capillaires; la même chose a lieu lorsque le sang, placé en dehors de l'économie, commence à se décomposer, à se putréfier ; alors la combinaison riche en oxigène cède une partie de cet élément, se réduit et passe a l'état d'une combinaison moins oxigénée. Un des produits d'oxidation qui se forme dans ces circonstances, c'est l'acide carbonique. Or, la combinaison de fer du sang veineux a la faculté de se combiner avec l'acide carbonique; il est évident, d'après cela, que les globules du sang artériel, après avoir cédé une partie de leur oxigène, doivent, en rencontrant alors de l'acide carbonique, se combiner avec ce gaz.

Arrivés dans le poumon, ils réabsorbent l'oxigène qu'ils avaient dégagé; chaque volume d' oxigène déplace alors un volume égal d'acide carbonique, et de cette manière les globules, reprenant leur état primitif, acquièrent de nouveau la faculté de céder de l'oxigène.

Comme l'acide carbonique contient un volume d'oxigène égal au sien, sans condensation, il ne pourra donc se former ni plus ni moins d'un volume d'acide carbonique, pour chaque volume d'oxigène que les globules sanguins sont dans le cas de céder; chaque

volume d'oxigène pouvant être absorbé parées globules ne déplacera, par conséquent, pas plus d'acide carbonique qu'il ne pourrait s'en produire par ce volume d'oxigène.

Lorsque le carbonate de protoxidede fer passe à létat de peroxide en absorbant de l'oxigène, il s'en sépare, pour chaque volume d'oxigène nécessaire à cette transformation, quatre volumes d'acide carbonique. Un volume d'oxigène ne donne jamais plus d'un volume d'acide carbonique, il ne peut donc pas se dégager une plus grande quantité de ce dernier gaz. Mais la combinaison, privée de son oxigène, doit avoir la propriété d'absorber encore de l'acide carbonique, et nous voyons, en effet, que le sang n'est jamais, dans aucun moment de la vie, saturé d'acide carbonique, il peut, sans troubler les fonctions des globules, fixer, outre l'acide carbonique qu'il renferme déjà, une portion bien plus considérable de ce gaz. L'ingestion des vins mousseux, de la bière, des eaux minérales détermine nécessairement l'exhalation d'une plus grande quantité d'acide carbonique. Dans d'autres cas, où l'oxigène des globules ne sert pas à la formation de l'acide carbonique, il ne s'exhale qu'une quantité d'acide carbonique correspondante à celle qui a été produite, comme par exemple, après l'ingestion de la graisse, des vins non mousseux.

Disons donc, pour nous résumer, que les globules du sang artériel, en traversant les capillaires, cèdent de l'oxigène à certains principes de l'organisme. Une pelite portion de cet oxigène sert à déterminer la mc-

tamorphose des tissus, a provoquer l'évacuation -de certaines parties de l'organisme, et intervient dans la formation des sécrétions; la plus grande partio de cet oxigène est employée à brûler les substances qui ont quitté l'état de vie.

Pendant qu'ils cheminent vers le cœur, les globules qui ont cédé leur oxigène, se combinent avec l'acide carbonique pour former du sang veineux, et rechange de ce gaz se fait de nouveau dans les poumons. La combinaison ferrugineuse et organique du sang veineux y reprend alors l'oxigène qu'elle avait lâché, et cette réabsorption de l'oxigène entraine l'éliminalion de tout l'acide carbonique combiné avec lui.

Toutes les matières contenues dans le sang veineux et offrant de l'affinité pour l'oxigène, se transforment dans le poumon, de môme que les globules du sang, en combinaisons plus oxigénées : il en résulte une certaine quantité d'acide carbonique dont une portion reste toujours en dissolution dans le sérum.

La quantité de l'acide carbonique dissous dans le sang (ou uni à la soude) doit être la même dans les deux espèces de sang, puisque toutes deux présentent une température égale ; mais le sang artériel, abandonné à lui-même, renferme, au bout de quelque temps, plus d'acide carbonique que le sang veineux, puisque, dans le premier, l'oxigène qu'il a absorbé sert alors à produire de l'acide carbonique.

153. 11 s'opère donc, dans l'économie animale, deux travaux doxidation : l'un, qui a son siège dans

le poumon et y maintient une température constante, malgré le refroidissement et l'évaporation extrêmes auxquels cet organe est sujet; l'autre entretient la chaleur dans le reste de l'organisme.

Un homme qui exhale par jour 454 grammes de carbone, sous forme d'acide carbonique, consommera dans vingt-quatre heures 44 56 grammes d'oxigène occupant un espace de 807 litres. Si Ton admet 48 inspirations par minute, cela fera dans vingt-quatre heures 25920 inspirations, et, pour chacune d'elles, = 0,034 de litre d'oxigène

absorbé par le sang.

Chaque minute , 4 8 X 0',03 1 ■= 0 1 , 558 d'oxigène se fixent sur les principes du sang; celte quantité de gaz pèse environ 802 milligrammes.

Or, admettons en outre que 5 kilogrammes de sang traversent le poumon par minute*, et occupent un espace de 5 litres ; chaque centilitre d'oxigène se combinera sensiblement avec neuf centilitres de sang.

Suivant les expériences de MM. Denis, Richardson, Nasse**, 40000 parties de sang renferment 8 parties d'oxide de fer ; 5 kilogrammes de sang contiendront, à l'état artériel, 414 7 milligrammes de peroxide de fer et, à l'état veineux, 5689 milligrammes de protoxide de fer.

Si le fer est véritablement contenu sous forme de

* Miiller, Physiologie , t. I, 345.

44 Ucmiwœrlerbwh der Physiologie, t. I, 138.

proloxide dans le sang veineux, et sous celle de peroxide dans le sang artériel , 5689 milligrammes de proloxide, en traversant le poumon, absorberont, dans une minute, 428 milligrammes d'oxigène ; or, comme 8 kilogrammes de sang absorbent , pendant ce temps, 802 milligrammes d'oxigène, ceux-ci en fourniront, par conséquent, aux autres parties du sang 802—428 — 574 milligrammes.

5G89 milligrammes de proloxide de 1er se combinent avec 2528 milligrammes d'acide carbonique occupant un volume de \ ,45 litre. Il est donc évident que la portion de fer contenue dans le sang suffit, si on l'envisage comme y étant à l'état de proloxide, pour devenir le mobile du double de la quantité d'acide carbonique qui peut en général s'engendrer par l'oxigène absorbé dans la respiration.

454. L'hypothèse que nous venons de développer est fondée sur l'observation et explique parfaitement le travail respiratoire en tant qu'il dépend des globules du sang; elle n'exclut pas l'opinion que l'acide carbonique arrive encore par d'autres voies dans le poumon, et que certains autres principes du sang peuvent dans le poumon donner naissance à de l'acide carbonique. Mais tout cela n'a aucun rapport avec le travail vital par lequel il s'engendre dans toutes les parties de l'organisme la chaleur nécessaire à son existence. C'est là la seule question qui mérite, pour le moment, d'être soumise à des investi • gâtions; quant à la coloration rouge que le salpêtre,

le sel marin, etc., occasionnent dans le sang foncé, la question, sans être dénuée d'intérêt, ne présente aucun rapport avec le travail de la respiration.

L'action redoutable de l'hydrogène sulfuré, de l'acide prussique, qui, simplement respirés, arrêtent dans l'espace de quelques secondes tous les phénomènes vitaux de l'organisme, s'explique d'une manière fort naturelle si l'on considère l'ensemble des modilicalions éprouvées par les combinaisons de 1er en présence des alcalis, qui, comme on le sait, ne manquent pas dans le sang. En effet, si ces agents délétères font perdre aux globules du sang la propriété d'absorber l'oxigène, de le céder de nouveau et de transporter l'acide carbonique produit, cela doit se manifester immédiatement par un changement dans la température et dans les mouvements de l'organisme ; car ces agents s'opposent à la mutation des tissus, sans que les mouvements eux-mêmes soient par là immédiatement arrêtés. Les conducteurs continuent de communiquer au cœur et aux intestins la force nécessaire à leurs fonctions et développée par le système musculaire; mais il ne s'effectue plus d'éliminations dans les tissus; la sécrétion de la bile et de l'urine s'arrête, la température s'abaisse dans tout le corps. Cet état met un terme à la nutrition, la mort s'ensuit plus ou moins promptement, et, chose fort remarquable, sans être accompagnée de lièvre.

Cet exemple occasionnera peut-être quelques reeherches sur le sang dans différents états pathologi-

ques analogues à ceux dont je viens de parler; en effet, le rôle des globules du sang s'éclaircirait entièrement si Ton parvenait, à l'aide de réactifs convenables, à observer en eux des différences de forme, de texture ou de composition.

Si Ton considère la force qui provoque les phénomènes vitaux comme étant une propriété inhérente à certaines matières, cela conduit tout naturellement à une théorie plus rigoureuse pour expliquer certains phénomènes mystérieux que ces mêmes matières présentent lorsqu'elles n'appartiennent à l'organisme vivant.

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