DOSAGE DE L’AZOTE TOTAL
phosphorique anhydre (mélange formé avec 1 litre d’acide sulfurique et 200 grammes d’anhydride phosphorique) et 0CC,4 de mercure; puis 5 centimètres cubes d’urine (l’acide phosphorique anhydre sert à fixer l’eau de l’urine et à empêcher l’hydratation de l’acide sulfurique qui pour cette opération doit être et rester concentré; — on a constaté que lorsqu’on ajoute un peu de mercure, la destruction et l’oxydation de la matière organique se font plus rapidement.) Ce mélange est porté et maintenu à l’ébullition jusqu’à ce que la décoloration soit complète. Cette liqueur contient alors du sulfate d’ammoniaque, du sulfate de mercure et de l’acide sulfurique en excès. On laisse refroidir. On ajoute de la soude caustique (solution de densité 1,23) de façon à saturer la presque totalité de l’acide sulfurique libre, et on laisse refroidir de nouveau. On ajoute alors de la soude caustique jusqu’à réaction nettement alcaline, puis 12 centimètres cubes d’une solution de sulfure de potassium (obtenu en dissolvant 2 parties de sulfure de potassium dans 3 parties d’eau) pour précipiter le mercure à l’état de sulfure de mercure. Cette liqueur est alors soumise à la distillation et l’ammoniaque dégagée est reçue dans une quantité connue d’une solution acide titrée. En déterminant le titre acide de cette solution après que la distillation de l’ammoniaque est terminée, on peut connaître la quantité d’acide neutralisé par l’ammoniaque, par conséquent la quantité d’azote de la matière organique soumise à l’analyse.
L URINE
Les principales substances azotées normalement contenues dans l’urine normale de l’homme sont les suivantes :
1. L 'urée peut être considérée comme la carbamide. Qu’est-ce que la carbamide?
Les carbonates neutres répondant à une formule telle que :
cou f ^a-
l’acide carbonique théorique est :
composé qu’on ne connaît pas, mais qu’on peut imaginer pour les besoins de la démonstration. Le gaz carbonique GO2 est l’anhydride carbonique obtenu en enlevant H20 à l’acide carbonique vrai, de même que l’anhydride sulfurique SO3 est obtenu en enlevant I120 à l’acide sulfurique SO'H2.
Les ainides peuvent être considérées comme résultant de la substitution du groupe atomique AzH2 au groupe atomique OH dans les acides; par conséquent la carbamide répond à la formule :
’ L'urée.
L’acide urique et les ui ates.
L'acide hippurique et les hippurales.
La créatinine, etc.
AzH2.
AzH2.
C’est la formule de l’urée.
l’urée.
On sait d’autre part que les amitiés et les sels ammoniacaux présentent des relations intimes : les amides peuvent être considérées comme des sels ammoniacaux déshydratés et les sels ammoniacaux comme des amides hydratées.
Ainsi considérons l’acide oxalique :
COOH - COOH.
L’oxamide est :
COAzH2 — COAztl2.
Gt le sel ammoniacal correspondant, l’oxalate d’ammoniaque, est :
C02AzH* — CO-AzH4.
On voit que :
De même :
[COAzH2]2 -f 2H20 = (C02AzH»)2 Oxamide. Oxalate
d'ammoniaque.
C0(AzII2)2 +-2H20 =C03(AzIl'»)2 Carbamide. Carbonate
Urée. d'ammoniaque.
L’urée est une substance soluble à la température ordinaire dans son poids d’eau, et dans 5 fois son poids d’alcool. Elle est plus soluble à chaud dans l’alcool et dans l’eau, et cristallise par refroidissement de ses solutions aqueuse ou alcoolique en longues aiguilles incolores prismatiques du système rhombique.
L’urée forme avec plusieurs acides des combinaisons cristallines : les plus importantes sont Y azotate et Y oxalate d'urée. Si on traite une solution aqueuse concentrée d’urée par l’acide nitrique fort,
l’urine.
il se produit un précipité cristallin d’azotate d’urée. De meme si on traite une solution aqueuse concentrée d'urée par une solution saturée d’acide oxalique, il se produit un précipité cristallin d’oxalate d’urée.
L'urée ou ses solutions sont décomposées par certains agents oxydants tels que Yhypobromite de soude en gaz carbonique et azote, volumes égaux des deux gaz :
CO(AzH2)2 + 3NaOBr = 3NaBr + C02 + AzA + 2H20.
Sous l’influence de certains microorganismes, l’urée subit une fermentation dite fermentation ammoniacale : 2 molécules d’eau sont fixées sur 1 molécule d’urée : l’urée est transformée en carbonate d'ammoniaque. On comprend sans peine cette transformation si on se reporte à ce que nous venons de dire sur la parenté de l’urée et du carbonate d’ammoniaque.
L’urée abandonnée à l’air subit toujours la fermentation ammoniacale : le ferment ou plus exactement les ferments figurés capables de produire cette transformation sont abondants dans les poussières de l’atmosphère. Le carbonate d’ammoniaque a une réaction alcaline ; l’urée a une réaction neutre. Lors donc que l’urée subit la transformation ammoniacale, l’urine prend une réaction alcaline de plus en plus marquée.
De nombreux procédés ont été proposés pour doser l’urée de l’urine. Nous ne les passerons pas en revue : leur compréhension nécessiterait une
l’urée.
étude beaucoup trop approfondie de l’urine. Nous nous contenterons d’indiquer un procédé simple reposant sur la décomposition de 1 urée en azote et gaz carbonique par l’hypobromite de soude.
Supposons qu’on ajoute à une solution d’urée, à de l’urine par exemple, un grand excès d’hypobromite de soude et de lessive de soude caustique : l’urée est décomposée en gaz carbonique et azote ; le gaz carbonique est retenu par la lessive de soude caustique et l’azote est mis en liberté seul. Les autres substances azotées de l’urine ne fournissent pas d’azote dans ces conditions. — Si on mesure le volume d’azote dégagé, on m en peut conclure la quantité correspondante d’urée : 100 grammes d’iu'ée contiennent 46s1', 66 d’azote;
— 100 grammes d’azote correspondent à 214sr,28 durée.
Pratiquement on peut opérer de Fig. H.
la façon suivante : Un tube AB, formé de 2 parties A et B réunies par un robinet R, graduées en dixièmes de centimètre cube, est placé sur une éprouvette remplie de mercure, M. La partie B du tube est remplie de mercure. Dans la partie A on verse l’urine à analyser. En soulevant le tube de façon que le robinet s’élève au-dessus du mercure de M et ouvrant ce robinet on fait pénétrer dans la partie B de l’appareil une certaine quantité d’urine qu’on peut con-
l’urine
naître en lisant l’abaissement du niveau de l’urine dans la partie A de l’appareil. On enlève avec un papier buvard ce qui reste de liquide dans A ; on y verse la solution d’hypobromite de soude et on fait pénétrer dans la partie B, par la même manœuvre que précédemment, un volume de cette solution égal à plusieurs fois le volume de l’urine introduite. Le dégagement gazeux se produit ; on lit dans la partie B le volume de gaz : soit V ce volume, T la température, H la pression atmosphérique, F la tension maxima de la vapeur d’eau à la température T, a le coefficient de dilatation cubique des gaz ; le poids d’un litre d’azote étant lK>',2b6 ; le poids d’azote dégagé est :
d’où l’on peut calculer le poids d’urée P:
ou
= pX
On peut, si l’on ne possède pas de cuve à mercure, se servir d’un appareil disposé comme l’indique la figure 12 :
Deux petits ballons A et B sont réunis par un lube de verre recourbé T ; les orifices a et b sont fermés l’un par un bouchon plein a, l’autre par un bouchon percé d’un trou, b, dans lequel s’engage un tube t (verre et caoutchouc) communiquant avec une petite cloche c graduée en dixièmes de centimètre cube et
l’urée.
plongeant dans l’eau. — Les bouchons ci et b étant enlevés, on introduit dans A 1 urine, 2 centimètres cubes par exemple ; dans B la solution dhypobromite d’alcali alcalin, 10 centimètres cubes par exemple ; on bouche en a, on fixe en b et on lit le niveau de l’eau dans la cloche c, les niveaux de l’eau étant amenés à être dans un même plan à l’intérieur et à l’extérieur de la cloche. En incli-
nant l’appareil AB on mélange les deux liquides : un dégagement d’azote se produit : le niveau de l’eau baisse dans la cloche c graduée. En soulevant la cloche pour que le niveau du liquide soit le même à l’intérieur et à l’extérieur de la cloche c, on lit le nouveau niveau : on connaît ainsi l’augmentation de volume du gaz contenu dans l’appareil, par conséquent le volume de l’azote dégagé. On peut calculer son poids d’après la formule précédemment donnée. En général on se reporte à des tables vendues avec l’appareil, lesquelles donnent pour chaque température la quantité d’urée corres-
330 l’urine.
pondant à une augmentation de volume lue sur l’appareil.
La solution d’hypobromite de soude employée se prépare en mélangeant 60 centimètres cubes de lessive de soude caustique commerciale, 140 centimètres cubes d’eau et 7 centimètres cubes de brome.
La quantité d’urée excrétée normalement par les urines d’un homme adulte de poids moyen, recevant une alimentation mixte, partie animale et partie végétale, est d’environ 30 grammes par 24 heures.
L'urée, substance azotée, est nécessairement un produit de désassimilation des substances azotées de l’organisme, c’est-à-dire des substances protéiques. Comment l’urée dérive-t-elle des substances protéiques ? Se forme-t-elle directement ou n’est-elle que le dernier terme d’une série de transformations successives ?
On n’a jamais pu, par les procédés mis en œuvre jusqu’à ce jour, faire de l’urée en partant des substances protéiques en dehors de l’organisme. Les chimistes ont obtenu par diverses méthodes des produits de décomposition simples des substances protéiques, mais jamais d’urée. Parmi ces produits de décomposition, nous avons signalé les acides amidés (glycocolle, leucine, etc.). Nous pouvons signaler encore le gaz carbonique, l’ammoniaque, etc. Tous ces produits prennent naissance lorsqu’on soumet à une température élevée sous pression les substances albuminoïdes à l’action de la vapeur d’eau ou mieux des acides ou alcalis.
l’urée.
Ne peut-on pas considérer ces produits comme des précurseurs de l’urée ? En dehors de l’organisme on n’a pas pu obtenir d’urée en partant des acides amidés, ou en parlant du carbonate d’ammoniaque. 11 n’en est pas de même dans l’organisme. — En injectant dans l’organisme vivant des acides amidés, on a vu augmenter la proportion d’urée. Mais rien ne prouve que les acides amidés existent jamais dans l’organisme : on n’a pas trouvé la leucine ou le glycocolle libres dans les tissus. On ne peut donc pas dire que les substances albuminoïdes subissent dans l’organisme une décomposition donnant lieu à la formation d’acides amidés aux dépens desquels se formerait l’urée : les acides amidés n’apparaissent pas comme nettement et nécessairement des précurseurs de l’urée. — En injectant dans les veines du carbonate d’ammoniaque ou un sel d’ammoniaque capable de donner sous l’inüuence des oxydants du carbonate d’ammoniaque, tel que le formiate d’ammoniaque, on a vu la proportion d’urée augmenter et on a reconnu que cette transformation du sel d’ammoniaque en urée se fait dans le foie. — On a reconnu encore que dans certaines affections hépatiques la quantité d’urée diminue dans les urines en même temps qu’augmente la proportion ordinairement minime des sels ammoniacaux: la proportion d’ammoniaque éliminée par l’homme sain en 24 heures est de 40 à 90 centigrammes ; elle peut atteindre 250 centigrammes dans la cirrhose hépatique. En supposant que cet excès d’ammoniaque éliminé dans la cir-
l’urine.
rhose hépatique n’est pas un résultat des altérations nutritives morbides et résulte uniquement d’une non-transformation de sels d’ammoniaque en urée, ce qui, nous insistons sur ce point, n’est pas démontré, il n’en résulterait pas que toute l’urée contenue dans l’urine a pour origine les sels ammoniacaux produits par l’organisme.
Enfin, nous avons vu en étudiant le muscle qu’on a pu obtenir de l’urée parmi les produits de décomposition de la créatine : la créatine bouillie avec des alcalis, notamment avec l’eau de baryte, fournit une petite quantité d’urée. La créatine se rencontre normalement dans le muscle : il est donc possible qu’une partie de cette créatine se transforme en urée dans l’organisme, puisque la décomposition chimique que nous venons de rappeler montre les relations de ces deux substances.
Concluons de cet ensemble de faits que peutêtre une petite partie de l’urée a pour origine des sels ammoniacaux transformés par le foie ; mais que nous ignorons les modes de formation de la plus grande partie de l’urée.
2. L'acide urique C5H4Az40;i se trouve dans l’urine à l’état d’urates. L’acide urique est extrêmement peu soluble dans l’eau : il se dissout dans environ 2000 parties d’eau bouillante et dans environ IbOOO parties d’eau froide.
L’acide urique, acide diatomique, forme 2 séries de sels, les unîtes et les biurates tels que:
CuI12Az'*03N,a2, urato de soude.
OHSAzHRNa, biurate de soude.
l’acide urique. 333
Les urates neutres, tout en étant peu solubles dans l’eau, sont néanmoins beaucoup plus solubles que l’acide urique : l’urate neutre de soude se dissout à la température ordinaire dans 75 parties d’eau; l'urate neutre de potasse dans 40 parties d’eau, l’urate neutre de chaux dans 1500 parties d’eau.
Les biurates sont moins solubles que les urates neutres : le biurate de soude se dissout dans 1200 parties d’eau ; le biurate de potasse dans 800 parties d’eau, le biurate d’ammoniaque dans 1600 parties d’eau et le biurate de chaux dans 600 parties d’eau.
L’urine humaine contient surtout de l’urate neutre de soude et un peu d’urate neutre de potasse (l’urine des oiseaux et des reptiles contient surtout du biurate d’ammoniaque).
Les urates sont décomposés par les acides minéraux tels que l’acide chlorhydrique, il se forme de l’acide urique et un sel à acide minéral, tel qu’un chlorure.
Les urates possèdent la propriété de réduire la liqueur de Fehling, mais ne possèdent pas la propriété de réduire en présence d’alcalis les sels de bismuth.
L’acide urique et les urates présentent une réaction caractéristique, dite réaction de la murexide.
Si, dans une petite capsule de porcelaine, on verse sur une petite quantité d’acide urique ou d’uiate solides quelques gouttes d’acide nitrique, et si on chauffe, il se produit un abondant dégagement
l’urine.
gazeux en même temps que l’acide urique se dissout. Si l’on évapore au bain-marie la liqueur ainsi obtenue, il reste un résidu d’un beau rouge. Si après refroidissement on ajoute à ce résidu quelques gouttes d’ammoniaque, la coloration devient rouge pourpre ; — si au lieu d’ammoniaque, on ajoute de la potasse, la coloration devient bleue ou bleue violette. Cet ensemble de réactions colorées constitue la réaction de la murexide.
La réaction de la murexide permet de caractériser l’acide urique et les urates.
Pour doser l'acide urique dans une liqueur contenant des urates, notamment dans l’urine, on se fonde sur la décomposition des urates par un acide minéral et sur l’insolubilité de l’acide urique.
A 200 centimètres cubes d’urine, on ajoute 10 centimètres cubes d’acide chlorhydrique de densité 1,12 et on abandonne le mélange dans un lieu froid pendant quarante- huit heures. Le dépôt d’acide urique ne se fait pas immédiatement ; mais au bout de quarante-huit heures (en général au bout de quelques heures), on voit se former sur les parois et au fond du vase un précipité cristallin fortement coloré d’acide urique. On jette sur le filtre, on lave le précipité avec un peu d’eau, on dessèche dans le vide et on pèse.
La quantité d’acide urique contenu dans l’urine de l’homme adulte ayant une alimentation mixte est, en vingt-quatre heures, un peu moindre que 1 gramme. Cette quantité augmente considérable-
l’acide urique. 335
ment clans les cas de leucémie : elle peut atteindre 4 grammes.
Chez les oiseaux et les reptiles, l’acide urique représente la plus grande partie de l’excrétion urinaire azotée : l’urée y est fort peu abondante. L’abondance d’urates peu solubles dans l’urine des oiseaux et des reptiles rend compte de l’état des urines de ces êtres, lesquelles urines sont en partie solides.
Parmi les principales réactions de décomposition de l’acide urique, nous signalerons les suivantes, qui présentent quelque intérêt pour le physiologiste :
Chauffé en tube scellé avec de l’acide chlorhydrique à 170°, l’acide urique se décompose en glycocolle, ammoniaque et gaz carbonique.
Sous l’influence d’agents oxydants, tels que l’acide nitrique, le peroxyde de plomb, etc., l’acide urique se décompose et donne divers produits parmi lesquels se trouve l’urée.
Ces réactions établissent une relation chimique entre l’acide urique, d’une part, l’urée, le glycocolle et le carbonate d’ammoniaque, d’autre part.
Les agents oxydants tels que l’acide nitrique permettant d’obtenir de l’urée en parlant de l’acide urique, on en a conclu que dans l’organisme l’urée pourrait avoir comme précurseur l’acide urique ; en d’autres termes, on en a conclu que l’acide urique est un produit incomplètement oxydé de la désassimilation azotée de l’organisme, l’urée étant le produit le plus oxydé. — On a constaté en outre que l’injection d’acide urique ou d’urates détermine une augmentation de l’excrétion d’urée.
L URINE
Mais ces conclusions sont purement hypothétiques, et on peut leur adresser deux objections capitales :
1° Chez les oiseaux dans l’organisme desquels les oxydations sont au moins aussi énergiques que chez les mammifères, c’est l’acide urique qui domine dans l’urine, c’est l’urée qui y est peu abondante. Il y a plus : si, chez l’oiseau, on injecte des acides amidés, leucine, glycocolle, etc., et même de l’urée, on constate que l'acide urique augmente dans les urines et que l’urée n’augmente pas.
2° Dans les maladies où l’on constate des troubles de la respiration pulmonaire ou de la respiration intime des tissus; à la suite des hémorragies; dans des atmosphères confinées ou pauvres en oxygène, on ne constate pas d’augmentation d’acide urique dans l’urine et de diminution d’urée.
Les considérations suivantes, bien que se rapportant aux oiseaux, présentent un intérêt assez considérable pour que nous les exposions ici.
Lorsqu’on étudie les produits excrétés par le rein d’une oie, on constate que les urates représentent 60 à 70 p. 100 de l’azoLe urinaire, et les produits ammoniacaux 9 à 18 p. 100 de cet azote urinaire. — Chez l’oie privée de foie (l’opération n’entraîne pas la mort immédiatement) les urates ne représentent plus que 3 à 6 p. 100 de l’azote urinaire; les sels ammoniacaux en représentent 50 à 60 p. 100.
On en a conclu que les sels ammoniacaux étaient peut-être, chez les oiseaux au moins, les précurseurs de l’acide urique, la transformation en acide
LACIDE JLIIPI’UIUQU E. 337
urique se faisant, sinon exclusivement, du moins surtout dans le l'oie.
Cette conclusion n’est pas absolument certaine, parce que l’ablation du foie est accompagnée d’autres troubles nuLritifs: c’est ainsi qu’on voit l’acide lactique apparaître en grande abondance dans l'urine. 11 est possible que la présence d’un excès d’acide lactique dans l’organisme détermine des modifications de la nutrition intime, amenant une augmentation de la production d’ammoniaque, et une diminution de la production d’acide urique, sans que l’acide urique dérive de sels ammoniacaux.
Sur les conditions de formation de l’acide urique dans l’organisme, nous ne pouvons donc pas formuler de conclusions, de même que nous n’en avons pas pu formuler sur les conditions de formation de l’urée.
3. L'nrine de l’homme et surtout l’urine des animaux herbivores contient de V acide hippurique, ou plus exactement des hippurates.
L’acide hippurique est une substance cristallisant en prismes rhombiques allongés, peu soluble dans l’eau (soluble dans 600 parties d’eau froide), soluble dans l’alcool. — L’acide hippurique est un acide monobasique donnant des sels cristallisables.
Les hippurates d’alcalis et de terres alcalines sont solubles dans l’eau et dans l’alcool.
Bouilli avec des acides minéraux ou des alcalis caustiques, l’acide hippurique est dédoublé avec fixation d’eau en acide benzoïque et glycocolle (ce Cliirn. pliysiol. — 2» édit. 22
L URINE
dédoublement de l’acide hippurique se produit également dans l’urine soumise à l’action des microorganismes de la putréfaction : l’urine putréfiée contient des benzoates et du glycocolle).
Inversement un mélange d’acide benzoïque et de glycocolle chauffé dans un tube scellé donne de l’acide hippurique avec perte d’eau.
L’acide hippurique est donc du benzoate de qlycocolle.
CWCOOII + AzH2CH*COOH =1120 + CGHüCOAzHCHSCOOH.
Acide benzoïque. Glycocolle. Acide hippurique.
En étudiant la bile, nous avons vu que l’acide glycocholique qu’on' trouve dans la bile de l’homme et dans la bile du bœuf est un cholalate de glycocolle. Le glycocolle se produit par l’action des alcalis à haute température, ou par l’action du suc pancréatique, ou par l’action des microbes de la putréfaction sur les substances gélatineuses. On peut admettre que dans l’organisme, parmi les produits de désassimilation de ces substances gélatineuses, se trouve le glycocolle ; mais ce glycocolle ne reste jamais libre : il se conjugue, soit avec l’acide cliolalique, soit avec l’acide benzoïque.
Ainsi donc nous admettrons que le glycocolle contenu dans l’acide hippurique provient de la désassimilation de substances gélatineuses. — D’où vient l’acide benzoïque ?
On trouve des hippurates dans l’urine des animaux à jeun; donc au moins pour une partie l’acide benzoïque est un produit de désassimilation
l'acide hippurique.
dos tissus. — D’autre part, parmi les produits de putréfaction des substances alimentaires, surtout des substances végétales, on a reconnu la présence de produits qui, tels que l’acide phénylpropionique, sont transformables dans l’organisme en acide benzoïque.
On admet donc que l’acide benzoïque, qui passe dans l’urine à l’état d’acide hippurique, a son origine dans les produits de fermentation microbienne qui s’accomplissent dans le tube intestinal. Ces produits sont transformés dans l’économie en acide benzoïque qui se conjugue avec le glycocolle, produit de désassimilation des tissus.
Ces considérations sont appuyées par les faits suivants : — Chez un animal donné, la quantité d’acide hippurique des urines, toutes autres conditions étant égales, diminue lorsqu’on pratique l’antisepsie intestinale. — La quantité d’acide hippurique est surtout grande chez les herbivores, c’est-à-dire chez les animaux qui se nourrissent de substances capables de fournir, sous l’influence des putréfactions, de l’acide benzoïque ou des substances précurseurs de l’acide benzoïque, et chez lesquels les fermentations intestinales sont très importantes. — Enfin, on a signalé ce fait, que tant que le jeune veau se nourrit exclusivement de lait, on trouve dans ses urines de l’acide urique et pas d’acide hippurique dès qu’il se nourrit d’herbe, l’acide hippurique apparaît.
La quantité d’acide hippurique excrété en 24 heures par un homme adulte, ayant une alimen-*
l’urine.
tation mixte, est un peu moindre que 1 gramme.
4. Signalons parmi les produits azotés de l’urine la créatinine. En étudiant le muscle, nous avons indiqué les relations étroites qui unissent la créatinine et la créatine du muscle. Nous avons dit que la créatine bouillie avec l’acide chlorhydrique dilué perd une molécule d’eau et se transforne en créatinine. Il est par conséquent très probable, sinon absolument certain, que la créatinine de l’urine a pour précurseur la créatine, produit de désassimilation de la substance musculaii’e.
La quantité de créatinine éliminée en 24 heures par un homme adulte est d’environ 1 gramme.
Enfin, notons la présence dans l’urine, en très petite quantité, de substances dites substances xanthiques, dont les plus importantes sont la xanthine, l’hypoxanthine, la guanine, etc.
Pigments urinaires. — Les pigments urinaires n’ont pas été étudiés avec soin : on ne connaît que l’un de ces pigments, l’urobiline. Cette substance, nous l’avons dit précédemment, présente des relations intimes avec la bilirubine, substance colorante de la bile. Nous avons dit que sous l’inlluence des agents inducteurs, la bilirubine et aussi la biliverdine sont transformées en hydrobilirubine, substance qui est généralement considérée comme identique à l’urobiline.
C32H36Az406, bilirubine.
C32HW>Az'*0b urobiline.
Les ferments de l'urine. — On a signalé dans les urines normales la présence de ferments solubles en
