Instruction pratique pour l'analyse quantitative

4. Instruction pratique pour l'évaluation approximative des éléments.

Oll sait généralemenl que l'urine, considérée au point de vue physiologique, est une sécrétion spéciale de l'organisme, et que des organes, les reins, sont particulièrement destinés à la formation de cette humeur. Nous y trouvons avant tout les éléments devenus impropres à la nutrition du corps animal par suite de la métamorphose des produits, et ces éléments y existent à l'état de combinaisons solublcs, azotées et salines.

D'après cela, si nous jetons un coup d'œil général sur les éléments de l'urine normale, nous voyons que les principaux sont ceux qui doivent être regardés comme des produits de la métamorphose de la matière des tissns animaux, etc. A ces éléments appartiennent tout d'abord les corps organiques azotés de l'urine : l'urée, l'acide urique, l'acide hippurique, l'acide oxalurique, la créatinine, la xanthine, ainsi que les matières colorantes et extractives. — Parmi ces substances c'est l'urée qui, dans l'urine humaine, occnpe la première place; elle est le produit le plus important de la métamorphose régressive des éléments azotés du corps, desquels elle dérive certainement sous l'influence de l'action oxydante de l'organisme, mais par un procédé qui, il est vrai, est encore mystérieux ; en effet, jusqu'à présent, malgré de nombreuses tentatives, l'art n'a malheureusement pas encore réussi à produire artificiellement de l'urée en faisant agir des corps oxydants énergiques sur les matières protéiques Plusieurs

^ L'assertion de Bcchamp, que l'urée prendrait naissance par l'action du permanganate de potasse sur les matières protéiques, n'a été confirmée ni par Siddeler, ni par Locw, ni par moi.

ß CARACTÈRES DE L'URTNE NORMALE. g 1

fnits seiTil)lenl mvme indiquer quo dans l'oxydation des corps protéiqnes dans l'organisme, leur azote n'est pas séparé directement sous forme d'urée, mais qu'il se forme plutôt tout d'abord un nombre plus ou moins grand de corps intermédiaires, qui ne fournissent de l'urée que par décomposition ultérieure. Ainsi 0. Schnitzen et Nencki ^ ont trouvé que la leucine et le glycocolle, même introduits en une seule fois dans l'org-anisme en grandes quantités, étaient éliminés sous forme d'urée, et d'après les recherches de v. Knieriem^y une augmentation de l'urée dans l'urine est également produite par le sel ammoniac, dont la présence a été constatée par Radziejewski et E. Salfwwski dans le produit de la digestion de la fibrine par le ferment pancréatique. De même on trouve dans l'urine, dans les maladies où l'oxydation est réellement troublée, comme dans l'atrophie aiguë du foie, etc., des quantités extrêmement abondantes de leucine et de tyrosine, corps qui, ainsi que l'a montré Kühne, se produisent en quantités considérables par l'action du ferment pancréatique sur les matières albuminoïdes, tandis que dans ces cas l'urée manque souvent complètement et en même temps on voit apparaître de grandes quantités d'acide sarkolactique, si facilement oxydable dans les conditions normales ^.

Indépendamment des corps nommés plus haut, les éléments minéraux du sang, qui sont devenus impropres aux fonctions vitales, sont aussi éliminés avec l'urine ; celle-ci entraîne encore plusieurs autres substances qui, après leur introduction dans l'organisme, ne servent pas à la métamorphose de la matière ou bien exercent une action nuisible, et qui sortent de l'organisme soit sans avoir été modifiées, soit après avoir subi une transformation chimique préalable. Enfin,, nous devons encore nommer l'eau, dont la séparation par les reins régularise la quantité de ce liquide que doit renfermer le sang et l'y maintient dans une proportion assez constante.

L'urine s'offre donc déjà à nous comme un liquide très-complexe, dont la constitution varie avec les diverses classes d'animaux.

L'alimentation exerce sur la constitution de l'urine une influence de laquelle il est impossible de douter : c'est ce que l'on voit d'une manière évidente, notamment chez les carnivores et les herbivores. L'urine des mammifères carnivores ne diffère pas essentiellement de celledel'homme.Arètat frais, elle estlimpide, d'un jaune clair, elle a une odeur désagréable, un goût amer et une réaction acide. La quantité d'urée qu'elle renferme est considérable, au contraire la proportion

* Berichte der deutsch, ehem. GeseUsch., 1809, p. 506. - Zeitschr. f. Biologie, t. X, p. 263.

^ 0, SchuUzen et L. Riess, lieber acute Phosphor Vergiftung und Leberatrophie.

de l'acide uriqiie se réduit souvent jusqu'à disparaître complètement, mais elle augmente promptement dès qu'on prive les animaux de leur liberté, par exemple lorsqu'on les tient enfermés dans une cage. L'urine des herbivores est tout à fait différente : on peut, en effet, la reconnaître tout de suite avec facilité au trouble constant qu'elle présente, à sa réaction alcaline, ainsi qu'à la grande proportion de carbonates alcalins et de terres alcalines qu'elle renferme. Souvent elle contient une assez grande quantité d'urée, mais la plupart du temps elle est également riche en acid^ hippurique; fréquemment l'acide urique y manque totalement et la proportion des phosphates s'abaisse aussi beaucoup. L'oxalate de chaux se trouve toujours à côté du carbonate de chaux cristallisé dans les sédiments de cette urine.

L'influence de l'alimentation sur la constitution de l'urine se montre de la manière la plus évidente, si l'on force des herbivores à faire uniquement usage d'une nourriture animale, ou bien si ^n les fait jeûner pendant longtemps, de façon que leur vie s'entretienne seulementaux dépens des éléments de leur corps. Alors l'urine perd trèspromptement sa réaction alcaline, elle devient acide, l'urée se montre en proportion plus considérable, le sédiment de carbonate de chaux disparaît et l'acide urique apparaît en quantité plus appréciable. Par conséquent, l'urine acquiert tous les caractères de celle des carnivores, fait duquel on peut facilement s'assurer en expérimentant sur des lapins ^ Pareille chose se produit en sens inverse, lorsqu'on nourrit un Carnivore uniquement avec des aliments végétaux.

L'urine des oiseaux, des amphibies, etc., est tout à fait différente de celle des mammifères, d'où l'on peut encore conclure que l'on doit aussi accorder à l'organisation des animaux une influence décisive sur la constitution de l'urine.

L'urine normale de l'homme offre en général plus d'analogie avec celle des carnivores. Fraîchement ém^'se, elle est limpide, de couleur jaune d'ambre claire, elle a une réaction acide évidente, une saveur amère salée et une odeur aromatique spéciale. Städeler a, le premier, dans un travail important répandu quelque lumière sur la nature des substances odorantes de l'urine ; cependant ce travail s'adressait surtout à l'urine de la vache, mais il fut aussi étendu à l'urine humaine. C'est Städeler qui, en distillant de grandes quantités d'urine de vache, est parvenu à reconnaître comme étant la cause de l'odeur de ce liquide une série d'acides volatils particuliers, parmi lesquels on doit nommer l'acide phénique et à côté de lui les acides taurilique, damalurique

* Annal, d. Chem. n. Pharm., t. XCIX, p. lOG.

8 CARACTÈRES DE L'URINE NORMALE. § i

et damolique. L'urine humaine contient des quantités variables et peu considérables de ces acides, et c'est seulement en opérant sur de grandes quantités que l'on réussit à reconnaître d'une manière nette l'acide phénique avec ses réactions caractéristiques. Mais d'après les récentes recherches de Buliginsky S il paraît plus que douteux que les acides précédents, notamment l'acide phénique, libres ou combinés à un alcali, soient réellement des éléments normaux de l'urine; ces recherches semblent plutôt indiquer que l'acide phénique n'est produit que par l'action des acides minéraux sur l'urine évaporée et aux dépens d'une substance qui, il est vrai, est encore tout à fait inconnue.

Le poids spécifique de l'urine humaine normale peut varier de 1 ,005 à 1,03 suivant l'âge et la race, la constitution et le mode d'alimentation.

On a beaucoup discuté sur la cause de la réaction acide constante de l'urine normale de l'homme, jusqu'à ce qu'enfin Liehig ait émis l'opinion que cette acidité est due principalement à la présence de phosphates acides. Cependant d'après les expériences de Lehmann^ il n'est pas douteux que dans beaucoup de cas on trouve aussi à l'état libre dans l'urine de l'acide hippurique et de l'acide lactique, qui alors naturellement contribuent à donner au liquide sa réaction acide. En tout cas la quantité ainsi que la qualité de la nourriture ingérée exercent la plus grande influence sur le degré d'acidité de l'urine. D'après les recherches de Klüpfel ^, l'acidité du liquide urinaire augmente dans des proportions assez grandes à la suite des efforts musculaires, tandis que Sawicki ^ n'a pu constater si le repos et le travail exercent une influence appréciable sur l'acidité de l'urine.

Comme une solution d'hyposulfite de soude, mise en présence d'une trace d'acide libre, est immédiatement troublée par du soul're qui se sépare, Hupjyerf^a employé ce sel avec succès pour découvrir dans une urine à réaction acide la présence d'un acide libre à côté de sels acides. L'urée qui se comporte vis à vis des acides comme une ammoniaque et qui en outre, d'après les recherches de Lehmann, forme une combinaison solide avec l'acide phosphorique, ne peut pas, suivant Huppert, détruire l'action décomposante des acides sur l'hyposulüte de soude, mais seulement l'amoindrir. On doit donc admettre que toute urine qui se trouble aussitôt qu'on y ajoute une solution d'hyposulüte de soude contient des acides libres, acides libres dans ce sens que toutes les bases de l'urine, y compris l'urée, etc., ne suffisent pas pour former avec les acides au moins des sels acides. Si au contraire du soufre ne se sépare qu'au bout d'un long temps, il y a, outre les sels acides ordinaires, un autre acide qui est combiné avec l'urée. Si endn dans des urines à réaction acide le trouble laiteux fait complètement défaut, lorsqu'on ajoute le

^ lloppe-Seyler, Med. ehem. Untersuchungen, Heft. '2, p. 234. - Iloppo-Seyler, Med. chem Vntermcliuiigen, Hell. 5, p. 41^. 3 P/lüger's Archiv, t. V, p. 285.

* Archiv d. Heilkunde, t. VIII, p. 554.

§ 1 CARACTÈRES DE L'URIlNE ^■ORMALE. •»

réactif, ces urines ne renferment que des sels acides ordinaires. Mais il résulte des recherches de 0. Hammarsten^ qu'en variant les proportions de l'hyposulfitc de soude ajouté on peut à volonté changer les résultats, de telle sorte que la valeur de ce corps connue réactif des acides libres et des sels acides de l'urine semble un peu douteuse.

Dans un vase fermé, à l'abri du contact de l'air, l'nrine peut être conservée pendant longtemps sans éprouver une véritable décomposition. Mais si nous donnons un libre accès à l'air, elle subit des altérations particulières, qui ne sont pas sans importance et que nous allons d'abord examiner en détail. Si nous abandonnons de l'urine fraîcbe dans un vase non fermé, dans la plupart des cas nous ne tardons pas à observer la formation de légers flocons de mucus, qui descendent peu à peu au fond du vase et dans lesquels on trouve à l'aide du microscope quelques cellules d'èpithélium pavimenteux de la vessie et des uretères, ainsi que des corpuscules de mucus unis par un coagulum muqueux finement granuleux. Mais souvent aussi nous pouvons voir avec facilité la séparation d'un sédiment d'urates acider. Cependant, au bout d'un temps plus long, surtout à une température moyenne, la réaction acide devient plus forte, et des cristaux d'acide urique bien formés et le plus ordinairement colorés se déposent sur les parois et sur le fond du vase. Elle reste dans cet état d'acidité allant toujours en augmentant au moins pendant quelques jours ; mais il peut aussi arriver qu'elle y demeure pendant deux ou trois semaines ; enfin, nous voyons l'acide diminuer subitement, jusqu'à ce qu'il finisse par disparaître tout à fait. L'urine perd en couleur, elle devient plus claire, elle se recouvre d'une pellicule blanchâtre et irisée et elle acquiert peu à peu une réaction alcaline, dont l'existence se manifeste par une odeur ammoniacale repoussante. A ce moment nous voyons aussi disparaître les cristaux d'acide urique, et nous observons la production de granules blancs et de cristaux incolores, réfractant fortement la lumière et prismatiques de phosphate ammoniaco-magnésien.

Nous comprenons ces phénomènes sous la dénomination de fermentations acide et alcaline de l'urine.

Scherer nous a donné sur cette décomposition des renseignements intéressants dont les principaux sont les suivants. 11 pense que l'on doit regarder le mucus vésical contenu dans l'urine comme la première cause de la fermentation acide. Il considère ce mucus comme un ferment nécessaire pour faire éprouver une transformation à la matière colorante extractive de l'urine, qui sous son influence se dédouble en acide lactique et même aussi en acide acétique, ce qui

1 Jahresbericht f. Thierchemie, t. IV, p. 211.

donne lieu à une augmentation dans la quantité d'acide libre. Maintenant lorsqu'on examine l'urine au microscope on y trouve une quantité considérable de petits champignons qui sont le signe et probablement aussi les intermédiaires de cette fermentation, et qui en outre, bien que plus petits, sont dans leur aspect extérieur très-analogues à la levure de bière ; comme celle-ci, ils s'accroissent par bourgeonnement et sont groupés les uns à côté des autres (Planche II, fig. 1, 2 et 4). Maintenant, par suite de l'apparition des acides forts nommés plus haut, les urates facilement altérables sont décomposés : l'acide urique se sépare, puis se dépose à l'état de cristaux bien formés. Presque toujours nous trouvons aussi dans ce sédiment des cristaux d'oxalate de chaux, de la production desquels je ne parlerai en détail que lorsqu'il sera question des sédiments (Planche II, fig. 4).

Si enfin après un temps plus ou moins long l'acide libre commence à diminuer, alors commence la deuxième période de la fermentation urinaire, c'est-à-dire la fermentation alcaline. L'urée éprouve maintenant une décomposition et se transforme en carbonate d'ammoniaque ^ ; les cristaux d'acide urique qui s'étaient déposés disparaissent peu à peu et sont remplacés par des granules blanchâtres d'urate d'ammoniaque, ainsi que par des cristaux prismatiques d'urate de soude, qui souvent garnissent sous forme de rayons les cristaux d'acide urique déjà en voie de dissolution (Planche II, fig. 5). Cependant lorsque la décomposition fait des progrès et que la réaction alcaline commence, une partie de l'ammoniaque se combine aussi avec le phosphate de magnésie contenu dans l'urine, et une grande quantité de très-beaux cristaux de phosphate ammoniaco-magnésien se séparent à côté du phosphate de chaux (Planche 11, fig. 3 et 5). — Cette décomposition particulière est en connexion intime avec la formation des sédiments et j'y reviendrai à propos de ceux-ci.

Suivant VoU et Hofmann'^, il n'existe pas de fermentation acide de l'urine, mais seulement une fermentation alcaline. Ils attribuent la séparation graduelle des sédiments amorphes et cristallisés d'acide urique à l'action décomposante qu'exerce le phosphate acide de soude sur l'urate de soude, ce qui fait que la réaction acide de l'urine diminue peu à peu, et, par suite, on ne peut découvrir à aucun moment une augmentation d'acide. Ceci est certainement exact dans beaucoup de cas, mais pas dans tous. Aussitôt que dans une urine on voit apparaître des cellules de levure, et ces cas ne sont pas rares, il est aisé de constater l'augmentation de l'acidité, ce qui est surtout facile avec des urines même très-faiblement sucrées, dans lesquelles., de même que dans les urines diabétiques, il se forme très-fréquemment et rapidement des sédiments d'acide urique cristallisé, bien que dans le diabète les autres éléments

^ A côté du carbonate d'ammoniaque il parait aussi se former de petites quantités d'autres bases volatiles, des ammoniaques dites substituées, parmi lesquelles Dessaigncs, en distillant de grandes quantités d'urine humaine, a observé la triméthylamine, caracté- »isée par son odeur de poisson de mer. {Annal, d. Chemie u. Pharm.^ t. C, p. 128.)

- Zeihchr. . analyl. Chem., t. VII, p. 397.

g 1 CARACTÈRES DE L'UniNE NORMALE. 11

de l'urine, sans en excepter le pliospluUe de soude, se trouvent très-dilués. Dans ce cas, il se forme comme produit de la fermentation de l'acide acétique, que de toute urine ancienne, d'urine diabétique notamment, on peut séparer facilement en grande quantité.

D'après les recherches de Schönhein, ce sont les champignons, qui se forment peu à peu dans l'urine en décomposition, qui transforment en peu de temps même l'urée pure en carbonate d'ammoniaque. Suivant Pasteur eiVan Ticghem^, il y a ici enjeu une torulacée,qui prend naissance dans l'intérieur du liquide et surtout au fond du vase sous forme d'un dépôt blanc. Au microscope, cette torulacée se présente en chapelets constitués par de petits globules sphériques de O^-^jOOlb de diamètre, sans granulations ni paroi reconnaissable et qui paraissent s'accroître par bourgeonnement-.

[D'après les récentes recherches de Musculus le ferment de l'urée n'est pas un ferment organisé, c'est un corps soluble provenant du mucus de l'urine et que l'on peut isoler des urines ammoniacales en le précipitant par l'alcool ; ce ferment transformerait Turée en carbonate d'ammoniaque à peu près comme la diastase convertit l'amidon en dextrine et en glycose, et toute urine qui en est privée peut se conserver intacte indéfiniment au contact de l'air*. Pasteur et Jotibert^ cherchant à contrôler les assertions de Musculus, ont montré qu'il existe bien réellement un ferment soluble dans l'urine ammoniacale, mais que ce liquide renferme en même temps la torulacée décrite par Van Tlcgheni. Ce petit végétal est le véritable ferment et c'est lui qui produit le ferment soluble de Musculus; le maximum de la production de ce ferment soluble coïncide môme avec l'absence de l'urée dans les liquides urinaires ou autres, où le ferment organisé se nourrit et se multiplie. C'est là, du reste, le premier exemple d'un ferment organisé, autonome, cultivable dans tous les liquides propres à sa nutrition, et pouvant former pendant son développement une matière soluble susceptible de déterminer la fermentation même que l'être microscopique engendre.]

De toutes les substances qui se rencontrent dans l'urine de l'homme la plus importante est incontestablement l'urée, qui ainsi que nous l'avons déjà vu plus haut est le produit ultime principal de la métamorphose régressive de la matière. L'urée constitue l'intermédiaire par lequel l'azote devenu impropre à l'organisme est rendu à la nature minérale, car une fois éliminée du corps elle se dédouble avec une extrême facilité, au contact de matières en décomposition, en ammoniaque et en acide carbonique, afin sous cette forme de servir

' Recherches sur la fermentation de l'urée et de l'acide hippurique {Ann. scient, de V École normale, t. I, 1864).

- [Dans l'urine des herbivores, ce ferment transforme l'acide hippurique en glycolamine et acide benzoïque {Van Tieghem).]

Comptes rendus de VAcad. des. sciences, t. LXXXII, p. 533, 1876.

'* [Musculus prépare avec ce ferment un papier qui constitue un réactif très-sensible de l'urée. De l'urine en pleine fermentation alcaline est jetée sur un filtre, et après l'écoulement complet du liquide le filtre est lavé à l'eau distillée, jusqu'à disparition complète de réaction alcaline, et enfin séché à 55°, après avoir été coloré en jaune par le curcuma. Le papier ainsi obtenu peut se conserver très-longtemps, et il suffit d'en tremper une bandelette dans une solution neutre, même très-étendue d'urée, pour que, au bout de 15 ou 20 minutes, la liqueur se charge de carbonate d'ammoniaque, dont on reconnaît la présence à la coloration brune que prend le papier réactif. Musculus recommande son papier pour la recherche de très-petites quantités d'urée dans les eaux de puits que l'on soupçonne être infectées par des infiltrations de fosses d'aisances, et il a même proposé de l'employer pour le dosage de l'urée. {Comptes rendus de l'Académie des sc/c^/tces, 12 janvier 1874.)]

^ Comptes rendus de VAcad. des sciences, 3 juillet 1876.

d'aliment aux plantes et de recommencer ainsi le mouvement circulaire de la matière. — Après l'urée vient l'acide urique, qui certainement a pris également naissance par métamorphose régressive des éléments azotés du corps ; il occupe encore un degré plus élevé que l'urée et par une oxydation progressive il se dédouble aussi en urée et en acide carbonique. Sa quantité variable est plus faible que celle de l'urée, et il ne se trouve pas comme celle-ci à l'état libre, mais bien combiné à des bases.

Dans toute urine nous trouvons aussi à côté de l'acide urique de petites quantités d'acide hippurique, dont on ne connaît pas d'une manière précise le mode de production, bien qu'il soit très-probable qu'il se forme d'une manière analogue à celle de l'urée et de l'acide urique et qu'il soit un terme de la métamorphose régressive de la matière. — Indépendamment de ces corps, toute urine renferme encore de petites quantités de xanthine, de créatinine, d'acide oxalurique et en outre des substances colorantes et extractives, dont la nature chimique, le mode de production, etc., ne sont encore connus que d'une manière très-peu positive. Enfin, Liebreich ^ prétend avoir trouvé dans l'urine une petite quantité d'une base organique, qui a de l'analogie avec la neurine, obtenue par lui en décomposant le protagon par l'eau de baryte, et qui est peut-être un produit d'oxydation de la neurine. — Parmi les éléments minéraux nous trouvons d'abord des chlorures métalliques, du chlorure de sodium, du chlorure de potassium et de petites quantités de chlorure d'ammonium, en outre des phosphates, principalement du phosphate acide de soude et de petites quantités de phosphate de chaux et de phosphate de magnésie; nous rencontrons aussi des sulfates, des traces de fer et d'acide silicique. Schönbein a en outre découvert dans l'urine normale de faibles proportions d'azotates, qui pendant la fermentation alcaline de l'urine se transforment en azotites, ainsi que des traces debioxyde d'hydrogène. Enfin, le sang fortement chargé d'acide carbonique cède toujours à l'urine, en traversant les reins, une certaine quantité d'acide carbonique, qui n'est pas tout à fait sans importance et qui est éliminé avec cette sécrétion.

D'après Bécluwvp, toute urine normale renferme également un ferment particulier, la néphrozymase, qui, comme le lerment de la salive, a la propriété de transformer l'amidon en sucre. — Un autre élément de l'urine, qui, dans certaines conditions, notamment p;ir addition de chlorure de zinc, comme je l'ai découvert le premier, offre une fluorescence vert émeraude magnifique, a été dans ces derniers temps étudié avec soin par et comme il l'a aussi trouvé dans la

bile, on lui a donné le nom d'urobiline.

^ Bericht d. deutsch, ehem. Geselhch., t. lï, p. 12; Chem. Centralhl., 1869, p. 12. 2 Zeitschr. f. anal. Chem., t. III, p. 246 et t. IX, p. 150.

Vis-à-vis des éléments normaux de l'urine, organiques ou inorganiques, nommés jusqu'ici, se placent lessubstano,es que l'on y trouve patliologiquement ou accidentellement. Parmi les substances pathologiques, les plus importantes sont : l'albumine, le sucre, les pigments biliaires, la graisse, la mucine, la leucine, la tyrosine, et plusieurs autres, que dans certains dérangements de la santé on rencontre dans l'urine, tandis que les autres, c'est-à-dire les substances accidentelles, peuvent être de nature très- différente suivant qu'une matière ou une autre est introduite par accident ou avec intention dans l'organisme, et que maintenant par cette voie elle est éliminée, soit sans avoir éprouvé d'altération, soit après une transformation chimique préalable.

Nous allons maintenant examiner en détail chacun des éléments normaux, organiques et inorganiques, ainsi que les substances pathologiques et accidentelles.