SPECTRES D'ABSORPTION DU SANG

Parmi tous les liquides colorés, le saug est un de ceux qui sont susceptibles de doaaer à l'aaalyse spectroscopique les résultats les plus intéressants. Non-seulement, en efiTet, les phénomènes d'absorption lumineuse qu'il manifeste à l'état normal offrent des caractères spéciaux et bien tranchés , mais encore la matière colorante qu'il contient peut, sous l'influence de réactifs appropriés, subir certaines modifications qui se traduisent par des transformations correspondantes dans son spectre. Il en résulte que le sang possède cinq ou six spectres d'absorption caractéristiques, dont un seul suffirait pour faire reconnaître sa présence. On comprendra d'ailleurs sans peine quel intérêt ajoute à l'attrait purement scientifique et spéculatif de ces études l'application qui pourrait en être faite dans certains cas aux expertises médico-légales.

Nous allons étudier en premier lieu les caractères spectroscopiques du sang normal, tel qu'il sort de l'économie vivante; nous verrons ensuite les modifications que l'action des réactifs introduit dans ces caractères.

Le sang est, comme on le sait, très-opaque , même sous une petite épaisseur ; il absorbe très-vite toutes les radiations lumineuses. Cependant si, avec du mastic, on fixe parallèlement. Tune sur Tautre, deux lames de verre en laissant entre elles un intervalle égal à environ 1/10 ou 1/5 de millimètre, et que Ton fasse tomber dans cet intervalle une goutte de sang pur, on peut constater que les rayons rouges traversent; et même, en se servant d'une lumière très-intense , on aperçoit un espace qui paraît s'éclaircir un peu dans la partie verte du spectre * . D'autre part, si on fait couler un peu de sang sur une plaque de verre, la couche très-mince que l'attraction moléculaire fait adhérer est manifestement transparente, et elle donne nettement le spectre d'absorption caractéristique que je décrirai bientôt.

On pourrait donc étudier les caractères optiques du sang normal, en le faisant traverser par la lumière sous des épaisseurs suffisamment réduites. Mais il est beaucoup plus commode de diminuer son opacité en l'étendant d'eau. L'eau attaque rapidement l'enveloppe extérieure des globules, et devient rouge, en dissolvant, sans Taltérer, leur matière colorante. A l'exemple de Stokes^, on peut utiliser cette propriété en opérant de la manière suivante. On laisse coaguler le sang ; on broie ensuite le caillot, on le lave avec de Teau et on filtre. On obtient ainsi une sorte d'extrait aqueux coloré,- très-diaphane, et qui jouit de toutes les propriétés optiques du sang lui-même.

* Valentin, toc. cit., 74.

2 Stokes ; On the réduction and oxidation of the Colouring Matter of ihe Blood. (Proceedings of the Royal Society of London, juin ISO'i. Xm, 355.)

Les solutions obtenues par l'un ou l'autre de ces deux procédés présentent une coloration de moins en moins foncée et une transparence graduellement croissante, à mesure que la proportion de l'élément sanguin y diminue. Il est donc possible, dans tous les cas, de combiner l'épaisseur et la dilution, de manière à obtenir tel degré de transparence et de coloration qu'on voudra.

Occupons-nous, en premier lieu, du sang artériel. Nous l'obtiendrons, soit en le retirant directement d'une artère d'un animal, soit en saturant d'oxygène un sang quelconque. Mettons dans une de nos auges à faces parallèles quelques gouttes de ce sang, que nous allons étendre peu à peu. tout en faisant nos observations, par l'addition successive de petites quantités d'eau; plaçons l'auge devant la fente du collimateur, et appliquons l'œil à la lunette.

Si la quantité de sang est suffisante, la solution est d'abord complètement opaque ; aucun rayon ne passe. Mais lorsque la proportion d'eau ajoutée atteint une certaine limite, on voit apparaître une bande rouge qui, d'abord sombre et étroite, s'éclaire et s'élargit graduellement. A un moment donné, le rouge et le commencement de l'orangé paraissent à peu près aussi brillants que dans le spectre normal placé au-dessous (voir ci-dessus, pag. 46) . Mais un peu avant la raie D, le spectre semble coupé brusquement par une ombre épaisse, qui couvre toute sa partie la plus réfrangible. Les rayons rouges extrêmes subissent aussi encore une absorption sensible.

Bientôt après, l'ombre dont je viens de parler semble

se diviser en deux portions. Les rayons verts commencent à passer vers 6. et, à mesure que ce nouvel espace lumineux gagne, à l'exemple du premier, en largeur et en clarté, la première partie de l'ombre se subdivise à son tour en deux portions inégales, qui s'isolent et s'accentuent de plus en plus, de manière à finir par former deux bandes d'absorption bien distinctes, séparées par un intervalle brillant.

(y est à ce moment que le spectre du sang est particulièrement caractéristique. La première bande , étroite , mais très-noire, commence presque exactement à la raie D, et ressort vigoureusement surle fond lumineux, orangé d'un côté, jaune verdâtre de l'autre, qui l'entoure. La seconde, plus large, un peu moins foncée, est moins nettement délimitée, surtout du côté droit \ où elle se termine en s'afifaiblissant vers E. Enfin toute la partie la plus déviée du spectre est couverte par une ombre qui commence, très-légère, entre b et F, et arrive, en s'accentuant par une série de transitions insensibles, jusqu'à l'obscurité absolue un peu au-delà de F, de manière à faire disparaître complètement le violet, l'indigo, et la presque totalité du bleu. Cette ombre laisse entre elle et la seconde bande un troisième intervalle clair qui comprend la plus grande partie du vert.

Tel est le spectre spécifique du sang artériel. A ce moment, la solution qui le donne parait d'un beau rouge vermeil,

* On suppose toujours le spectre plac»^ avec son extrémité la moiusj réfrangible à gauche.

et est aussi transparente qu'un verre coloré. Si on continue à ajouter de l'eau, les caractères que je viens de décrire perdent de leur netteté ; les deux bandes s'affaiblissent et diminuenl, mais en conservant toujours leurs proportions relatives de largeur et d'intensité. En même temps l'absorption générale, qui éteignait les rayons les plus réfrangibles, recule peu à peu et découvre successivement le bleu, l'indigo et le violet. Si on pousse l'expérience jusqu'au bout, on voit les deux bandes finir par s'effacer complément et disparaître, celle de droite la première, celle de gauche en dernier lieu. A ce moment, lasolution, qui avait passédurougeà l'orangé, et de l'orangé au jaune de plus en plus clair, ne présente plus à l'œil de coloration appréciable.

Les dessins 8, 9, 10, 1 1 et 12, PL I et II. représentent les principales phases du phénomène que je viens de décrire. Voici d'ailleurs les formules qui correspondent à ces phases; elles donneront sur la position exacte , la grandeur et l'intensité relatives des parties claires et des parties ombrées du spectre, dans chaque cas, des notions beaucoup plus précises que ne pourrait le faire la description la plus minutieuse.

Gl. .62--64. .66 75. .76... 82 . . 86 140.4-150—155 =

Je donne de i)las(/^/. III, ^f/. 4 et 5;, les tracés graphiques du spectre d'absorption caractéristique du sang (H; en ordonnées positives et en ordonnées négatives. On voi*^ que ces courbes ofiFrent trois maxima.et trois minima alternatifs, qui répondent respectivement aux parties claires et aux parties obscures de ce spectre.

Le sang veineux présente-t-il au spectroscope les mêmes caractères que le sang artériel ? La difTérence de coloration bien tranchée qui existe entre eux devait faire supposer à priori que leurs spectres d'absorption sont aussi différents. Cependant, en soumettant, comme je l'ai fait, à ranalyse spectroscopique le sang qui sort de la veine d'un animal, on est tout d'abord frappé de la présence des deux bandes caractéristiques. Mais si l'on y regarde attentivement, il est facile d'apercevoir entre ce spectre et celui du sang artériel certaines dissemblances. D'abord, Textrème rouge est assombri : il y a donc une absorption exercée sur les rayons de faible réf rangibilité . En second heu, les bandes sont, l'une et l'autre, moins nettement limitées ; elles paraissent estompées sur leurs bords; la première, en particulier, commence un peu avant la raie D par une ombre légère qui s'accentue peu à peu, passe sur cette raie, et n'arrive au noir absolu qu'à une distance d'elle très-appréciable. L'espace qui sépare les deux bandes est moins large et moins clair. Enfin, l'ombre qui couvre la partie la plus réfrangible a reculé vers le violet, do telle sorte que le sang veineux est plus transparent pour les rayons bleus que le sang artériel.

Le sang de la veine porte m'a donné des résultats identiques.

'les détails, qui peuvent paraître minutieux ii l'excès, ont une ré^'lle ini[)ortanee. roinme nous le verrons bientôt . lorsifue nous aurons à examiner l'action de Tacide carboniqu»» et des agents réducteurs sur le spectre d'absorption du sang. On iK?ut du reste les vérifier très-aisément de la manière suivante.

Tous les physiologistes ont constaté l'avidité avec laquelle le sang veineux s'empare de l'oxygène. Cette propriété se manifeste en particulier par le changement de coloration qu'éprouvent les couches superficielles de ce liquide lorsqu'on l'abandonne au contact de l'air. Elles prennent la teinte vermeille du sang artériel, tandis que la partie inférieure garde sa couleur rouge-brun. Or, si on permet à cette transformation de s'opérer dans la petite cuve qui sert à l'expérience spectroscopique , l'œil reçoit à la fois, outre le spectre normal, les spectres du sang veineux et du sang artériel immédiatement accolés, et la comparaison en devient extrêmement facile.

Nous conclurons donc, en résumé, que le sang, tel qu'il sort de l'économie vivante, présente un spectre d'absorption spécifique, caractérisé par deux bandes obscures dans la partie jaune-verte, et par Textinction à peu prés complète de tous les rayons les plus réfrangibles , à partir du bleu ou de l'indigo. Quant aux petites difierences que nous venons de constater entre les propriétés optiques du sang artériel et celles du sang veineux, nous verrons qu'elles se rattachent à des phénomènes et à des considérations d'un ordre plus général.

Dans tout ce qui précède, je n'ai spécifié en aucune

façon Torigine du sang sur lequel portaient les observations. C'est laisser supposer à priori que le liquide sanguin de tous les animaux présente les mêmes caractères. L'indtiction porte à croire qu'il en est ainsi : il est en effet à présumer que la matière qui donne au sang sa coloration est la même dans toutes les espèces ; mais Texpérience seule devait donner une réponse péremptoire.

n est bien entendu qu'il ne peut être ici question que des animaux à sang rouge.

Hoppe avait déjà affirmé, d'après un certain nombre d'expériences, que tout sang, quelle que soit son origine, donne toujours le même spectre spécifique * . Mais les recherches plus complètes de Valentin sont propres à dissiper tout doute sur ce sujet, ce J'ai retrouvé, dit-il, les bandes caractéristiques dans toutes les espèces de sang que j'ai observées : homme, chauve-souris, chien, chat nouveau-né et adulte, lapin, rat, héron; dans le sang de la veine terminale d'un embryon de poulet de trois jours : couleuvre, perche, têtard et grenouille^.» M. Paul Bert, ayant examiné aussi au même point de vue un grand nombre de sangs différents, est arrivé à la même conclusion. Enfin, mes propres expériences ont été faites indifféremment avec du sang d'homme, de bœuf, de mouton, de chien, de lapin et de grenouille, et j'ai à peine besoin de dire que je n'ai jamais rencontré une exception à la loi générale.

Les bandes d'absorption caractéristiques ne se' raon-

« Hoppe; Virchow's Archiv, 1862, XXIII 446.

2 Valentin, loc. cit. 87.

trent pas seulement avec le sang liquide. Une couche excessivement mince coupée dans un caillot, appliquée sur une glace et placée devant la fente du spectroscope, les donne tout aussi nettement que le sang lui-même. On les distingue encore très-bien lorsque, après avoir fait tomber ime goutte de sang sur une lame de verre, on la laisse se dessécher, et qu'on examine la tache ainsi produite. Ce fait, comme celui de Terbine cité plus haut, semblerait prouver que le passage d'un corps de l'état de dissolution à l'état solide, ou réciproquement, ne modifie pas en général la loi que suit le pouvoir absorbant dans ce corps * . Seulement, comme dans ce cas la tache est toute fendillée, le spectre semble déchiqueté par des séries de raies horizontales, irrégulières, quelquefois très-rapprochées, dont la présence rend très-peu distinctes les particularités qu'il peut offrir, et nuit à l'observation.

On trouve aussi les bandes dans le liquide coloré que l'on obtient en traitant par l'eau des taches de sang même trèsanciennes, laissées sur du fer, du bois, du linge, etc. Cependant, dans certaines circonstances, la matière colorante peut subir, en se desséchant, des altérations qui modifient son spectre d'une manière très-remarquable. J'aurai à revenir sur ce fait, qui aurait une importance capitale dans les applications à la médecine légale.

* D'après Berzélius , la matière colorante des globules se trouverait daas lesaag, non à l'état de dissolution, mais seulement en suspension, c'est-à-dire à l'état solide , par suite de la présence simultanée dans le sérum de l'albumine et du chlorure de sodium à un certain degré de concentration. Or, nous avons vu que le sang pur présente exactement les mêmes caractères optiques que les solutions sanguines aqueuses plus ou moins étendues , dans lesquelles la matière colorante est au contraire fiissoute.

Un autre fait, dout T importance au même point de vue n'échappera à personne, est le suivant. Lorsqu'on abandonne un liquide sanguin à la décomposition spontanée, ses caractères optiques disparaissent avec une extrême lenteur. C'est ainsi que j'ai pu retrouver les bandes caractéristiques dans du sang que j'avais laissé librement exposé à Tair pendant plusieurs mois, qui répandait une odeur infecte, et que le microscope m'a montré envahi par les infusoiresde la putréfaction.

Il me reste à dire un mot de la sensibilité de la méthode.

Nous avons vu qu'à moins d'observer le sang sous des épaisseurs infiniment petites, il est nécessaire d'en faire des solutions étendues pour diminuer son opacité. Quelques gouttes suffisent en effet pour colorer très-sensiblement une quantité d'eau assez considérable, et les bandes d'absorption s'aperçoivent encore lorsque le liquide parait incolore, ou du moins ne présente plus à Toeil qu *une teinte jaune à peine appréciable. Valentin a établi des mesures précises, en préparant des mélanges de sang et d'eau dans des proportions déterminées, et la moyenne des résultats qu'il a obtenus l'a conduit à admettre que le sang donne encore des traces reconnaissables de son spectre caractéristique, sous une épaisseur de 15'"™, dans une solution

qui n'en contient plus que . Dans certains cas, il a pu

aller bien au-delà. Nul doute, du reste, qu'on ne pût dépasser beaucoup cette limite, en faisant croître convenablement l'épaisseur des couches traversées par la lumière.

On couij'oil toute la valeur qu une j>areille seusibilile doit donner à l'observation spectrosoopique, et on comprend que celle-ci puisse indiquer avec certitude la présence du sang dans des cas où les procédés chimiques, aussi bien que les recherches microscopiques, ne conduiraient presque certainement qu'à des résultats négatifs.