IV. GLOBULES ROUGES

Le tableau de la page 52 indique approximativement la composition chimique des globules rouges du sang des mammifères. Chez les autres vertébrés, ces globules contiennent en outre une forte proportion de nucléine dans leur noyau, et peut-être du fibrinogène, La densité des globules rouges est de 1080 à 1100 chez le cheval.

On ne peut songer à séparer les globules rouges par filtration : leur mollesse est telle qu'ils glissent à travers les pores du papier le plus fin. C'est par décantation et paf lavage qu'il faut les isoler. On mélange une certaine quantité de sang défibriné (de cheval, de chien) avec dix à quinze fois son volume d'une solution diluée de chlorure de sodium (à 1 "/o par ex.), on laisse aux globules le temps de se déposer, puis on décante le liquide surnageant. On répète ce lavage plusieurs fois, de manière à obtenir finalement une bouiUie de globules rouges exempte de sérum,

La plus grande partie du résidu sec des globules rouges est représentée par la matière colorante à laquelle Iloppe-Seyler a donné le nom d'hémoglobine. L'hémoglobine paraît unie chimiquement à quelque autre constituant du globule rouge, qui l'empêche de passer dans le plasma ou le sérum dans lequel elle est très soluble. Un grand nombre d'agents détruisent cette constitution du globule rouge, font passer l'hémoglobine en solution et rendent le sang

LE SAISG. M

transparent, semblable à une laque, d'opaque qu'il était (Roll&t)(J) : action (le l'eau distillée; congélation et dégel consécutif (production de cristaux de glace qui en fondant dissolvent les globules?), fortes décharges électriques, contact avec l'éther, le chlorofonuc, les acides biliaires, température de -4- 60°, extraction des gaz par le vide, etc.

L'hémoglobine se retrouve dans le sang de tous les vertébrés (à l'exception de quelques poissons) et chez un petit nombre d'invertébrés appartenant aux groupes zoologiques les plus divers, notamment chez le ver de terre (Rollet, 1861).

Hémoglobine et Oxy hémoglobine. — L'hémoglobine ou hématocristalline, matière colorante du sang, forme avec l'oxygène une combinaison peu stable : l'oxyhémoglobine. La formation de l'oxy hémoglobine dans le poumon et sa dissociation dans les capillaires de la circulation générale présente une importance capitale au point de vue de la respiration.

Préparation de V oxyhétnoglohine d'après Hoppe-Seyler (2). Les globules rouges isolés par le procédé décrit précédemment (sang de chien, de cobaye, de clieval) sont dissous dans une petite quantité d'eau froide (après avoir été lavés avec un peu d'éther). On obtient une liqueur d'un beau rouge cerise qui ne tarde pas à présenter un abondant dépôt de cristaux microscopiques d'oxyhémoglobine. La cristallisation est favorisée par l'addition d'un peu d'alcool (1/4 du volume). On recueille les cristaux sur le fdtre et on les purifie par recristallisation. Il faut choisir les grands froids de l'hiver pour cette préparation, car l'oxyhémoglobine s'altère à l'air dès que la température monte au dessus de 0". Elle se transforme d'abord en une substance d'un rouge sale, la met hémoglobine de Iloppe-Seyler. Renfermées dans des tubes scellés, les solutions de matière colorante du sang se conservent indéfiniment, car elles ne se putréfient qu'au contact de l'air. Cette conservation en vase clos réduit spontanément l'oxyhémoglobine à l'état d'hémoglobine qui ne cristallise pas. Mais le liquide extrait des tubes cristallise dès qu'on l'expose à l'air, par suite de la formation d'oxyhémoglobine.

Hiifner affirme cependant avoir obtenu des cristaux d'hémoglobine réduite en enfermant du sang humain dans des tubes scellés.

Si l'on veut simplement observer la ., ,.- ,, . ~~ T

^ , tig. la. — Cristaux microscopiques de

formation des cristaux en préparation ro\\ hémoglobine du Cobaye (téiiaèdres microscopique, on dépose une goutte de modifiés).

sang (de cobaye ou de chien) sur le porte objet, on attend que la dessiccation commence sur les bords, puis on ajoute une goutte d'eau et l'on couvre d'une lamelle. La préparation conservée dans un endroit frais, montre au bout de quelques minutes ou de quelques heures des cristaux rouges d'oxyhémoglo-

(i) Sitzungsber. d. Wiener Acad., XLVI, 1862.

(2) Hoppe-Seyleu, Mod. chem. Unters., 1867-1871; Zcitsclir. f. physiol. Chemic; Preyer, P//%er'A- Jrc/«y, 1868, p. 39u; die Blutkrystalle, Icna, 1871; Heynsius, Onderzockingcn, Leiden, 1869.

42 CIIAPlTUIi II.

bine. On peut également faire geler le sang (défibriné) en l'exposant au froid produit par un mélange de glace et de sel. Par le dégel, la matière rouge des globules passe en solution et ne tarde pas à cristalliser au contact de l'air. Ces cristaux sont biréfringents.

L'hémoglobine du cobaye cristallise en tétraèdres, celle du chien, du cheval, de l'homme en longs prismes appartenant au système rhombique; celle de l'écureuil cristallise dans le système hexagonal et celle du dindon dans le système cubique.

La forme cristalline, la solubilité dans l'eau, la quantité d'eau de cristallisation et l'intensité du pouvoir colorant présentent des variations notables

Fi" 16. — Spectroscope dispose pour l'examen du spectre d'absorption de 1 oxyhcmoglobnie. Les rayons lumineux émanes de la lampe E, traversent la solution rouge contenue dans 1(<. vase à faces parallèles D, (llcmatinomètre de Iloppe-Seyler) entrent dans le tiibc B, par une fente étroite, sont dispersés et réfractés par le prisme et arrivent a 1 oed de 1 observateur par la lunette A. La lampe F, sert à éclairer une écbelle graduée contenue dans le tube L. L image de cette échelle se réfléchit h la surface du prisme et vient se peindre a cote du spectre d'absorption, d'une espèce animale à l'autre. Il est donc probable qu'on a affaire à toute une série de substances distinctes, mais très-voisines les unes des autres.

L'oxyhémoglobine cristallise très-facilement chez le cobaye, le rat, le cheval, le chien, les cyprinoïdes, etc., difficilement chez l'homme, le lapin, le mouton, Irès-diflicilement chez le bœuf, le porc, la grenouille.

L'hémoglobine semble éprouver un changement dans sa constitution par le fait de la cristallisation. Ainsi l'hémoglobine naturelle n'est pas dilftisible, clic décompose énergiquemcnt l'eau oxygénée et active le phénomène de la coagulation du sang; tandis que la solution d'hémoglobine cristalhsée difïuse légèrement et qu'elle est sans action sur l'eau oxygénée et sur la coagulation. L'oxyhémoglobine du chien a la composition centésimale suivante d'après lloppc-Seyler' : C !i3,8;j-, H 7,ô2; N 16,47; 0 21,84; S 0,30; FeO,45; en

Lii s\N<;. 45

admettant que la molécule d'oxyhémoglobinc ne contienne (ju'un ;itome de fer, son poids moléculaire serait 15352 et sa formule pourrait être représentée par

CGOoH9GoNl54FeS30l79.

L'oxyhémoglobine appartient au groupe des Protéïdes de Hoppe-Scyler. Les acides et les alcalis la décomposent en une matière colorante brune feriifère, [Vhématine) et en une substance albuminoïde (albumine acide ou alcaline suivant le réactif employé). Elle est coagulée par la cbaleur et décomposée par les sels de beaucoup de métaux pesants. L'oxyhémoglobine peut jouer le rôle d'un acide faible, elle décompose le carbonate de sodium dans le vide; par l'électrolyse du sang, les cristaux d'oxyhémoglobine se forment au p()le positif.

L'hémoglobine réduite se décompose pareillement en présence des alcalis et des acides en une substance albuminoïde d'une part et en une matière ferrifère de couleur rouge, riiéinoehroinogène (ou hématine réduite) de l'autre. L'Iiémocliromogène (rouge) au contact de l'air absorbe de l'oxygène et devient hématine (brune).

Spectre d'absorption. La teinte de l'hémoglobine réduite est plus foncée, d'un l'ouge moins éclatant que celle de l'hémoglobine oxygénée. Ceci nous

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Fig. 17. — Spectres d'absorption des matières colorantes du sang. I Oxyiiéinoglobine en solution concentrée. IV Hémoglobine en solution concenti'ée.

II » I) diluée. V » » diluée.

III » ,1 très-diluée. VI » » trcs-diluée.

explique pourquoi le sang artériel prescjne saturé d'oxygène, est d'un beau rouge vermeil, tandis que le sang veineux qui contient beaucoup d'hémoglobine réduite est brun noirâtre. Ces différences de teinte se traduisent au spectroscope par des spectres d'absorption distincts et très-caracléristiqucs(l). La solution de matière colorante est introduite ilans un vase à faces parallèles

(I) Stokes, Proc. of the Rni/. Soc, 186i; IIoPi'E-SKVi.En, Ccnlralhl. f. mal.

I S(ii.

appelé hématinomètrc (D fig. IC) et interposé sur le trajet des rayons lumineux qui partent de la lampe pour aller au spectroscope.

Une solution concentrée d'oxyhémoglobine ne laisse passer que le rouge (voir fig. 17, I). Si l'on dilue convenablement, la zone rouge s'élargit et en même temps apparaît une zone de lumière verte entre E et F (fig. 17, II). Mais ce sont les solutions très-diluées qui seules donnent le spectre le plus caractéristique (fig. 17, III), présentant toutes les couleurs sauf deux bandes d'absorption voisines l'une de l'autre et situées entre D et E(l).

L'hémoglobine réduite, examinée en solution concentrée et modérément concentrée donne les spectres IV et V. En solution très-diluée l'image spectroscopique est plus caractéristique, elle présente une seule large bande d'absorption entre D et E.

Combinaison avec l'oxygène. — 1 gramme d'hémoglobine se combine à 1,68 c. c. d'oxygène (à 0° et 760""" P) pour former l'oxyhémoglobine; i gr. d'hémoglobine contient 0"''0045 de fer. Si l'on compare ces chiffres avec ceux des poids atomiques du fer et de l'oxygène, on voit que l'hémoglobine absorbe deux atomes d'oxygène pour chaque atome de fer (IIoppe-Seyler).

La combinaison oxyhémoglobine se forme chaque fois que l'hémoglobine se trouve en contact avec une atmosphère où la tension ou pression partielle de l'oxygène dépasse 5 ou 3 1/2 pour cent d'une atmosphère (2). L'oxyhémoglobine commence à se dissocier en oxygène et hémoglobine, dès que la tension de l'oxygène descend en dessous de cette limite. Le phénomène de combinaison ou de dissociation se produit, quel que soit le procédé employé pour augmenter ou diminuer la tension de l'oxygène. Ainsi l'oxyhémoglobine se dissocie sous l'influence du vide, d'un courant d'un gaz inerte (N, H, CO-i), d'agents réducteurs : limaille de fer, sulfure d'ammonium, sulfate ferreux en solution alcaline (Stokes), conservation en vase clos. La combinaison avec l'oxygène se reforme avec d'autant plus de rapidité que la tension de l'oxygène dépasse davantage la limite de dissociation (3 à 5 i/'î pour cent d'une atmosphère). Ainsi s'explique la formation de l'oxyhémoglobine dans le poumon, où la tension de l'oxygène est voisine de celle de l'atmosphère (20 pour cent d'une atmosphère) et sa dissociation dans les capillaires de la grande circulation, au contact des tissus vivants, où la tension de ce gaz est inférieure à 5 pour cent d'une atmosphère.

La majeure partie de l'oxygène contenu dans le sang se trouve ainsi fixée sur les globules rouges indépendamment de la pression (au moins au delà de la limite indiquée); une très-petite partie est simplement dissoute dans le sang; celle-ci seule varie proportionnellement à la pression, conformément à la loi de Dalton. Le tableau de la fig. i8, emprunté à IIùfncr(5) représente par la courbe ude, les quantités relatives d'oxygène qui peuvent se combiner aux globules de

(1) Une solnlion d'oxyliémoglobinc (de chien) nii dix-millième, examinée au spectroscope sous nnf; ('paisseur d'un centimètre montre encore les denx raies d'absorption caractéristiques.

(2) .1. AVon.M MiiraER, Arheilen a. d. physiol. Amslalt zu Lnipzlg, 1870, p. H9. (Z) Hiii.^ER, Zeils. /'. phyiiioL Chnmin, VI, p. 9i, 18S2.

100 c. c. de sang de chien (contenant 14 grammes d'hémoglobine) pour toutes les pressions partielles d'oxygène comprises entre zéro et 20 °/u d'une atmosphère, et par la courbe ac, les quantités d'oxygène simplement dissoutes pour les mêmes pressions et à la température de -+- 5o°. Paul Bert a publié des courbes notablement différentes.

L'oxyhémoglobine ne doit commencer à se dissocier dans les capillaires que lorsque la tension de l'oxygène du plasma est descendue en dessous de 5 p. "/o