COMBINAISON DE L'HÉMOGLOBINE AVEC L'ANHYDRIDE. CARBONIQUE

Sercuexow (95) le premier établit qu’une solulion d’hémoglohine dissout plus d'acide carbonique que le même volume d’eau. Getle observation fut confirmée ultériéurement par Zuxrz. Mais ce fut Bour (43) qui institua les premières recherches complètes sur ce point. [l détermina la courbe d’absorption de l'acide carbonique dans une solution pure d’oxyhémoglobine et obtint une figure absolument analogue à celle qui exprime la dissociation de l’oxyhémoglobine. Une grande différence entre les deux phénomènes provient de la quantité absorbée, qui pour l'acide carbonique se monterait à 3,5 c. ec: par gramme d’hémoglobine, quantité notablement supérieure à celles de O, de CO ou de NO. Queliques années plus tard, Bonr observa que la présence d’oxygène influe peu sur l'absorption de l’acide carbonique; en d’autres termes, l’hémoglobine réduite et l'oxyhémoglobine en fixeraient la même quaatité.Il dit également que le spectre de la carbobémoglobine est très rapproché, d’après les observations de son élève Torup, de celui de l'hémoglobine réduite. Plus récemment, Bour (96) a étudié le mode d'absorption de l’anhydride carbonique par les solutions de méthémoglobine.

De ses recherches, il résulte que les solutions de méthémoglobine absorbent sensiblement la même quantité d’anhydride carbonique que celles d’oxyhémoglobine ou d’hémogiobine réduite. Rien n’est changé au phénomène, si l’on ajoute préalablement à la solution de méthémoglobine assez d'acide sulfurique dilué pour que la réaction en soit faiblement acide. Bogr conclut de ces faits qu'il existe une combinaison de l’oxyhémoglobine, de l'hémoglohine et de la méthémoglobine avec l’anhydride de carbone, combinaison qui se dissocie comme les combinaisons ordinaires des gaz avec l’hémoglobine. ‘

SETCHENOW avait donné des fails observés par lui une autre explication. Partant de l’idée que l’oxyhémoglobine se comporte comme un acide faible, il supposait que, dans les solutions habituelles de cette substance, il existe toujours un peu d’alcali combiné. ve serait celui-ci qui serait enlevé à l’oxyhémoglobine par l'acide carbonique etaugmenterait le pouvoir absorbant pour ce gaz.

Il semble démontré par les dernières recherches de Bonr que cette explication n'est en tout cas plus suffisante et que le radieal protéique, lui aussi, quel que soit d’ailleurs son degré d’oxydation, intervient pour favoriser l'absorption de l’acide carbonique par l’eau.

Mais on sait que c’est une propriété générale des substances dissoutes dans un liquide de modifier le coefficient de solubilité d’autres substances dans ce liquide, et les recher-

LE

ches de HüÜrxer et de Bour lui-même ont mis cette propriété en évidence en ce qui concerne la solubilité d’autres gaz tels que l’oxygène, l’oxyde de carbone (Hürner), l’azote (Bonr) dans les solutions de méthémoglobine. Les raisons invoquées par Bonn ne sont pas suffisantes pour écarter une action banale de celte espèce et pour faire admettre une combinaison chimique entre l'acide carbonique et l’hémoglobine, Celle-ci n’a d’ailleurs rien d’impossible en elle-même. Elle cadre parfaitement avec l’idée généralement admise que les substances protéiques peuvent fixer d’une façon plus ou moins lâche les différents acides sur leur molécule. Elle s'accorde également avec la constatation ancienne que les acides les plus faibles, y compris l'acide carbonique, altèrent rapidement l’oxyhémoglobine.

Quelle que soit d’ailleurs l’essence chimique du phénomène, ce dernier n’en garde pas moins tout son intérêt physiologique pour l'étude des échanges gazeux du sang, comme l'ont fait ressortir Bour, HassezLBaca et Krocu (voir plus haut Oxyhémoglobine).

D'après S. Torup (197), tandis que la fixation de l'oxygène sur l'hémoglobine produit un léger dégagement de chaleur, celle de l’anhydride carbonique en absorbe notablement plus. La dernière réaction est nettement endothermique.

PARAHÉMOGLOBINE.

Nexcki et SieBEer (97) décrivent sous ce nom un produit oblenu par l’action de Palcool sur l'oxyhémoglobine cristallisée. D'après un procédé indiqué par Lacnowiez et Nencker (98), on l’obliènt, en faisant agir de l'alcool absolu (10 parties) sur des cristaux d’oxyhémoglobine de cheval (1 partie) à 0° pendant plusieurs heures. La parahémoglobine est plus foncée que l'oxyhémoglobine. Les cristaux sont des prismes biréfringents qui ont le même spectre d'absorption que l'oxyhémoglobine. Ils ont Ia même composition centésimale que ceux d’oxyhémoglobine.

Ils sont insolubles dans l’eau, l'alcool, l’éther. L’eau les gonfle et leur fait perdre leur biréfringence qui reparaît par la dessiccation.

Les alcalis fixes et les acides dilués Irs décomposent lentement en hématine et protéine.

Eu l'absence de toute trace d’eau et à l’abri de l'air, la parahémoglobine peut se dissoudre sans décomposition dans de l'alcool absolu saturé d’ammoniaque et cristalliser dans cette solution. Celte solution possède un spectre d'absorption caractérisé par une bande située à égale distance de D et E. Après quelques mois, le spectre se transforme : la bande unique fait place à deux raies entre D et E qui correspondent à celles de loxyhémoglobine, un peu déplarées vers le violet; la solution prend un ton bleuâtre. D'après KRuGER (99), on verrait encore, dans des solutions alcalines de concentration appropriée, une bande entre C et D, près de C. Les solutions alcalines de parahémoglobine, après avoir subi l’action des réducteurs, fournissent un spectre composé, qui semble dû à la superposition de ceux de l’hémoglobine réduite et de l’hémochromogène.

D’après le même anteur, ces modifications de spectre de l’oxyhémoglobine, après action de l'alcool, sont à rapprocher de celles que produit le chloroforme.,

Plusieurs anteurs considèrent la parahémoglohine de Nexcrt et SIEBER comme étant de loxyhémoglobine coagulée incomplètement par l'alcool en l’absence de sels.

ACIDHÉMOGLOBINE.

D'après Harxacr (49), il y a lieu de faire une différence absolue entre les produits de transformalion de Poxyhémoglobine par les acides et par les agents méthémoglobinisanis ordinaires.

L’acidhémoglobine et la méthémoglobine ont en commun la propriété de relenir beaucoup plus énergiquement que l’oxyhémoglobine l'oxygène fixé dans leur molécule Leurs solutions sont également brunes, et leur spectre très semblable. Mais, d° pres Harwack, la raie de l’acidhémoglobine siège à gauche de celle de Ia méthémoglobine. Les alcalis sont incapables de refaire de l’oxyhémoglobine aux dépens de l’acidhémoglobine.

Le cyanure de potassium colore en rouge les solutions brunes d’acidhémoglobine, et le liquide présente un spectre (rès voisin de celui de l’oxyhémoglobine, sinon identique,

qui, par réduction spontanée de la solution, se transforme en celui de l’hémoglobine réduite. |

L’acidhémoglobine prend déjà naissance par l’action d’acides très faibles, comme l’acide carbonique.

C’est un produit peu stable, qui possède une tendance marquée à se scinder, de façon -

à mettre en liberté lhématine.

MÉTHÉMOGLOBINE.

Il semble que l’on ait confondu sous le nom de méthémoglobine des substances de nature diverse. Soumise à l’action des agents chimiques les plus variés, l’oxyhémoglobine, quand elle n’est pas détruite trop brutalement, commence toujours par brunir. Les solutions prennent la coloration brun-chocolat, en même temps que le Spectre change. Jusque dans ces derniers temps, la substance obtenue dans ces conditions était invariablement désignée sous le nom de méthémoglobine. HarNack a rendu vraisemblable l’existence de différents produits de transformation de l’oxyhémoglobine, dont l’un serait la méthémoglobine vraie, un autre l’acidhémoglobine (voir sulfhémoglobine) Ce dernier, comme l'indique son nom, est dû à l’action des acides faibles sur l’oxyhémoglobine.

Il sera donc plus spécialement question ici, sous le nom de méthémoglobine, de la substance obtenue par les agents méthémoglobinisants ordinaires, agissant en milieu neutre.

Ceux-ci sont extrêmement nombreux. Déjà la simple conservation à l’état sec des cristaux d’oxyhémoglobine amène au bout d’un temps plus ou moins long leur transformation en méthémoglobine. Il en est de même de J’évaporation des solutions.

Drirrricx (100) a dressé une nomenclature étendue, quoique incomplète, d'agents chimiques méthémoglobinisants. Il les divise en :

1° agents oxydants, dont quelques-uns, plus importants, sont les ferricyanures, permanganates, nitrites alcalins, la térébenthine ozonisée, l’iode (en solution iodurée), l’hypochlorite de soude, les chlorates et nitrates alcalins, la nitroglycérine, les composés organiques nitrés (nitrobenzol, acide picrique), etc.

2° agents réducteurs : hydrogène naissant, hydrogène fixé sur palladium, pyrogallol, phloroglucine, pyrocatéchine, hydroquinone, chlorure d’hydroxylamine, phénylhydrazine, bisulfites, alloxanthine, « naphtol, acide gallique, ferrocyanure de potassium.

3° agenis indifférents : sels d’aniline, de toluidine, acétanilide, acétphénitidine, acide chrysophanique, les substances azoïques, antimoniate de potassium, saccharose, glycérine, chlorure de calcium, sels neutres des métaux alcalins et alcalino-terreux en concentration forte, etc.

Parmi les agents les plus actifs, il faut ranger le ferricyanure, le permanganate, le ferrocyanure (infirmé par HürNer), le nitrite potassiques, le chlorure d’hydroxylamine, qui agissent presque instantanément. La térébenthine ozonisée, l'acide gallique, la phénylhydrazine demandent une demi-heure de contact; le chlorate de potasse agit un peu plus lentement.

L'éther, le phosphore, le f-naphtol, la résorcine, le formiate et l’arséniate de soude, le chlorure de phénylhydrazine n'auraient aucune action.

La température favorise fortement la méthémoglobinisation. Dans un essai de Dirrricx, la transformation était commencée après dix-sept heures à 48°, après deux jours à 380, quatre jours à 25°, neuf jours à 20°, tandis qu’à 0°, il n'y avait pas trace de transformation après quinze jours. La concentration de la solution ne semble avoir aucune importance.

Une circonstance nécessaire (von Meurixc), c'est le contact de la substance méthémoglobinisante avec l'hémoglobine. Ainsi le ferricyanure de potassium, qui est extrêmement actif sur les solutions d’hémoglobine, agit très lentement sur le sang lui-même à cause de sa pénétration lente dans les globules. |

Dirrricu confirme un fait déjà observé par SaarBacx : si ces différentes substances agissent à l'abri de l’air sur une solution d’hémoglobine réduite, elles n’arrivent à faire avec celle-ci de la méthémoglobine qu’à la condition qu'on fournisse aû préalable l'oxygène nécessaire pour la changer en oxyhémoglobine. L’oxyhémoglobine apparaît

comme premier terme, bientôt transformée elle-même en ‘méthémoglobine. (Voir plus loin l’opinion de Hoprk-SEYLER.)

Comme on a pu le voir à la nomenclature des ren ts agents méthémoglobinisants, à côté des substances réductrices et oxydantes, c’est-à-dire ‘dés substances qui peuvent prendre part à un déplacement d'oxygène dans un milieu, il en est, tels que les sels neutres des métaux alcalins et alcalino-terreux, quisont absolument privés de tout pouvoir de ce genre.

Ces derniers agents méthémoglobinisants ne prennent probablement pas une part active au Rires mais le favorisent. Cette action catalylique serait comparable, d’après Dirrrics, à l'influence de sels, tels que les chlorures de zinc, d'aluminium, etc., sur une foule de combinaisons entre substances organiques. Sans eux, la transformation en méthémoglobine se ferait encore, mais plus lentement. Henrt et Mayer (187) ont observé une formation très active de méthémoglobine avec insolubilisation partielle, dans des solutions d’oxy-hémoglobine soumises à l’action du radium. D’après Borpier, les rayons X seraient incapables d’opérer cette transformation (188).

Chez l'animal vivant, la méthémoglobinhémie sera produite le plus facilement par les substances (nitrobenzol, nitroglycérine, acétanilide), qui, tout en pénétrant dans les hématies, ne les dissolvent pas. Car, si la dissolution des hématies précède la méthémoglobinisation, le pigment sanguin normal ou transformé ne peut s’accumuler dans la circulation, d’où il est enlevé au fur et à mesure de sa sortie des globules.

Quand l’intoxication n’est pas trop considérable et qu’il n’y a pas eu destruction des globules, la méthémoglobine disparaît au bout de quelques ‘heures de la circulation sans qu'apparaisse le moindre changement dans le nombre des globules. Si lempoisonnement est intense, les globules se dissolvent, même après transfusion à un autre animal.

Masorn (101) a établi que, chez les mammifères, l'administration préventive de sels alcalins (carbonate, bicarbonate, acétate) s'oppose dans une certaine mesure à l’action de différents agents méthémoglobinisants (nitrite de sodium, chlorate de potassium, aniline, acétanilide). Mais ces alcalins n’ont aucune action curative anlitoxique proprement dite, c’est-à-dire qu’ils ne peuvent plus influencer la transformation pathologique accomplie.

On rencontre la méthémogiobine à l’état pathologique dans le contenu de certains kystes de l’ovaire, du corps thyroïde, etc. (Horpe-SeyLer) (102).

Préparation. — Pour préparer une solution de méthémoglobine, on ajoute habituellement quelques gouttes d'une solution de ferricyanure de potassium à une dilution de sang. On peut également laisser évaporer différentes fois à sec une solulion d’oxyhémoglobine. L'obtention de cristaux purs de méthémoglobine est facile.

Elle fut réalisée d’abord par GamGee (103) qui considérait à ce moment la méthémoglobine comme une combinaison des nitrites avec l’oxyhémoglobine. HürNEr et Orro (104) obtinrent en 1882 de grandes quantités de cristaux de méthémoglobine de porc complètement pure, dont ils établirent ainsi les premiers l’existence comme individualité chimique et les principaux caractères. Pour obtenir des cristaux de méthémoglobine, von ZEYNEK agit comme suit(105) : ii prépare d’abordune solution concentrée d’oxyhémoglobine pure dans de l’eau bouillie, ajoute du ferricyanure de potassium (solution 10 p. 100), en quantité suffisante pour que la couleur de la solution devienne complètement brune et refroidit à 0°. Il ajoute le quart du volume d’alcoo! à 90 p. 100, et maintient pendant quelques jours dans un milieu réfrigérant.

D’après von Zevnek, la méthémoglobine du cheval et celle du porc s’obtiennent : très facilement d’après ce procédé; on peut même voir cristalliser des solutious de méthémoglobine du cheval sans addition d'alcool, tandis qu'il lui fut impossible de faire cristalliser la méthémoglobine de bœuf.

Habituellement la méthémoglobine du cheval et celle du porc cristallisent en aiguilles fines, exceptionnellement en tables hexagonales.

D’après Ewazp (11) les cristaux de méthémoglobine sont pléochroïques. Certains cristaux sont, suivant la position du nicol, tantôt brun foncé, tantôt brun clair, alors que

d’autres varient du brun foncé à la décoloration presque absolue. Le spectre de ces cris-

taux présente, suivant Ewap, les quatre bandes de Jioernozx; et la dispersion serait un peu différente suivant les axes optiques du cristal.

La méthémoglobine da cheval et du pore se présente sous forme d’une poudre rouge brun qui abandonne, à 1109, 11,3 p. 100 d’eau.

D'après Hürner et Orro, la méthémoglobine de porc est moins soluble dans l’eau que l’oxyhémoglobine de cet animal. À 0°,100 ce. d’eau contenaient, dans une détermination, 5,85 gr. de méthémoglobine.

La coloration des solutions de méthémoglobine dans l’eau distillée, ou dans un milieu légèrement acide, est brune. Elle vire au rouge si l’on alcalinise la solution. Le spectre des solutions acides et alcalines est par conséquent différent.

Les auteurs qui ont étudié le spectre de la méthémoglobine ne sont pas tous d'accord dans leurs conclusions.

D'après JipernoLu 106), les solutions acides de méthémoglobine présentent une bande très marquée dans le rouge orangé, avec intensité maxima entre 633 et 623 py; d’après

G FER SRESLENT N O

OXYHÆMOGLOBIN.

METHÆMOGLOBIN.

Fi&. 68. — Spectre photographique de l'oxyhémoglobine et de la méthémoglobine (GAMGEE dans ScHÂFeR s l'ext-Book of Physiology).

Arakt (107), entre 648 et 629 uu; d’après BErrix-Sans (108), près de 633; d’après Drrraicx (100) près de 632 uu. Il y a donc accord sur ce point.

JiveruoLM décrit en outre trois autres bandes d'absorption : deux entre D et E, qui correspondent exactement à celles de l’oxyhémoglobine (581 et 539 uu), et une dans le bleu entre F et G entre 500 et 495 uu. BerTIN-Sans confirme ces données et localise le centre de ces bandes II, IIT et IV en 580, 538,5 et 500. Zremke et MüLer (109) ont donné du spectre de la méthémoglobine neutre une description très rapprochée.

Au contraire, d'après Araki, élève de Horre-SeyLer, et Dirrricu, la seule bande caractéristique de la méthémoglobine est la première dans le rouge. Arari et Dirrricu se basent sur le fait que l'intensité des bandes II et III est très variable et peut devenir pour ainsi dire nulle. Ils croient qu’elles sont attribuables à de petites quantités d’oxyhémoglobine mélangées à la méthémoglobine. Dirrraicn déclare ne pas avoir constaté l'existence de la bande 1V. En résumé donc, de l’avis d'Arari, Dirrrica, Menzies (110) et GaucEe, la seule bande caractéristique de la méthémoglobine siège dans le rouge.

GAMGEE dit d'autre part qu’à la suite de la transformation de l'oxyhémoglobine en Mméthémoglobine, la bande de Sorer de l’extrême violet se déplace vers la droite, c’està-dire vers l’ultra-violet.

Quand la solution est alcalinisée, la raie caractéristique dans le rouge disparaît immédiatement et est remplacée par une bande d’absorption faible située à la droite de D. En acidiliant et alcalinisant alternativement une solution, on produira indéfiniment la transformation de l’un des deux spectres dans l’autre (GAucge) e

D'après Kogerr (111), la méthémoglobine en solution alcaline présente deux bandes

d'absorption dans le vert, rappelant celles de l’oxyhémoglobine, plus une troisième près dé E. La raie $est moins large que celle de l’oxyhémoglobine, et l'absorption de lumière y est plus faible (vox ZEyNek, KoBerr).

L'étude spectrophotométrique de la méthémoglobine n’a été faite qu’en solution alcaline, à raison du fait que là où le dosage spectrophotométrique pourra être intéressant, c’est-à-dire dans le sang ou les liquides organiques, la réaction est alcaline.

Voici, d’après von ZEYNEK, les constantes spectrophotométriques de la méthémoglobine,

Méthémoglobine du cheval.

SEA À in ASS