HYDRATATION

tion de la calorification physiologique; dans la formation des nitrites, la chaleur d'hydratation, d’après BERTHELOT, équivaut à un liers de celle qui résulte des * oxydations.

Grâce à sa chaleur spécifique élevée, outre les propriétés déjà signalées, elle constitue un excellent régulateur de la calorification, puisqu'elle absorbe ou perd de nombreuses calories sans que sa température, ou celle des tissus ou des humeurs, qui en sont richement pourvus, se modifie beaucoup sous l'influence des agents internes où externes.

En somme, ce qui ressort le plus nettement de l’étude physico-chimique du rôle de l’eau, c’est que ses principales propriétés sont dans une étroite relation avec sa chaleur spécifique. Aussi n'est-il pas surprenant que les recherches de RarHaëLz Dupois l’aient conduit à formuler celte loi que dans les phénomènes biologiques, l’hydratation agit dans le méme sens que la chaleur, et le froid dans le même sens que les déshydratations (8).

Les plasmas intercellulaires et intracellulaires, végétaux ou animaux, ne sont pas . des solutions, mais ils sont comparables, par certains côtés, à des solutions étendues de sels et de matériaux organiques divers, qui se modifient sans cesse suivant les lois résultant du pouvoir osmotique de chacune de ces substances, de la quantité relative de principes qui sont au dehors et au dedans de chaque cellule, de la structure des membranes dialysantes, etc. (Hydrolyse et Plasmolyse). Des associations diverses d’eau, d'acide carbonique, de sels, de matières albuminoïdes, d’amides, de sucre, de gaz, etc., se produisent ainsi dans chaque tissu, d’après ArmanD GAuTIER (loc. cit.). En partie dissociées par la dilution, qui jusqu'à un certain point est comparable à l’action des hautes températures, ces substances tendent à réagir suivant leur nature et leurs proportions que modifient en chaque point les phénomènes osmotiques et à former des combinaisons nouvelles différentes en chaque cas. On s'explique ainsi comment les organismes vivants arrivent à produire des composés à une température voisine de celle du milieu ambiant, telle que l’urée, pour la synthèse chimique de laquelle une quantité de chaleur artificielle considérable est indispensable.

C’est, d’après A. Gaurier, grâce à cette Lendance à la dissociation et à l'union de l’eau ambiante aux divers membres dans lesquels la molécule tend ainsi à se dédoubler par dilution, qu'apparaissent dans les cellules animales les dérivés plus ou moins directs des albuminoïdes : protéoses, amides et acides amidés, dérivés des albuminoïdes, acides gras dus à l’hydratation des graisses: dans les cellules des glandes gastriques, l'acide chlorhydrique emprunté sans doute à la dissociation du chlorure de potassium, qui se charge, en se diluant dans l’eau, d’une grande quantité d'énergie. Il y a assez de preuves chimiques actuellement, pour établir que l’eau, envisagée dans son action physiologique, joue au moins un rôle de destructeur de l’état de masse. Quand elle ne produit pas des phénomènes purement chimiques, elle anime les matériaux dissous, elle simplifie leur poids moléculaire et les éloigne de cet élat plus proche de l’inertie chimique qu'est l’état de masse.

On pourrait dire que l’eau mobilise et dynamise le protéon inactif, à l’aide d’un peu de soleil et d’énergie ancestrale pour en faire passagèrement du bioprotéon.

II. — Du rôle de l’eau dans la constitution physique du bioprotéon. — De même qu'on ne saurait comparer une membrane vivante à celle d’un dialyseur inanimé (DasTRE, LApicque), de même le bioprotéon ne saurait être en tout assimilé à une gelée organique quelconque. Pourtant on ne saurait nier que la substance vivante est, en dernière analyse, dans cet état particulier que l’on appelle état colloïdal, et que c’est à ce dernier qu'elle doit la plus grande partie des propriétés qui la caractérisent. Les zymases, appelées à tort ferments solubles, auxquels le bioprotéon doit son activité et d’où dépendent, en réalité, tous les phénomènes d’assimilation et de désassimilation, par effets réversifs, ou autrement, appartiennent aussi à la catégorie des « corps colloidaux »., Le bioprotéon et ses zymases n’agissent qu’à l’état d’hydrogels et d'hydrosols, c'est-à-dire à l’aide de l’eau et en état colloïdal. ;

En dehors des états solide, liquide, gazeux, le physicien Granan (9) en reconnaissait deux autres, l’état cristalloïdal et l'état colloïdal. Les cristalloïdes ont la faculté de cristalliser, de diffuser facilement. Les colloïdes ont la consistance de gelées (gels) ou de pseudo-solutions (sols) plus ou moins visqueuses, opalescentes, parce qu’elles diffusent la lumière : ils sont rebelles à la dialyse et ne cristallisent pas. L’eau forme avec un

HYDRATATION, 679

grand nombre de corps minéraux et organiques des gels et des sols. Les gels portent alors le nom d’hydrogels. GRanA a vu que dans ces gelées (hydrogels d’alumine, de silice) l’eau peut être remplacée par une proportion, beaucoup moindre en volume, d'alcool sans que cesse d'exister l’état colloïdal, mais l’hydrogel devient un alcoogel.

L'alcool, à son tour, pourra être remplacé par l’éther : on obtiendra ainsi un éthérogel. Mais ce qu'il y à d’intéressant surtout pour le physiologiste, c’est que l’alcool, qui avait chassé l’eau de l’hydrogel, pourra inversement être chassé de l’alcoogel par l’eau, si celte dernière baigne celui-ci en assez grande quantité : c’est une question de masse, de proportions, comme ce qui se passe dans les phénomènes réversifs dus à l'action de certaines zymases (p. 677).

Cela nous explique clairement commentdes tissus chargés d’alcool, d’éther, de chloroforme pourront être débarrassés de ces corps par la Gireulations après que celle-ci aura cessé d’en apporter aux organes.

L'état colloïdal se rapproche beaucoup plus de l’état d’émulsion que de celui de solution. Depuis longtemps, on savait que les colloïdes ne forment que des pseudo-solutions et qu'ils sont constitués par des corpuscules en suspension dans les liquides : l'emploi de l’ultra-microscope est venu récemment confirmer cetle opinion. Dans tous les corps à l’élat colioïdal, vivants ou non vivants, on constate l’existence de corpuscules ultra-microscopiques, dont le nombre est en rapport avec la consistance plus ou moins grande du sol ou du gel. Comme il ne s’agit pas de solutions vraies, mais de pseudo-solutions formées par des granules en suspension dans un liquide, on doit observer, entre les granules et le liquide qui les baigne, les mêmes actions de surface qu'entre un solide et un liquide, ou entre deux liquides non miscibles. On sait que ces phénomènes sont de deux ordres : phénomènes d'absorption et phénomènes d’adsorption.

D'après Cawozson et Vicror Henri (10), l'absorption (terme équivalent de dissolution; consiste. en ce qu'une partie d’un des liquides se dissout dans l’autre liquide, ou bien qu’une partie du liquide se dissout dans le liquide ambiant. Par exemple, si l’on mélange de l’acide phénique et de l’eau, il se produit une séparation en deux couches liquides, dont l’une contient beaucoup d'acide phénique et peu d’eau, et l’autre beaucoup d’eau et peu d’acide phénique. Si l’on agite ce système et si on l’élève au voisinage de la température critique, il se forme une émulsion ultra-microscopique, stable, de teinte opalescente, et les gouttelettes ultra-microscopiques sont formées d'acide phénique et d'un peu d’eau, tandis que le liquide intergranulaire contient surtout de l’eau et peu d'acide phénique. Dans ce cas, on dit qu’une certaine quantilé d’eau est dissoute ou absorbée à l’intérieur des gouttelettes. Fait essentiel : le phénomène est toujours: réversible.

Le phénomène d’adsorption est assez différent : il est, lui, irréversible. Il consiste en ce que, à la surface de séparation entre un solide et un liquide ou un gaz, existe une couche extrêmement mince dans laquelle les éléments en présence se trouvent liés d'une façon particulière. Par exemple, on sait que le verre mouillé par l’eau retient une couche d’eau dont l’épaisseur est de l’ordre de 0,01 y (d’après Bunsen). Cette attraction ou adsorption de l’eau pour la surface du verre est telle qu'il faut chauffer le verre jusqu’à 500° pour le dessécher complètement et faire disparaitre les traces d’eau ainsi adsorbées.

Quand un liquide, comme l'eau, est adsorbé par un solide, deux cas peuvent se présenter : 1° ou bien le liquide qui est en contact avec le solide est simple. Dans ce cas, la couche d’adsorplion contient ce liquide dont les molécules se trouvent dans un état d'attractions, de compressions qui constitue ce qu'on appelle l'attraction capillaire ; 2° ou bien le liquide est une solution (par exemple une solution aqueuse de CuSO“ ou de sucre baignant du noir animal), la couche d’adsorption contient alors le corps dissous à une concentration différente de celle où il est dans le liquide extérieur. De plus, si ce corps estun électrolyte, ses ions peuvent ne pas être également retenus, et l’un d’entre eux peut être adsorbé plus que l’autre. Dans l'exemple de CuSO", le charbon adsorbe plus de Cu que de SO‘, et le liquide extérieur contient un excès de SO“ : ilacquiert une réaction acide par suite de l’hydrolyse de l’eau. C’est à des actions de ce genre que sont dues les dissociations de sels produites par les colloïdes, par exemple, quand

680 HYDRATATION.

on laisse diffuser une goutte de solution de sulfate de cuivre sur une plaque couverte de gélatine colloïdale, et c’est aussi pour ce motif que les cristalloïdes ne diffusent pas dans les colloïdes comme dans l’eau ou dans les solutions vraies. Quelle que soit la solution adsorbée, la grandeur de l’adsorption dépend d’un certain nombre de facteurs, au premier rang desquels se trouve la concentration des solutions étudiées, c’est-à-dire la proportion d’eau dans les colloïdes vivants. Si l’on augmente progressivement la concentration de la solution qui baigne le corps adsorbant, la concentration de la SOIHAOR adsorbée croît d’abord rapidement: puis de plus en ie lentement.

Dans les solutions colloïdales, chaque granule peut présenter des phénomènes d'absorption et aussi nécessairement des phénomènes d’adsorption.

Ces considérations montrent donc que, dans le bioprotéon colloïdal, il y a lieu d'admettre l'existence de tous les phénomènes attribuables à l’eau dans les solutions en raison de l’absorplion et qu’en outre il faut tenir compte de toutes les actions physicochimiques qui seront dues à l’adsorption et dont il n'avait pas été question jusqu’à présent,

La surface de contact des granules et du liquide inter-vasculaire étant excessivement grande, et le volume des granules très petit, ce sont surtout des phénomènes d’adsor- Dion qui seront importants dans les milieux colloïdaux, puisque ÉRHOIPUOR dépend du volume et l’adsorption de la surface.

En examinant la constitution d’une substance à l’état colloïdal, il est donc nécessaire de considérer, à côté du granule et du liquide inlergranulaire, une zone dans laquelle se manifestent des phénomènes d’adsorption.

On admet que les granules sont tenus séparés dans les suspensions, parce qu'ils sont tous porteurs de aide électriques de même ordre. Dans les sols stables, les granules ont une tension superficielle faible, une charge électrique grande, un milieu visqueux. C’est le contraire dans les solutions instables. IL est facile de concevoir quels changements des modifications de l’hydratation peuvent apporter.dans de semblables milieux. L'état plus ou moins visqueux ov de plus ou moins graude hydratation peut aussi exercer une influence sur certains mouvements observés dans les hydrogels et les hydrosols.

SrEDENTOPr et Zsismonp: ont vu que les granules colloïdaux sont animés de mouvements de deux sortes : des mouvements Res niens proprement ee et des mouvements

de translation dépassant 10 & et parcourant cet espace en moins de 2 & de seconde. Ce sont

ces derniers mouvements que R. Dugois a observés et décrits autrefois dans les organes photogènes écrasés de larves du Lampyre. Il est vraisemblable que ces mouvements intimes produisent une sorte de brassage qui n’est pas sans intérêt au point de vue physiologique. On peut supposer, comme on l’a fait pour le mouvement brownien, qu’ils ne sont que le résultat d’impulsions transmises par les molécules liquides. Mais on ne voit pas bien, puisque l’on admet que ces dernières, comme les molécules gazeuses, sont animées de mouvements propres, pourquoi d’infiniment petites particules solides en seraient dépourvues,

Toutes ces considérations, empruntées à la chimie physique, donnent une nouvelle actualité à l’explication proposée autrefois de la constitution physique du bioprotéon par NAEGELI, dans sa théorie des micelles (11). Cette dernière ne diffère guère de celle des colloïdes, et l’eau y joue également le rôle principal. D'après cet auteur, les micelles sont des aggloméralions de molécules entourées de zones concentriques d’eau attirées par elles. Ces micelles auraient la forme cristalline révélée par la réfringence de la cellulose, de l’amidon, des muscles, du protoplasme, en général. Elles exercent une attraction sur l’eau, mais il y a une limite ou elle est moindre que celle des micelles entre elles. Il se produit alors un arrêt de l’hydratation ; tant que l’équilibre subsiste dans ce système, la transparence peut être conservée; mais vient-il à se rompre, on observe une opalescence mate, comme dans un liquide où se seraient accu-

mulés une foule de schyzomicètes. Les micelles seraient généralement unies en chaînes,

qui, à leur tour, seraient disposées en réseaux ou bien en charpentes à mailles plus ou moins larges : les lacunes ou interstices micellaires sont occupés par de l’eau. D’après NagGeui, l’eau se trouverait dans le bioprotéon sous quatre états : 1° eau de constitution

PORT AE ft > Pre ed ti

Ci Ag HOT EN DE