PAR LES RÉACTIFS
Lorsqu'on traite une solution sanguine par divers réactifs, on voit les bandes caractéristiques changer d'aspect, d'étendue, d'intensité, souvent s'effacer, tandis qu'il en apparaît de nouvelles dans d'autres parties du spectre ; en un mot, ce spectre éprouve certaines modifications, ou, pour mieux dire, il disparaît pour faire place à des spectres différents. Ces changements dans les phénomènes de l'absorption sont naturellement accompagnés par des changements de coloration. Ils sont accompagnés aussi évidemment par des altérations de la matière colorante des hématies. Ces spectres, secondaires en quelque sorte , se produisant toujours identiques à eux-mêmes, toutes les fois qu'on fait naître les mêmes concours de circonstances, on peut en conclure que chacun d'eux est aussi spécifique que celui du sang lui-même, et caractérise un produit déteinniné de décomi)osition ou de dérivation de la matière colorante. Userait extrêmement intéressant de relier les unes aux autres ces transformations d'ordres divers, de
saisir la nature intime des phénomènes chimiques correspondant aux phénomènes lumineux, de pouvoir appliquer sur chaque spectre un nom et une formule chimique.
Malheureusement Thistochimie, c'est-à-dire la chimie des éléments anatomiques, qui est et doit devenir de plus en plus l'indispensable complément de l'histologie, est une science d'origine toute récente , et marche encore d'un pas mal assuré? Subordonnée à la chimie organique, dont elle est l'application la plus immédiate ; hée essentiellement à la chimie physiologique, dont on peut la considérer comme une branche, elle devait suivre ces <leux sciences dans son développement. De grandes diflBrultés s'opposent d'ailleurs à ce qu'elle fasse de rapides progrès. Le chimiste s'y trouve en eflFet le plus souvent en face d'un assemblage d'éléments multiples, quelquefois trés-voisins les uns des autres par leurs propriétés, presque toujours très-facilement décomposables et susceptibles au plus haut degré de s'altérer sous l'influence des réactifs qu'il emploie pour les isoler. Aussi peut-on dire, avec l'un des micrographes les plus autorisés de nos jours *, que les premières bases de l'histochimie sont à peine posées.
Pour ce qui regarde la matière colorante du sang , par exemple, il est certain que, malgré tous les travaux qui ont été accomplis jusqu'à ce jour, on sait encore bien peu de chose sur sa vraie nature et ses propriétés. Je n'en veux d'autres preuves que les nombreuses diver-
* H. Frey; Traité d' histologie et d'histochimie, trad. de l'allemand par Spillmann., 1868.
gences qui séparent les auteurs qui se sont occupés de ces questions. Il est plus que douteux, en particulier, qu'on ait jamais isolé cette matière, telle qu'elle existe normalement dans le sang. C'est toujours à des produits de décomposition qu'on a eu affaire , produits qui ont varié suivant les modes de préparation : amsi s'expliquent les contradictions que l'on rencontre lorsqu'on compare les résultats obtenus par des observateurs différents. Je ne doute pas, pour mon compte 'que l'emploi raisonné du spectroscope, allié à une application sévère de l'analyse chimique, ne parvienne quelque jour à débrouiller ce chaos et à porter la lumière dans ces questions encore obscures. Si l'on pense au rôle immense que joue sans aucun doute la matière colorante des hématies dans les phénomènes de la respiration, de la combustion interstitielle, en un mot, de la nutrition : si Ton songe qu'elle est très-probablement l'agent actif de ces échanges continus avec le monde extérieur qui constituent la vie, on comprendra l'importance du service que la spectromélrie rendrait à la physiologie.
Ouelles que puissent être les divergences des chimistes et (les physiologistes sur d'autres points, il y a d'abord un fait qui échappe à toute contestation ; c'est celui-ci : le sang contient une matière colorante, et cetlcî matière existe, non dans le plasma , mais dans les corpuscules discoïdes rouges que ce liquide charrie. Elle s'y trouve, unie peut-être molécule à molécule, avec une substance incolore, à laquelle on a donné le nom de globuline , et qui, sous l'influence combinée de l'oxygène, de l'acide carbonique et de la lumière, est susceptible de se trans-
former en une substance cristallisable appelée hématocri^talline. Quant à la matière colorante elle-même, elle n'est pas plus ce que l'on désigne par le terme d' hématosine ou A'hématine , que Thématocristalline n'est la globuline. Ni rhématosine , ni rhématocristalline ne préexistent toutes formées dans le globule sanguin ; elles sont Tune et l'autre des produits de transformation. Telle est Topinion à laquelle se rallient de plus en plus les chimistes modernes, et nous allons voir que les phénomènes spectroscopiques leur donnent pleinement raison. La matière colorante contenue dans le sang sous forme soluble présente des caractères trop différents de ceux de Thématosine , pour qu'on puisse admettre que c'est une seule substance, même dans deux états différents, comme Font supposé certains chimistes. Il existe donc dans le sang une matière colorante rouge, distincte de Thématosine, et pour laquelle il faut bien trouver une dénomination. Aussi , malgré ma répugnance à introduire un mot nouveau dans une question déjà surchargée d'une terminologie embarrassante, je propose, à l'exemple de Stokes\ de l'appeler cruorine. Il sera donc entendu que la cruorine est pour nous la matière colorante du sang, telle qu'elle existe dans le globule.
Il est presque inutile de dire, après ce qui précède, qu'on ignore absolument la vraie composition et la formule chimique de la cruorine. Ce qu'on peut aflBrmer, c'est qu'elle est une substance protéique, plus ou moins voisine de l'albumine et de la fibrine , et remarquable par la présence constante d'une certaine quantité de fer.
' Stokes; Proeeed.. loc. cit., 337.
Si l'on met, sur le porte-objet du microscope, les globules sanguins en contact avec une petite quantité d'eau, on les voit devenir sphériques, en diminuant un peu de diamètre. L'action se prolongeant, ils pâlissent et finissent par se décolorer complètement, tandis que le liquide dans lequel ils baignent prend une teinte jaunâtre. On peut, à ce moment, rendre visible leur enveloppe, devenue hyaline, par Taddition d'une goutte de teinture d'iode. Si la quantité d'eau ajoutée est plus considérable, les hématies se'détériorent très-rapidement et se dissolvent en totalité. La liqueur présente encore la même coloration , et , si l'épaisseur est suffisante, elle devient rouge et offre exactement la couleur du sang.
Nous avons vu, d'autre part, que les spectres d'absorption que nous avons obtenus n'ont pas changé lorsque, au lieu de sang pur, nous avons pris des solutions sanguines étendues. De ces faits je conclus que l'eau dissout la cruorine sans l'altérer , et que . par conséquent , ces spectres sont caractéristiques de la cruorine. Les différences que nous avons constatées entre les spectres du sang artériel et du sang veineux portijraient même à croire que la cruorine subit de l'un à l'autre une certaine transformation, et se présente sous deux états différents, (^est une question que nous alkms maintenant examiner, et les lumières que nous emprunterons à l'analyse speetroscopique vont peut-êtn? nous aidera la résoudre.
On connaît cette hypothèse qui, pour expliquer la différence de coloration du sang dans les veines et dans les artères, imagine, non une modification dans la matière colorante, mais un simple rhangement de forme des
hématies. Le sang paraît clair lorsque, par leur contraction, les globules présentent deux faces ressemblant à des miroirs concaves; il parait au contraire plus coloré quand les globules, gonflés par endosmose et ressemblant à des miroirs convexes, diffusent davantage la lumière dans la masse liquide. Ce n'est pas tout : l'épaisseur de la membrane enveloppante a aussi son influence. Si Ips globules sont presque vides, la membrane est plus épaisse ; s'ils sont gonflés, elle est plus mince et par suite la matière colorante intérieure apparaît avec sa couleur propre, d'un rouge foncé. Ces explications, qui satisfont assez mal l'esprit d'un physicien et auxquelles il y aurait plus d'une oljection à opposer, me paraissent plus ingénieuses que vraies. En effet, j'ai pu produire sans aucune difficulté les alternatives de coloration qui signalent le passage du sang de l'état artériel à Tétat veineux, et réciproquement, dans des solutions très-étendues, conservées depuis plusieurs jours, et dans lesquelles , par conséquent, les globules devaient se trouver singulièrement détériorés. Lehmann afaitla même observation. D'ailleurs les changements qui peuvent se manifester dans le sang, sous l'influence de substances qui n'exercent pas sur lui d'action chimique et n'agissent qu'en enlevant de l'eau aux hématies, comme les dissolutions alcalines, l'eau sucrée, etc., me paraissent devoir se rapporter à l'intensité bien plutôt qu'à la teinte. Mais si dans quelques cas on a vu la déformation des globules produite par certains réactifs s'accompagner d'un véritable changement de couleur, il faut croire que ce n'étaient là que des phénomènes concomitants ; et considérer l'un comme la cause de l'autre serait, à mes yeux, tomber dans le vice de raisonnement que les anciens logiciens désignaient par ces mots : Cum hoc, ergo pr opter hoc, 5
Dans une seconde manière de voir , les changements de couleur sont dus à une modification de la substance colorante elle-même . Ces changements se'produisent en effet, d'une part, au moment où Toxygène de l'air, mis au contact du sang dans le poumon, est absorbé par les hématies, et contracte très-probablement une combinaison peu stable avec la matière qui les constitue ; d'autre part lorsque ces mêmes globules, arrivés dans les capillaires . cèdent leur oxygène pour fournir à la respiration intime des tissus, qui rendent en échange au sang une quantité d'acide carbonique proportionnelle. N'est-il pas logique de conclure que, sous l'influence de l'oxygène, la cruorine éprouve une transformation qui se trahit à nos yeux par un changement de couleur, pour revenir à son état primitif aussitôt que l'oxygène lui est enlevé ? Et, allant un peu plus loin, n'est-il pas permis de supposer que c'est cette matière colorante elle-même qui est à la fois le siège et l'instrument des modifications que subit le sang lorsqu'il passe de l'état artériel à l'état veineux ? Telle est la question qu'on s'est posée; et, comme il n'y a point de limites au domaine des hypothèses, on s'est même demandé si, dans tous ces phénomènes, le fer de la cruorine ne jouerait pas le rôle prépondérant, si, par exemple, il ne se trouverait pas à l'état de protoxyde dans le sang veineux, et de peroxyde dans le sang artériel. Laissons de côté ce second desideratum, sur lequel la science de nos jours n'est pas prête à donner satisfaction à notre curiosité, et, puisque les diverses matières colorantes se caractérisent par des spectres particuliers, cherchons si la spectrométrie ne pourrait pas nous aider à donner à la première question une réponse décidément affirmative.
Le changement de coloration que le sang éprouve dans les poumons est, disons-nous, Teffet d'une oxydation de sa matière colorante ; celui qu'il subit dans la circulation générale, et notamment dans les vaisseaux capillaires, est Teffet d'une réductmi. S'il en est ainsi, le spectre donné par le sang artériel est caractéristique de la cruorine oxygénée. Nous allons donc soumettre cette cruorine oxygénée àTactiondes agents réducteurs que la chimie met à notre disposition; ensuite, après examen des phénomènes spectroscopiques qu'elle nous présentera, nous comparerons ces phénomènes à ceux que nous avons déjà observés dans le sang veineux, et nous essaierons de trouver le lien qui peut les unir les uns aux autres.
Les sels de protoxyde de fer ont une tendance marquée à passer à l'état de sels de sesquioxyde, en s'emparant de l'oxygène contenu dans les substances avec lesquelles ils sont en contact. On pourrait donc les employer ici; mais il se présente une difficulté. Mis en présence d'une base, ces sels précipitent: or le sang est alcalin, et on ne peut songera l'acidifier, car nous verrons bientôt que les acides décomposent et transforment sa matière colorante. Il faut donc chercher des agents réducteurs qui soient compatibles avec une solution alcaline. On y parvient de la manière suivante. La présence de l'acide tartrique a la propriété de masquer les réactions des sels de fer, de telle sorte que si on commence par ajouter à une dissolution de sulfate de protoxyde de fer une certaine quantité d'acide tartrique, on pourra ensuite neutraliser cet acide et même rendre la dissolution alcaline par de Tammoniaque ou un carbonate alcalin, sans produire de précipitation. On
obtiendra ainsi un agent désoxygénant qui satisfera à la condition demandée.
Si on jette quelques gouttes du réactif dont je viens de donner la formule dans une solution de sang artériel, on voit celle-ci changer presque instantanément de couleur. En couche épaisse, elle prend une coloration rouge brunâtre très-foncée; sous une petite épaisseur, elle paraît rouge pourpre; sous une épaisseur moindre encore, elle présente une teinte verte bien prononcée. Au même instant, les caractères optiques subissent une transformation complète. Les deux bandes caractéristiques disparaissent, et, en échange, le spectre d'absorption présente une bande unique, large, mal Umitée sur ses bords, et dont la partie centrale correspond très-sensiblement à l'intervalle clair qui séparait les deux bandes primitives. En même temps, les radiations les moins réfrangibles s'absorbent, et Textrémité rouge parait un peu assombrie. Pour les vibrations rapides, au contraire, le liquide est devenu plus transparent ; Tombre qui couvrait l'extrémité la plus déviée du spectre recule vers le violet, et, si Ton fait croître graduellement l'épaisseur, on peut constater que les derniers rayons qui traversent avant les rayons rouges appartiennent, non plus au vert comme d'abord, mais au bleu [PL II, 16).
Ce nouveau spectre se représente symboliquement de la manière suivante :
-.32 55. .. 59- + 66 = 80+. 85 110. -H l/iO =
On peut voir, PL IV, fig, 2, la courbe qui lui correspond.
Si, dans la solution transformée parle sel de fer, on fait passer de l'oxygène, ou si on l'agite simplement au contact de l'air, on la voit reprendre sa coloration rutilante, et en même temps ses propriétés optiques primitives. La même transformation s'opère, mais plus lentement et en commençant par la surface, lorsqu'on la laisse immobile, exposée à l'air ; si on l'examine au spectroscope dans cet état, on observe à la fois le spectre caractéristique du sang artériel et le second spectre que je viens de décrire. Ils sont placés l'un au-dessus de Tautre dans le champ de la lunette, sans ligne de démarcation bien tranchée, et l'ensemble des deux images forme, au niveau des bandes d'absorption, une sorte d'U renversé.
Lorsque la liqueur, primitivement traitée par le sel de fer, est redevenue vermeille par son contact avec l'oxygène, on lui donne de nouveau une couleur purpurine, en ajoutant une nouvelle quantité de réactif. On peut ainsi lui faire subir alternativement un nombre indéfini de fois cette double transformation. Cependant comme la liqueur s'étend de plus en plus, elle perd peu à peu sa coloration, et ses caractères optiques s'effacent graduellement.
Avant de tirer des conclusions de l'expérience précédente, demandons-nous si elle ne présente pas des causes d'erreur qui pourraient nous conduire à des déductions mal fondées.
Remarquons d'abord que le sel de fer n'est pas incolore. Toutefois, si nous le soumettons isolément à l'expé-
rience, nou.s voyons qu'il ne produit qu'une absorption très-faible, exercée particulièrement sur les radiations les plus réfrangibles, et sensiblement négligeable à côté de celle qui est due au sang lui-même. D'ailleurs, si ce réactif n'agissait sur le spectre que par sa présence et en vertu de la coloration verdâtre qu'il i)ossède, il produirait une nouvelle absorption, qui s'ajouterait à la première et éteindrait de nouvelles portions du spectre. Tel n'est pas le cas, puisque nous avons vu au contraire que la seconde solution est plus transparente que la liqueur primitive.
Nous sommes donc forcé de croire que le sel de fer agit sur la cruorine et produit en elle une transformation. Mais est-il bien prouvé que ce soit là une réduction, et le changement de couleur, aussi bien que celui des caractères spectroscopiques, ne serait-il pas dii à la formation d'une combinaison quelbonque entre le réactif et la ma tière colorante? Pour répondre à cette question, interrogeons encore l'expérience.
Remplaçons le sulfate de fer par un autre agent réducteur, le protochlorure d'étain par exemple ; nous voyons se produire exactement les mêmes phénomènes. La transformation est seulement un peu lente, et exige quelques minutes à la température ordinaire ; mais si on la favorise par l'action d'une douce chaleur, elle s'effectue instantanément, comme avec le sel de fer, La solution stannique présente même sur cette dernière l'avantage d'être complètement incolore, soit avant, soit après l'oxydation, de laisser par conséquent aux solutions sanguines leurs véri-
tables teintes, et de n'influencer à aucun de^ré les résultats observés.
Le sulfhydralo d'ammoniaque, qui est aussi un agent réducteur, conduit à des résultats à peu prés semblables. Le changement de couleur est toujours le même. Quant au spectre d'absorption donné par le sang sous l'influence de ce réactif, on voit {PI. II. 17}, qu'il ne difiTère du précédent que par Texistence d'une bande étroite et peu intense dans le rouge. Ce fait semble prouver qu a part le phénomène de réduction, il y a une modification différente éprouvée par une certaine partie de la matière colorante, et naissance d'un produit de décomposition inconnu.
De. ces expériences, nous conclurons, avec Stokes, que la cruorine, ou matière colorante normale du sang, est susceptible de se présenter sous deux états différents d'oxydation, caractérisés chacun par une coloration spéciale et par un spectre d'absorption particulier. Elle peut passer facilement du degré d'oxydation supérieur au degré inférieur, sous l'action des agents réducteurs, et revenir ensuite à l'état de suroxydation par une simple absorption de l'oxygène de l'air. La cruorine oxydée est vermeille, et rose jaunâtre sous une petite épaisseur; la cruorine réduite est brune, rouge pourpre sous une épaisseur moindre, et devient verte si on la regarde en couche très-mince.
Lorsqu'on agite, au contact de l'air, une solution sanguine réduite par le sel d'étain, elle reprend immédiatement sa teinte primitive, et donne de nouveau les bandes
caractéristiques de la cruorine rouge ou oxygénée. Mais si on la laisse ensuite reposer quelques minutes, une nouvelle réduction se produit, et la cruorine devient brune. On peut faire passer et repasser la liqueur un grand nombre de fois par ces états successifs. Ce fait prouve que la matière colorante réduite s'empare de l'oxygène libre avec une très-grande avidité, maiî^ qu'elle le retient faiblement, puisque la solution d'étain le lui enlève chaque fois. Ce n'est que lorsque le sel stanneux est lui-même complètement oxygéné, qu'à son tour la cruorine conserve d'une manière définitive son état d'oxydation supérieur.
Enfin, si on conserve quelque temps du sang normal ou une solution sanguine étendue dans un flacon fermé, on constate qu'elle passe spontanément du rouge clair au rouge foncé , et si on la soumet alors à l'examen spectroscopique, en prenant des précautions pour éviter le contact de l'air, on voit qu'elle donne le spectre caractéristique de la cruorine brune ou désoxygénée. Il existe donc dans le sang ou dans les produits de décomposition qui en dérivent, certaines substances capables de s'oxyder aux dépens de la cruorine, et de la réduire. II sufiBt, du reste, de l'agiteraucontact de l'air, pour voir la solution reprendre instantanément tous les caractères de la cruorine rouge.
II est donc prouvé que le sang renferme une substance susceptible d'oxydation et de réduction. Nous pouvons maintenant revenir à la question que nous nous posions tout à l'heure, et essayer de pénétrer la nature, l'essence même du phénomène qui, dans l'économie vivante, transforme le sang artériel en sang veineux . Si ce phénomène
est bien, en effet, une réduction, nous allons retrouver dans le sang veineux des caractères qui nous permettront de reconnaître la cruorine réduite.
Pour ce qui est des phénomènes de coloration, il serait difficile de ne pas être frappé de Textréme analogie qu'ils présentent dans le sang veineux et dans les solutions de cruorine désoxydée: non-seulement, en effet, le sang veineux offre, sous des épaisseurs suffisantes, la teinte rouge brune qui appartient à cette cruorine, mais encore, lorsqu'on le regarde en couche très-mince, il change très-visiblement comme elle de couleur, et prend une nuance verdâtre. Ce dichroïsme du sang veineux, facile à constater du reste, a été signalé par Briicke, qui Ta observé le premier ' , et c'est un des caractères extérieurs qui le distinguent le plus nettement du sang artériel.
Passons aux phénomènes spectroscopiques. Je rappelle que le spectre du sang veineux diffère de celui du sang artériel : l** par une absorption de l'extrême rouge , 2** par un obscurcissement de l'intervalle qui sépare les deux bandes, 3** par une transparence plus grande pour les rayons bleus. Si on réfléchit que ces caractères rapprochent ce spectre de celui de la cruorine brune, de sorte qu'on pourrait le considérer comme formé par la combinaison ou la superposition des spectres des deux formes de la cruorine, ne sera-t-on pas porté à croire que le sang veineux contient, en effet, de la cruorine réduite, mélangée dans une
* Brucke; Wiener Silzungsberichle, X, 1070, et XIII, 485.— Voyez aussi Pogg. Afin., 1855, XCIV, 426.
certaine proporlion à la cruorinc oxygénée!' (le fait ne paraîtra-t-il pas extrêmement probable, si l'on songe que la traHstbrmalion du sang artériel est certainement inconûplète dans le système capillaire, comme le prouve la présence d'une quantité notable, bien qu'un peu moindre, d'oxygène dans le sang veineux? Enfin, n'entrainerai-je pas la conviction dans l'esprit du lecteur, si j'ajoute que j'ai pu, en introduisant successivement goutte à goutte l'agent réducteur dans la solution sanguine, non pas seulenaent reproduire exactement le spectre du sang veineux, mais encore affaiblir par degrés les caractères du spectre primitif, en faisant croître en rapport inverse ceux du second, et passer ainsi par tous les intermédiaires possibles entre le spectre de la cruorine oxydée et celui de la cruorine réduite?
Quel rôle joue l'acide carbonique dans ces transformations? Est-ce lui qui, rencontré par le globule dans les vaisseaux capillaires, provoque, par un mode d'action à nous inconnu, l'expulsion de l'oxygène qui peut ensuite se porter sur les tissus? Ou bien ne seraient-ce pas plutôt ces tissus eux-mêmes qui seraient les agents de la réduction, s'empareraient de l'oxygène, et, en échange, se dégorgeraient en quelque sorte de l'acide carbonique provenant des combustions antérieures, et le rendraient ainsi, non au globule, mais au plasma? En un mot, l'acide carbonique est-il actif ou passif? est-il cause ou résultat?
La seconde hypothèse satisferait mieux l'esprit ; on ne voit pas trop, en etiet, comment l'aiide carbonique peut être un agent de réduction. Elle s'accorderait, de plus, avec (ce fait bien connu, que l'acide (Carbonique a une affinité
plus grande, sinon exclusive, pour la partie liquide du
sang.
Cependant l'expérience parait prouver d'une manière péremptoire que l'acide carbonique , et même avec lui plusieurs gaz indifférents, tels que l'hydrogène et l'azote, peuvent chasser l'oxygène de la combinaison qu'il forme avec la cruorine. Il est inutile d'insister sur des faits aussi connus; mais, ce qu'on peut affirmer, c'est que, dans tous ces cas, la transformation subie par la matière colorante est toujours la même, car elle se traduit par les mêmes phénomènes optiques. C'est ainsi qu'en examinant des solutions sanguines dans lesquelles j'avais fait passer un courant d'acide carbonique, j'ai vu des spectres dont les caractères ressemblaient beaucoup à ceux du sang veineux, et qui pouvaient même se rapprocher bien plus que celui-ci du spectre de la cruorine brune. En général, la transformation m'a paru d'autant plus profonde que l'action avait été plus prolongée, et aussi que le sang était moins étendu d'eau'. Stokes affirme même avoir vu du sang pur défibriné , traité par l'acide carbonique, donner exactement le spectre de la cruorine réduite, ce qui ne m'est jamais arrivé, non plus qu'à Valentin.
Ces faits prouvent que l'acide carbonique peut agir sur la matière colorante du sang exactement comme le ferait un agent réducteur; il est donc permis d'avoir des doutes sur le rôle exact qu'il joue dans le système capillaire. Mais, quoi qu'il en soit, un fait ressort de cette étude; c'est
^ L'acide carbonique est notablement plus soluble dans le sérnui que dans l'eau : l'eau en dissout 1 vol. et le sérum l vol. 1/2.
que les phénomènes qui caractérisent le passage du sang de Tétat veineux à l'état artériel , et réciproquement, consistent sans aucun doute dans une oxydation et dans une réduction alternatives de la matière colorante. On comprend dès-lors le rôle immense que cette matière, véhicule chargé de transporter Toxygène depuis le poumon jusqu'aux éléments microscopiques des tissus, joue dans l'entretien de la vie , et on conçoit l'intérêt qui pourrait s'attacher à la connaissance de sa vraie nature sous les deux formes qu'elle présente.
Nous venons de voir quels services on est en droit d'attendre de la spectrométrie pour l'élucidation de certains problèmes de physiologie. Poursuivons, et essayons de déterminer, à l'aide de la même méthode, la nature des modifications que subit la matière colorante du sang, lorsqu'elle est soumise à certaines influences.
Lorsqu'on élève la température d'une solution sanguine, la cruorine se coagule vers 75'', en même temps que les autres matières albuminoïdes avec lesquelles elle peut se trouver unie; la liqueur se décolore, devient grisâtre el dépose des flocons. Si on redissout ensuite ces flocons au moyen d'un peu de potasse, on obtient une solution qui présente une teinte verte, vue par réflexion, et rosée ou rougeâtre, par réfraction. On sait que cette double coloration est considérée, en médecine légale, comme un indice certain de la présence du sang. Examinée au spectroscope, cette solution ne présente plus aucane bande caractéristique, mais seulement une absorption générale qui croît du rouge au violet. Ce n'est donc plus la matière colorante du sang, mais un produit de transformation.
Lfi congélation, au contraire, n'altère pas la cruorine. Le sang peut être gelé, puis dégelé, sans que ses caractères optiques se modifient. Valentin a fait subir cette opération à du sang très-ancien (quatre ans) , en le soumettant à un froid de — 13*^,8 C; et, des résultats qu'il a obtenus, on pourrait même conclure que la congélation rend à ces caractères une partie de l'intensité qu'ils perdent peu à peu par la putréfaction.
J'ai déjà dit que la dessiccation n'altère pas la cruorine, puisqu'on retrouve les bandes d'absorption caractéristiques dans des taches de sang desséché sur du verre. Cependant, lorsqu'elle se produit dans certaines conditions, elle s'accompagne de phénomènes qui peuvent avoir une influence, de sorte que le spectre des taches est quelquefois différent. Je reviendrai bientôt sur ce point.
Passons à l'action de divers réactifs.
Nous avons déjà vu comment se comportent l'acide carbonique, l'hydrogène, l'azote. L'oxyde de carbone, le protoxyde d'azote, ne produisent aucun changement.
On peut en dire autant pour les sels alcalins et l'ammoniaque. Les alcalis caustiques fixes agissent au contraire sur la matière colorante, mais avec lenteur, et le produit de la transformation est l'hématosine, que l'on reconnaît aisément à ses caractères optiques particuliers.
Vhématosine, que les auteurs allemands et anglais ap-
pellent hématine ' , esl cette matière brune . l\ reflet métallique, amorphe, sans odeur ni saveur, que Ton extrait artificiellement du sang coagulé par l'acide sulfurique. Le coagulum, épuisé par l'alcool, donne une liqueur rouge, que l'on évapore; on reprend ensuite à plusieurs reprises le résidu par l'alcool et l'éther, et enfin par l'ammoniaque. L'hématosine ainsi obtenue est insoluble, soit à chaud, soit à froid, dans l'eau, l'alcool, l'éther, les huiles grasses ou volatiles; la potasse, la soude, l'ammoniaque, les carbonates alcalins, la dissolvent, au contraire, en prenant une coloration rouge de sang foncée. L'alcool et l'éther ammoniacal la dissolvent également.
Sil'onexaniineau spectroscope une de ces dissolutions d'hématosine, ou tout simplement si Ton traite une solution sanguine par de l'alcool ammoniacal, on voit se produire immédiatement un nouveau spectre d'absorption, qui diffère complètement de ceux de la cruorine. Il se caractérise par une bande unique, ou très-obscurément divisée en deux parties, dont le centre coïncide sensiblement avec la raie D. Cette bande, qui présente des limites très-indécises, est, comme on le voit, moins réfrangible que celles qui appartiennent à la cruorine. En même temps, les rayons bleus et violets sont éteints. Stokes a remarqué que le partage de la bande ne se fait pas toujours au même point; un excès d'alcool paraîtrait, d'après lui, ajouter à la première partie en prenant à la seconde ; un excès d'alcali produirait l'effet inverse.
^ La [)remiôro dcMioiniiiulioii ♦*st prôfônil^le . car dopiiis loiif^teiiips 1p terme héinatine a uiu; autre signification et sort à (I(''signer la matière «olorante rouj^e fin bois dp campAche. Hœmatoxyhn campechianurn.
(le n'est pas tout: rhématosine . comme la cruorine, est susceptible de se présenter sous deux états d'oxydation différents ; car si on traite la dissolution précédente par l'un des agents réducteurs cités plus haut, on voit le spectre se modifier, et présenter deux bandes d'absorption très-distinctes, plus réfrangibles l'une et l'autre que celles de la cruorine rouge, puisqu'elles occupent, l'une sensiblement le milieu de l'espace qui sépare D de E, et l'autre rinter\^alle de E à 6. Elles s'en distinguent aussi nettement par leur largeur relative : c'est , en effet , cette fois à la première qu'appartient la supériorité à ce point de vue. Sorbv a retrouvé ces bandes sur de l'hématosine désoxvdée extraite d'une tache de sang de deux ans de date * .
Il y a donc aussi deux hématosines : l'hématosine oxydée, qui parait un peu plus foncée et qui est dichroïque, et l'hématosine réduite ou rouge. C'est évidemment l'hématosine brune qui est l'hématosine des chimistes.
Une remarque assez importante h faire est la suivante. Pour obtenir les spectres de l'hématosine d'une manière distincte, il est nécessaire de prendre des solutions assez concentrées; il faut plus de matière colorante, et le procédé a par conséquent moins de sensibilité que pour la cniorine. Par exemple , une liqueur qui donne très-nettement les bandes de cette dernière substance , devient presque tout à fait transparente aussitôt qu'on y introduit un peu d'alcool ammoniacal.
' Sorb\ : Proceed., Iw. .it.. 436.
On peut voir [PL II, 19 et 20' les deux spectres raract('Tistiques de l'hématosine.
Les acides produisent dans les caractères optiques du sang une modification très-remarquable. Mettons de côté ceux qui, comme les acides sulfurique, azotique, chlorhydrique, chromique, précipitent le sang, et ne nous occupons que de ceux que nous pouvons y mélanger sansproduirede précipité. La plupart des acides organiques satisfont à cette condition.
Il y a quelques années, Teichmann * observa qu'en faisant agir sur le sang divers acides organiques (acétique, lacticjue, oxalique, tartrique et citrique), il produisait, sur la platine de son microscope, des cristaux brunâtres, de forme rhomboédrique ou prismatique très-allongée. Il les considéra comme constitués par un produit de transformation de la matière colorante du sang, produit auquel il donna le nom dliémiJie.
Or, si on traite une solution sanguine par l'un quelconque des acides que je viens de nommer, la couleur passe au rouge brun, et en même temps on voit une modification profonde se produire dans le spectre d'absorption. Les deux bandes primitives disparaissent complètement, et on en remarque une nouvelle, étroite et assez peu intense, dont le milieu correspond à peu près à la raie G. En outre, l'absorption, dans l'extrémité la plus réfrangible, recule beaucoup vers le violet.
On saitque la réaction signalée par Teichmann est remar-
t Henle et Pfeufer; Zeitschrift fur ralionelle Medizin, 1853,111, 375.
quablement fidèle et sûre, qu'elle s'effectue, non-seulement dans le sang normal, mais encore dans le sang desséché et même putréfié; enfin, qu'on la considère aujourd'hui, en médecine légale, comme un des moyens les plus certains de reconnaître une tache de sang*. Si je fais remarquer que la transformation du spectre et l'apparition de la nouvelle bande d'absorption dans le rouge peuvent se produire exactement dans les mêmes conditions, on devra conclure que ces phénomènes ont un rapport intime l'un avec l'autre. Aussi, contrairement à l'opinion de Stokes*, et conformément à celle de Valentin, je crois que ce dernier spectre peut être considéré comme caractéristique de l'hémine.
Un fait remarquable, c'est qu'on obtient le spectre de l'hémine lorsqu'on fait agir un acide sur une solution sanguine déjà traitée par de l'alcool ammoniacal ; il en résulterait que l'hémine peut dériver, sous l'influence des acides, de l'hématosine aussi bien que de la cruorine,
La nature de l'acide employé parait avoir une trèslégère influence sur la position occupée par la bande dans la partie rouge du spectre. C'est ainsi que l'acide tartrique la dévierait un peu vers la gauche, tandis que l'acide ffi-
* Voyez Blondlot; Constatation médico-légale des taches de sang, par laformation des cristaux d'hémiae. {Annales d'hygiène et de médec. légale, XXIX. janvier 1868.)
2 Stokes, qui ne connaissait peut-être pas la découverte de Teichmann, admet que ce spectre est du à de Thématosine en dissolution dans les acides ; ce n'est toutefois qu'avec doute et en faisant des réserves qu'il émet cette opinion. (Voy. loc. cit., 560.)
trique la rapprocherait un peu du jaune. Toutefois, ces différences sont extrêmement faibles, ol ne changent absolument rien à la valeur caractéristique de ce spectre.
La bande paraît plus intense lorsqu'on fait agir l'acide à chaud.
Enfin, j'ajouterai que les acides qui précipitent le sang produisent aussi la même transformation, pourvu qu'on les emploie en très-petite quantité. On peut facilement vérifier le fait en particulier pour l'acide chromique, et constater, après avoir filtré la liqueur, qu'elle présente tous les caractères optiques de la dissolution d'hémine, légèrement modifiés cependant par la coloration jaune de l'acide chromique lui-même.
Si, au lieu d'employer simplement un acide, on traite le sang par un mélange d'éther ou d'alcool avec de l'acidf acétique, par exemple, lo spectre produit est plus compliqué. On remarque, non-seulement la bande dans le rouge que je viens de signaler, mais encore deux autres bandes dans le vert, qui ne se superposent ni h celles de la cruorine rouge, ni à celles de l'hématosine réduite. Lorsque la solution est suffisamment concentrée, la [)remière bande est bien marquée, et toute la partie la plus réfrangible à partir du vert est couverte d'ombre; mais si on étend la ligueur, ou, ce qui revient au même, si on la regarde sous des épaisseurs moindres, on voit peu à peu se dessiiuMdans cette ombre, à mesure qu'elle s'éclaircit, les doux bandes dont je parle, et en même temps la bande dans le rouge diminue d'intensit^i et tend à s'effacer. Il en résulte qu'on ne peut jamais voir nettement les trois bandes
simultanément ; le spectre passe par les phases représentées />/. II, 14 et 15.
En examinant avec beaucoup d'attention le spectre produit par l'addition d'un acide dans le sang, il m'a semblé apercevoir quelquefois des traces de ces bandes supplémentaires. On pourrait donc croire qu'elles appartiennent aussi au spectre do l'hémine, et que c'est l'influence du dissolvant qui les rend plus ou moins apparentes.
Lorsque le sang a été traité par un acide, la neutralisation de cet acide par l'ammoniaque ou un carbonate alcalin détruit le spectre d'hémine, mais ne fait jamais reparaître les bandes d'absorption primitive.
Les faits qui précèdent n'expliquent-ils pas pourquoi l'alcalinité du sang est une condition essentielle de son fonctionnement ? Jamais, on effet, on n'a vu ce liquide présenter une réaction acide, et les essais qu'on a tentés [)Our la lui donner par des injections directes sont demeurés infructueux, la vie cessant bien longtemps avant qu'on ait pu atteindre ce résultat.
Hoppe avait déjà remarqué que le sang traité par l'hydrogène sulfuré présente un spectre particulier*. En effet, si on fait passer une quantité suËBsante de ce gaz à travers une solution sanguine, on la voit d'abord changer de couleur, et prendre une teinte d'un vert livide, qui devient noire sous une grande épaisseur. Examinée au
ï Hoppe, loc. cit., 448.
spectroscope, elle donne, à part los (ieux bandes normales qui apparaissent encore, quoiqu'un peu affaiblies et indécises, une troisième bande dans le rouge, entre C et D, mais plus près de G, très-foncée et parfaitement caractéristique. En outre, l'absorption augmente pour le bleu et le vert, de telle sorte que la troisième bande est suivie par une ombre, de laquelle il est quelquefois très-malaisé de la distinguer {PL II, 18).
Il serait difficile de dire à quel composé de la matière colorante peut correspondre ce nouveau spectre ; mais il présente une grande importance, car nous verrons que certaines taches de sang donnent des solutions colorées qui ont exactement ces mêmes caractères optiques.
On sait que Talcool coagule la substance albuminoïde du sang. Ce changement ne s'accompagne probablement pas d'une altération de la matière colorante , car Valentin a vu les bandes caractéristiques dans de l'alcool qui avait «ervi à la conservation de préparations anatomiques. Dans ce cas, cette matière n'était évidemment pas dissoute, car lorsque les globules rose pâle, en suspension dans le liquide, étaient en repos au fond du vase, les bandes disparaissaient, bien que le liquide conservât encore une légère teinte jaunâtre * .
L'éther, le chloroforme, le sulfure de carbone, les dissolutions des sels alcalins et des sels neutres en général, ne modifient en rien l'apparence des spectres du sang.
Pour résumer en quelques mots les faits qui précèdent, nous dirons que la matière colorante du sang peut, suivant
^ Valentin, loc. cit., 179,
les conditions dans lesquelles on la place et la nature des influences auxquelles on la soumet, présenter à Tobservation huit spectres distincts, présentant chacun des caractères bien tranchés et parfaitement reconnaissables.
Gruorine rouge, ou oxydée.
— brune, ou réduite.
Hématosine bruae, ou oxydée.
— rouge, ou réduite.
Hémine.
Sang traité par le sulfhydr. d'ammouiaque . ; „
,,^,^ .^.^^ / Spectres dont l origine
— par 1 éther acidifié >
,,^ ^ , .„ , \ ^st inconnue.
— par 1 hydrogène aulfuré /
11 serait curieux d'ajouter à ces résultats ceux qu'on pourrait obtenir avec les diverses substances colorantes ou colorées qu'on a extraites du sang, et ces études seraient sans doute utiles pour aider à déterminer leur origine et leur nature vraie. Parmi ces substances, la plus intéressante serait certainement l'AÉîma^oïû^in^, ce produit cristallin que Virchow a trouvé spontanément formé dans les extravasations, les épanchements sanguins, les foyers apoplectiques, en un mot partout où le sang sorti de ses vaisseaux est resté quelque temps en stagnation au contact des tissus; (|ui reste éternellement dans une cicatrice et lui donne sa couleur, et que Robin considère comme de l'hématosine dans laquelle un équivalent d'eau aurait remplacé un équivalent de fer. On sait que cette matière parait présenter certaines analogies avec la cholépyrrhine, matière colorante de la bile; le spectroscope pourrait peut-être indiquer jusqu'où va la ressemblance, et, en permettant deconnaître plus exactement ces deux substances, de vider la question controversée de l'origine de la matière colorante de la bile.
Pour montrer comment le spectroscope peut aider à résoudre des problèmes chimiques comme ceux que je propose ici , qu'il me soit permis de prendre, en terminant, un exemple dans un ordre d'idées tout à fait différent. Je l'emprunte au domaine de là chimie inorganique.
(( Il y a quelques années, M. Mosander avait indiqué l'existence dans la gadolinite d'un métal auquel il avait donné le nom de terbium. Lorsqu'on cherche à séparer l'yttria des autres oxydes contenus dans ce minéral, on obtient un précipité qui contient, à part cette terre, de l'erbine, de la terbine, et un peu d'oxyde de didymium; deux de ces bases, Terbine et l'oxyde de didymium, donnent des spectres d'absorption discontinus. En se guidant sur les phénomènes d'absorption présentés par ces terres, MM. Bahr et Bunsen ont pu d'abord se débarrasser du didymium, puis préparer de l'erbine pure, enfin arriver à cette conclusion, que ce que M. Mosander et M. Delafontaine, après lui, avaient pris pour de la terbine n'est en réalité qu'un mélange d'erbine et d'yttria * . »
Appliquons la même méthode à la recherche des matières colorantes du sang; joignons à l'étude des phénomènes spectroscopiques, qui, par leur constance, par leur spécificité, no us permettront de reconnaître une substance, delà poursuivre sans jamais la perdre de vue, la pratique sévère de l'analyse chimique, qui nous apprendra la composition de cette substance et ses propriétés ; et je ne doute pas que l'histoire encore si obscure de ces matières colorantes ne fasse des progrès, dont l'importance, au point de vue de la physiologie, ne saurait être contestée.
1 Diacon; Décomp. de la lum.y 127.