L. Hn

HÉMOeLOBIWE. Physiologie (syn. he'matoglohuUne, hémntocristalliney cruorine). On désigne sous ce nom la matière colorante du sang qui constitue la masse des globules rouges ; elle est cristallisable, elle présente des réactions spectroscopiques caractéristiques, et la propriété remarquable de fixer l'oxygène en combinaison instable; elle existe dans le sang à l'état d'hémoglo' bine oxygénée et à l'état d'hémoglobine réduite.

Uii^MôGLOBiNE. 24y

Cette matière colorante a été depuis longtemps isolée à l'état de cristaux microscopiques par Hùnefeld, Reichert, Kolliker, Leydig. Francke décrivit le moyen de l'extrait du sang de la rate (1851), et Kunde (1851) en détermina la préparation méthodique. Ces observateurs n'observaient les cristaux du sang qu'en quantités très-petites et les étudiaient au microscope. Lehmann, sous le nom d'hématocristalline, en a donne des figures qui sont actuellement encore reproduites dans certains livres classiques sous le nom de cristaux d'hémoglobine; malgré la dilTérence de dénomination, il a eu le mérite d'étudier les formes cristallines diverses de la matière colorante du sang chez différents animaux.

C'est lloppe-Seyler qui, le premier, découvrit les caractères spectroscopiques de l'hémoglobine et fixa pour longtemps les incertitudes des chimistes au sujet delà matière colorante du sang. Il montra que l'hémoglobine, matière colorante principale du sang veineux, se transforme pendant la respiration en oxyhémoglobiue, matière colorante principale du sang artériel en absorbant de l'oxygène, et que réciproquement l'oxyhémoglobine du sang artériel échangeant avec les tissus son oxygène redevient hémoglobine. 11 établit définitivement une distinction entre l'hémoglobine et l'hématine, et montra que l'oxyhémoglobine extraite du sang des animaux et cristallisée présente des propriétés spectroscopiques et chimiques identiques à celles de la matière colorante du sang artériel.

A partir de ce moment, les travaux de Scbmidt, de Valcntin (1865), de Stokes (1864), de Preyer (1868), constituent la période initiale de la découverte de l'hémoglobine. Depuis les vingt dernières années, les recherches ont été nombreuses et onl; fait accomplir de grands progrès que nous signalerons au cours de cet article.

L'usage a consacré le mot oxyhémoglobine pour désigner l'hémoglobine oxygénée, et il est préférable d'employer ce mot pour éviter toute confusion. Le terme hémoglobine devrait toujours être réservé pour exprimer la matière colorante du sang, sans distinction de l'état d'oxygénation ou de l'état de réduction. Les produits de décomposition de l'hémoglobine sont nombreux, nous décriions les principaux que l'on peut grouper ainsi qu'il suit :

L'oxyhémoglobine, privée d'oxygène, se transforme en hémoglobine réduite ; privée d'une partie de son oxygène, elle forme la méthémoglobine.

L'oxyhémoglobine traitée par les acides se transforme en hématine.

L'hémoglobine réduite se transforme sous l'influence des acides en hématine réduite ou hémochromogène.

L'hématoporphyrine, appelée aussi hématine sans fer, l'hématosine, l'Iiématoïdine, sont aussi des dérivés de l'oxyhémoglobine et de l'hémoglobine ayant pour caractère commun l'absence du fer.

OxïHÉMOGLOBiKE. Préparation. Les nombreux procédés employés reposent sur ce principe général que l'oxyhémoglobine doit être séparée du stroma des globules pour être soumise à la cristallisation. Le moyen le plus simple a été employé par Rollet, il consiste à détruire le globule par la congélation. On laisse tomber goutte à goutte du sang défibriné de cobaye dans un vase entouré d'un mélange réfrigérant, puis on porte le sang rapidement à la température de 20 degrés, le sérum est coloré par l'oxyhémoglobine dissoute ; en répétant plusieurs fois l'opération, il se forme spontanément des cristaux d'oxyhémoglobine, ou bien il suffit d'ajouter de l'alcool ou do l'éther à la solution pour obtenir des cristaux d 'oxyhémoglobine.

250 HEMOGLOBINE.

Pour l'examen microscopique des cristaux dhémoglobine, on em|jloiera les procédés suivants : On dépose sur une lame de verre une goutte de sang défibriné de cobaye ou de chien, on la laisse évaporer jusqu'à ce que les bords commencent à se dessécher, ensuite on laisse tomber au centre une goutte d'e;ui et on recouvre avec la lamelle de verre, on assiste à la formation des cristaux. On peut aussi ajouter \me goutte d'éther ou de cliloroforme à une goutte de sang défibriué et recouvrir avec la lamelle. Un piocédé très-simple que j'ai employé souvent consiste à recueillir du sang de cobaye dans du sulfate de soude en solution et à le traiter par l'éther.

Pour examiner au spectroscope l'oxyhémogiobine, il suffit de diluer du sang dans de l'eau et d'en étudier les réactions dans une cuvette prismatique, dans la cuvette de Preyer ou dans un hématoscope. Lorsqu'il s'agit d'obtenir des quantités d'oxyliémuglobine assez notables pour en l'aire l'analyse ou s'en servir pour établir des dilutions graduées, les procédés sont beaucoup plus compliqués, 11 est indispensable de consulter les monographies et les traités de chimie pour exécuter pratiquement ces préparations, c'est pourquoi nous nous contentons de résumer les principaux d'entre eux.

Procédés^ de Hoppe-Seijler. Le sang défibrint' avec 10 fois au moins son volume d'une solution de chlorure de soilium renfermant 1 volume d'une solution saturée de ce sel pour 14 volumes d'eau (9 pour 19). On laisse reposer un à deux jours à une basse température jusqu'à ce que les globules se soient presque complètement déposés au fond du vase. Le liquide est alors décanté. La masse formée par les globules est additionnée d'une petite quantité d'eau et d'une quantité égale d'éther. Le mélange est agité, puis, l'éther ayant été décanté, ou filtre à la température de 0 degré, et l'on ajoute au liquide un quart de son volume d'alcool refroidi à 0 degré. On laisse reposer la liqueur pendant quelques jours à une lempérature de — 5 à — 10 degrés. On obtient ainsi une masse cristalline, contenant des substances albumineuses mélangées à des cristaux d'oxyhérnoglobine. Pour obtenir ces derniers à l'état pur, il faut faire plusieurs cristallisations successives ; pour cela la masse cristalline est recueillie sur un filtre à 0 degré, et traitée par un peu d'eau à 40 degrés; l'hémoglobine se redissout, et on la fait de nouveau cristalliser par l'addition d'un quart de son volume d'alcool et en la laissant au repos plusieurs jours à une température au-dessous de 0 degré. La théorie de cette préparation est simple, l'addition de solution de sel marin a pour but de séparer les globules ; l'eau et l'éther dissolvent la matière colorante; en ajoutant l'alcool à la solution aqueuse, on diminue la solubilité de l'hémoglobine, d'où la cristallisation plus facile.

Le procédé de Kiihne repose sur ce principe que le sang du cheval maintenu à température basse laisse déposer les globules rouges et permet de les isoler du sérum, et sur l'action destructive de la bile sur le stroma des globules.

Le sang du cheval est recueilli dans une éprouvetteque l'on refroidit de manière à empêcher la coagulation. Les globules se déposent et se séparent du plasma. On décante ce liquide et l'on ajoute aux globules 1 gramme de bile cristallisée par COO centimètres cubes de sang. Les globules se dissolvent, ou les sépare du dépôt fibrineux qui se forme, et on ajoute à la liqueur de l'alcool à 90 degrés acidulé avec de l'acide acétique. On laisse reposer à 0 degré et l'oxyhémogiobine se précipite en masse cristalline.

HEMOGLOBINE. 251'

\u& procédé de Preyer repose sur la dissolution de l'hémoglobine par des congélations successives et l'emploi de l'alcool, il demande comme les précédents des manipulations répétées et qui exposent à de grandes pertes de la matière colorante; ils doivent être pratiqués en hiver et par des températures trèsbasses.

Propriétés phijsiques. Les cristaux d'oxyhémoglobine se présentent sous l'aspect d'une poudre rouge clair, dans laquelle le microscope fait voir des formes cristallines variables suivant les animaux d'où provient le sang. Preyer les a décrites dans 47 espèces de Vertébrés, et ses résultats ont été reproduits et complétés par llenninger. Elles appartiennent pour la plupart au système rhombique. Tels sont les cristaux du sang de l'homme, du chien, du cobaye, du lapin, du chat, du cheval, du lion, du couguar, du Fdk marmorala. Chez le Cobaye l'aspect de ces cristaux ressemble à celui de tétraèdres, mais en réalité ils forment des moitiés de pyramides rhombiques (Lang).

Chez l'homme, les cristaux forment des rectangles allongés, rhombes, à angle de 54°,6, ou des prismes à six pans; ils appartiennent au système cristallin orthorhombique (Funke, Von Lang).

Chez quelques animaux, l'écureuil, le hamster, la souris, les cristaux ont la forme de tablettes hexagonales (système hexagonal). Enfin, chez le cheval, l'hémoglobine a été obtenue sous deux aspects, tables rhombiques et prismes longs et en aiguilles.

Ces différences dans la cristallisation se retrouvent pour la solubilité des diverses ox\ hémoglobines qui sont dissoutes par l'eau en quantité variable. Les cristaux les moins solubles, comme ceux du cochon d'Inde et du chien, sont les plus faciles à préparer par les procédés indiqués précédemment. La solubilité varie avec la température, elle est plus prononcée avec les températures élevées, c'est pourquoi l'on redissout les cristaux avec de l'eau à 20 ou 50 degrés. Lehmann a trouvé que la solubilité de l'oxyliémoglobine du cobaye est de 16 pour 100, mais lloppe-Seyler indique pour l'oxyhémoglobine du chien 2 pour 100 à 5 degrés centigrades.

L'oxyhémoglobine est soluble dans les dissolutions très-étendues d'alcalis, d'ammoniaque et de carbonates alcalins, mais elle s'y altère au bout de quelques jours, elle se dissout et se conserve au contraire dans la glycérine et les solutions étendues d'albumine, de sucre, de lait, de raisin et de canne ; elle est soluble dans l'urine, les solutions d'urée, les diverses humeurs de l'écoELomie, mais elle s'y altère rapidement.

L'oxyhémoglobine est insoluble dans l'alcool absolu, elle se décompose rapidement dans l'alcool étendu d'eau, elle est également insoluble dans l'éther, les essences, les huiles, le chloroforme, la créosote, le sulfure de carbone.

Propriétés optiques. Les cristaux d'oxyhémoglobine ont une coloration rubis éclatante lorsqu'on les examine au microscope, ils sont biréfringents et d'une grande transparence, mais ces caractères disparaissent lorsqu'il y a mélange d'hémoglobine amorphe, ou d'hémoglobine réduite, ou bien un commencement d'altération.

Les réactions spectroscopiques de l'oxyhémoglobine offrent une importance considérable en hématologie, elles ont été décrites dans divers articles de ce Dictionnaire (article Sang [Médecine légale], Tourdcs ; article Spectroscope \ Biologie], Eénocqne, et aussi dans l'article Hématoscope, Hénocque).

Je rappelle ici que l'oxyhémoglobine en solutions, et suivant l'épaisseur exa-

252 IIÉMOGLOBINI-:.

minée, offre deux bandes caractéristiques situées à droite de D et à gauche de E, c'est-à-dire dans le jaune ; ces deux bandes se retrouvent dans des solutions très-faibles, à condition d'augmenter l'épaisseur de la couche de liquide : en effet, Hoppe-Seyler a montré qu'on peut encore voir les deux bandes en examinant des 5olulions de 1/100 milligramme pour 1 centimètre cube d'eau, soit 1/100 000. J'ai constaté qu'on peut voir ces deux bandes en observant les cristaux d'oxyhémoglobine disposés en simple couche entre deux lames de verre, à l'aide du micro-spectroscope.

La détermination de la position précise de ces deux bandes « et p a été l'objet de recherches qui n'ont pas donné des résultats tout à fait concordants, parce que les divers observateurs n'ont pas ramené leurs mesures à des quantités bien déterminées d'oxyhémoglobinc. Cependant Jiiderholm a trouvé que les parties moyennes de ces bandes correspondent pour la bande a à 577,5 "k et pour la bande [i à 559,5 X ou millionièmes de millimètres. De mon côté, j'ai établi que, lorsqu'on examine une dilution d'oxyhémoglobine ou même le sang à une certaine épaisseur, on observe le phénomène des deux bandes également obscures, et occupant des espaces égaux en longueur d'onde : or, les deux bandes mesurent alors « = 590 à 570 millioniinèties. j3 = 555à 553 millionimètres : la partie moyenne est donc pour a 580 et pour p 540 millionimètres ; ces résultats conlirnicnt ceux de Jaderholm.

Propriétés chimiques. L'oxyhémoglobine desséchée dans le vide au-dessous de 0 degré peut être conservée dans des tubes de verre fermés, à la température ordinaire ; elle peut êlre chauffée jusqu'à 100 degrés sans être altérée, placée sur une lame de platine à une température plus élevée elle se boursoufle, s'enflamme, donne une odeur de corne grillée et laisse un résidu d'oxyde ferrique ronge brun.

Exposée à l'humidité ou dissoute dans l'eau, elle s'altère rapidement ; chauffée quelque temps à 70 ou 80 degrés, elle se transforme en hématine et en matière albuminoide. L'alcool étendu mélangé d'ammoniaque, l'eau de chlore, l'acide acétique, décolorent les cristaux d'oxyhémoglobine. L'acétate de plomb et le sousacétate de plomb ne précipitent pas l'oxybéraoglobine de ses solutions.

Les acides en solution aqueuse produisent des précipités de substances albuminoïdes colorés en brun par l'hématine. Les acides acétique, oxalique, phosphorique, tartrique, décomposent l'oxyhémoglobine en la dédoublant en hématine et en matière albuminoide ou bien en la transformant d'abord en mélhémoglobine. Les alcalis agissent plus lentement, cependant la potasse caustique, l'ammoniaque, amènent à des degrés divers la transformation en hématine et en mélhémoglobine.

Les réactions les plus remarquables sont celles que produisent les agents réducteurs, ceux-ci enlèvent à l'oxyhémoglobine son oxygène et la transforment en hémoglobine réduite. On verra plus loin quelle est l'importance de ce déplacement de l'oxygène.

Composition de l'oxyhémoglobine. Elle n'est pas encore déterminée définitivement, en ce sens que nous ne possédons pas la formule rationnelle de cette substance, mais seulement des formules empiriques. Cependant les analyses de Schmidt, Hoppe-Seyler, Biicheler, Preyer, Kossel, Otto, Hufner et Zinoffsky, ont fait connaître les particularités les plus importantes de la composition de l'oxyhémoglobine. Nous résumons dans le tableau suivant les premières analyses de Hoppe-Seyler, de Schmidt, de Kossel (cheval), d'Otto (porc) :

HEMOGLOBINE.

Carbone

Hydrogène

Azole

Oxygène

Soufre

Fer

Aciile phosplioriquo

Eau de cristallisation.

SCIIMIDT ET IIOrPE-SEVLEn.

Chien.

21, Si

Oie.

100,00 lour lOU.

Cochon (l'Inde.

Écureuil.

7 pour 100.

KOSSEL.

Cheval.