SCHOBNBEIN. — ACTION DE L^OXYGÈNE SUR LE SANG
ajouter que la substance analogue â la fibrine perd peu à peu la propriété de décomposer Teau oiygénée, et se modifie de manière à pouvoir rester des journées entières en contact avec HOi sans en décomposer des traces appréciables. Dans cet état, elle se montre aussi inactive en présence de HOt que le blanc d'œuf liquide ou coagulé. D*aprés mes expériences, la fibrine perd aussi, à la longue, sa propriété de décomposer HOt.
11 se fait certainement dans le sang une série continue d'oxydations comparables à celles que subissent une foule de corps oiiganiques et inorganiques sous l'influence de Toxygène atmosphérique à la température ordinaire et en présence de Teau; si nous ne trouTons dans le sang ni ozone 0, ni anto* xone 0 combiné avec leau (HO), en quantités appréciables, nous pouvons nous expliquer leur absence à l'aide des faits précédents. L'albumine, la fibrine et les globules du sang mis isolément en présence de Toione, s'en emparent avec plus ou moins d'avidité ; on comprend donc que si l'oxygène neutre 0 se scinde dans le sang en ® et ©, cet oione © produit immédîa* tement des oxydations, et disparaît au fur et à mesure qu'il se forme sans qu'on puisse le constater à l'état de liberté dans le sang. Quant à l'antoxone correspondant ©^ il est décomposé par les globules du sang au moment même où il se combine avec l'eau pour former UOf. Si la fibrine en dissolution dans le sang se comporte, en présence de l'eau oxygénée, comme la fibrine coagulée, elle hâte encore la décomposition du peroxyde d'hydrogène. 11 est donc tout aussi impossible de trouver de l'eau oxygénée que de l'ozone libre dans le sang, quand bien même ces deux substances naîtraient continuellement de l'oxygène neutre inspiré.
La propriété que possèdent les globules du sang de décomposer aussi énergiquement le peroxyde d'hydrogène et de se transformer ainsi en une matière fibrineuse, mérite, à mon avis, d'appeler l'attention des physiologistes ; ceux-ci ont depuis longtemps attribué à ces globules un rôle important, quoique encore indéterminé dans la respiration.
Si l'on considère de plus que, de toutes les matières animales connues, les globules du sang et la fibrine coagulée sont les seules qui aient la propriété de décomposer l'eau oxygénée de la même manière que le platine, et que ces deux substances forment, avec l'albumine, la totalité des matières organiques contenues dans le sang, on peut difficilement regarder cette propriété décomposante des globules comme une propriété accidentelle, sans aucun rapport avec le rôle physiologique qu'ils sont destinés à jouer dans l'oi^anisme.
Si pendant la respiration il ne se formait pas de peroxyde d'hydrogène, on ne saurait pas pourquoi les globules du sang auraient la propriété de décomposer cette substance. Si, au contraire, partant de Tbypothèse que tant d'analogies m'ont conduit à faire, on admet que l'oxygène neutre se décompose, à son entrée dans le sang, en © et en©, et donne ainsi naissance au peroxyde d'hydrogène, on voit facilement pourquoi les globules du sang possèdent à un si haut degré la propriété de décomposer HOf.
ACTION DIS LOXYGÈNfe: SUR Lt: SANG. 97
L'expérience nous a appris que Teau oxygénée est indifférente pour Talbumine comme pour beaucoup d'autres matières oi^aoiques; il en résulte que la partie de Toxygène inspiré 0^ qui se transforme en ® et se combine avec HO pour former HO,, serait inutile dans rorganisme, si cet antozone combiné avec l'eau ne subissait pas des modifications qui le rendent propre à remplir un rôle chimique et physiologique, c'est-à-dire s*il ne devenait pas propre à produire des oxydations. A mon avis, ce sont les globules du sang qui sont principalement chargés de ce rôle important, et leur propriété de décomposer Teau oxygénée, comme le platine, les rend seuls capables de modifler convenablement Tantozone ® combiné avec Teau dansHO,.
L'importance théorique de ces questions et la nouveauté de mes vues sur le but principal des globules sanguins me forcent de traiter ce sujet de chimie physiologique avec toute l'étendue nécessaire pour le faire bien comprendre ; mieux vaut être un peu plus long et clair, que d'être trop concis et obscur. 11 résulte des expériences citées plus haut que les globules du sang subissent une modilication chimique lorsqu'ils décomposent le peroxyde d*hydrogène artificiel; cette modification provient sans doute de ce qu'ils s'emparent d'une partie de l'oxygène de celte substance. Mais si, comme je Tai dit, 1'® de HO n'oxyde pas l'albumine liquide ou solide, il est très-peu probable que cet antozone puisse oxyder les globules du sang. Par quoi cette oxydation est-elle donc produite ? Pour résoudre cette question, je suis obligé de revenir à l'explication que j'ai donnée déjà, il y a quelques années, de la décomposition de l'eau oxygénée en oxygène ordinaire et en eau.
L'ozone, soit à l'état libre, soit à l'état de combinaison, comme il existe, par exemple, dans le peroxyde de plomb, le peroxyde de manganèse, le permanganate de potasse, etc., forme très-facilement avec la teinture de gaîac une combinaison d'un bleu foncé; l'antozone © combiné avec l'eau, l'essence de térébenthine etc., se montre entièrement indifférent pour cette teinture et ne la bleuit pas. Mais si l'on ajoute à la teinture de gaîac additionnée de HOt une très-petite quantité de mousse de platine privée d'air et conservée pour cela sous l'alcool, on voit la teinture se colorer très-profondément, de même qu'elle se colore sous l'influence du peroxyde de plomb, du peroxyde de manganèse, de l'acide permanganique ou d'autres combinaisons oxygénées auxquelles j'ai donné le nom d'ozonides.
Mes expériences ont montré de plus que l'acide pyrogallique solide est oxydé, même à froid, par l'oxygène ozonisé libre, et se transforme en certaines substances très-colorées, connues sous le nom de matières ulmiques. Si l'action de l'ozone 0 persiste, il se brûle entièrement, et c'est pour cette raison que l'acide pyrogallique est un des réactifs les plus sensibles de l'ozone. L'expérience a prouvé que toutes les combinaisons oxygénées qui bleuissent la teinture de gaîac colorent aussi en brun la solution aqueuse de l'acide pyrogallique.
J'ai démontré que le peroxyde d'hydrogène peut dissoudre l'acide pyrogallique sans provoquer la moindre oxydation de celte substance ordinaire-
JODBN. DE L'ANAT. ET DE LA PHYSIOL. — T .m (1866). 7
08 SCUOhNBEIN. — ACTION DE l'oXYGÈNE) SUR LE SANG.
ment si facilement oxydable ; la dissolution reste constamment incoloiv, ce qui prouve bien rindifTérence des deux substances Tune pour i*autre. Mais i^i l'on ajoute à cette dissolution de légères traces de noir de platine, on la voit brunir très-rapidement, de même que cela arrive pour la dissolution aqueuse de Tacide pyrogallique quand on la met en présence de Tozone libre ou d*un osonide, comme le peroxyde de plomb, Tacide permanganique, etc. Je crois pouvoir conclure de ces expériences que, sous Tinfluence de contact du platine, Tantozone © du peroxyde d*bydrogène se transforme en ozone G, et que c'est celui-ci qui produit la coloration bleue de la teinture de gaïac et la coloration brune de la dissolution de Tacide pyrogallique.
Mais si le platine possède la propriété de communiquer à Tantozone Q) du peroxyde d'hydrogènf», l'activité chimique de l'ozone ©, c*est-à-dire s'il peut changer © en ©, il faut que ce platine possède aussi la propriété de changer HO -f © en eau et en oxygène neutre ; mes expériences ont prouvé que l'ozone libre et les ozonides, par exemple le peroxyde de plomb et l'acide pcrmanganique, produisent cette décomposition. Lorsque, en eflel, une molécule d'© appartenant à une molécule de peroxyde d'hydrogène en contact avec le platine, sera transformée en ©, cette nouvelle molécule se combinera avec r©de la molécule d'eau oxygénée la plus voisine, pour former de Toxygène neutre 0, qui, ne pouvant plus rester en combinaison avec HO. s'échappera du liquide par suite de son état gazeux. Comme l'ozone libre © ne peut pas se combiner directement avec le platine, on comprend que celui-ci ne subisse aucune oxydation et ne s'altère pas chimiquement peudant la décomposition du peroxyde d'hydrogène.
J*ai déjà montre plus haut que les corpuscules du sang possèdent à un très-haut degré la propriété de bleuir la teinture de gaïac additionnée d eau oxygénée, et qu'ils brunissent la dissolution incolore d'acide pyrrgallique renfermant HO^. De ces faits je conclus que les globules sanguins possèdent, comme le platine, la propriété de transformer Tantozone © du peroxyde d'hydrogène en © ; comme les corpuscules du sang décomposent aussi HO* en eau et en oxygène neutre, je suis conduit tout naturellement à expliquer ce phénomène de la môme manière que la décomposition de HOs par le platine. Il y a toutefois entre le métal et les globules cette grande différence que le platine est tout à fait indifférent pour l'ozone ©, tandis que les globules se décomposent facilement sous son influence. Il n'est donc pas étonnant que ces globules subissent une transformation chimique pendant qu'ils décomposent le peroxyde d'hydrogène; cela paraît encore moins extraordinaire quand on remarque qu'en transformant l'antozone © de HO + ® en ©, ils peuvent produire, outre leur propre oxydation, celle d'autres substances organiques: par exemple, celle de la rt^sine de gaïac et celle de l'acide pyrogallique.
On sait que dans l'organisme animal il y a toujours une certaine quantité de globules sanguins en voie de formation pendant que d'autres se détruisent; je regarde comme très-^probablc leur destruction par oxydation.
ACTION DE l'oxygène SUIl LE SANG. 99
Si, conformément à mon hypothèse, la respiration donne lieu & une formation continue de peroxyde d*hydrogène dans le sang, les globules doivent être modifiés par ce peroxyde d'hydrogène, comme ils le sont par Teau oxygénée artificielle. En d'autres termes, les globules sanguins, en transformant Tantozone®du peroxyde d'hydrogène qui prend naissance dans le sang, en ozone 0, déterminent leur propre oxydation, se changent en une autre substance albuminoTde (fibrine?) et accomplissent peut-être ainsi la partie la plus importante de leur rôle physiologique. Cependant il est probable que sous rinfiuonce des globules sanguins, il se produit d*autres oxydations, comme celle de l'albumine, celle de certains tissus, etc. Car si ces globules peuvent rendre l'oxygène positif ® de l'eau oxygénée propre à oxyder la résine do galac et l'acide pyrogallique, on peut difficilement supposer que ce soient là les seules substances organiques qui puissent subir un changement analogue dans les mêmes conditions. Les globules du sang pourraient encore agir d'une troisième manière. Si, par exemple, tout l'antozone du peroxyde d*bydrogène contenu dans le sang n'était pas employé à oxyder les globules qui le transforment en ozone, ainsi que d'autres matières organiques, s'il restait un excès d'ozone, celui-ci se combinerait avec une partie de Tantozone 0 de l'eau oxygénée non décomposée, pour former de l'oxygène neutre 0. Celui-ci pourrait, h son tour, se décomposer en ® et ©, comme l'oxygène inspiré, et devenir ainsi propre à produire de nouvelles oxydations. Uais comme la quantité d'eau oxygénée qui existe en un moment donné dans UD endroit déterminé de l'organisme doit être très-petite par rapport à celle des globules sanguins, il est probable que cette combinaison de @ avec 0 n'a jamais lieu ou ne se fait qu'en faible proportion dans l'organisme.
Si, ainsi qu'il résulte des explications qui précèdent, je rapporte les oxy dations qui se passent dans le corps animal à la transformation de Toxygène neutre inspiré 0 en ® et 0, on doit se demander sous Finfluence de quelles parties du sang cette transformation a lieu. Dans mon mémoire c sur la for^ mation du peroxyde d'hydrogène à d€$ températures élevées, » et dans d'autres mémoires, j'ai fait remarquer que la condition la plus essentielle à la polarisation chimique de Toxygène neutre était la présence de deux matières dont Tune a de Taflinité pour l'antozone @ et l'autre pour Tozone 0. Mais un grand nombre de mes dernières expériences ont démontré que l'eau est la substance qui a la plus grande affinité pour Tantozone avec laquelle elle forme le peroxyde d*hydrogène. On sait aussi qu'une foule de substances organiques et inoi^aniques s'emparent très-avidement, et même à IVoid, de l'ozone © et s'oxydent par son influence. C'est, à mon avis, de celte manière que se produisent un assez grand nombre d'oxydations qui se font k la température ordinaire, en présence de l'eau, avec formation d'eau oxygénée et qui paraissent être dues à l'oxygène neutre.
Les substances organiques qui constituent principalement le sang, l'albumine, la fibrine et les corpuscules sanguins, se rangent, ainsi que je l'ai dit, parmi les matières qui absorbent avec plus on moins d'avidité l'ozone 0 préparé artificiellement; comme d'ailleurs l'eau ne fait pas défaut dans le
100 SCHOENBEIN. — ACTION DE l'OXYGÈNE SUR LE SANG.
sang, on voit que ce liquide présente les conditions essentielles à la transformation de l'oxygène neutre en © et en ©. Nais il résulle de mes expériences que les globules s'emparent incomparablement plus vite de Tozone et s'oxydent plus rapidement que l'albumine et la fibrine ; je suis donc conduit h admettre que ce sont eux qui, en présence de l'eau, transforment l'oxygène inspiré 0 en © et ©.
J'ai comparé, il y a déjà plusieurs années, la combustion lente du phosphore dans l'air, à la respiration d'un animal, en ce qui concerne les modifications que subit dans ces circonstances l'oxygène agissant. Les résultats de mes dernières recherches sur les oxydations des substances organiques et inorganiques dans l'air humide n'ont fait que me confirmer dans ma première manière de voir. Le phosphore s'oxyde, en effet, déjà aux tempéra- , tures les plus basses sous l'influence de l'ozone, tandis que l'oxygène U ne peut pas se combiner avec lui dans les mêmes conditions. Pour employer le langage ordinaire de la chimie, le phosphore a une grande afTmité pour l'oxygène ozonisé, tandis qu'il n'en a aucune pour l'oxygène ordinaire.
L'eau, également indifférente pour l'oxygène neutre 0, se fait remarquer par sa grande tendance à former du peroxyde d'hydrogène avec l'antozone ®. C'est pour cela que l'eau agit avec le phosphore avide d'ozone, pour transformer ou plutôt pour décomposer l'oxygène neutre 0 en ozone © et en antozone © ; par suite de cette décomposition, Tantozone se combine avec l'eau pour former du peroxyde d'hydrogène, l'ozone se porte sur le phosphore pour former PhOs et PhOs en même temps qu'il se produit de l'ozone libre.
Les matières oxydables du sang et surtout les globules peuvent être comparés au phosphore pour leur propriété de polariser l'oxygène; on comprendra donc pourquoi j'attribue à l'eau, dans le sang, le même rôle que dans l'oxydation lente du phosphore. Si ce dernier corps ou les acides qui en dérivent possédaient, comme le platine et les globules sanguins, la propriété de changer en ozone @ Tantozone ® du peroxyde d'hydrogène qui prend naissance pendant la combustion lente du phosphore, nous ne trouverions pas plus de peroxyde d'hydrogène dans l'eau qui entoure ce corps, que nous n'en trouvons dans le sang.
S'il y avait dans l'organisme animal, à côté des globules sanguins, d'autres substances, des tissus, par exemple, agissant comme le platine sur l'eau oxygénée, il résulterait de ce qui précède que ces tissus donneraient lieu aux mêmes effets physiologiques que les globules ; il se produirait donc des oxydations dans d'autres parties du corps : on connaît un certain nombre de faits qui justifient cette hypothèse.
Lorsqu'on laisse tomber quelques gouttes de sous-acétate de plomb dans une quantité relativement grande d'eau oxygénée, il se forme d'abord du peroxyde de plomb qui agit immédiatement sur l'eau oxygénée non encore détruite, la réduit à l'état d'eau HO, et se réduit lui-même à l'état de protoxyde PbO ; il y a évidemment dégagement d'oxygène neutre. Je considère
ACTION DE L*OXYGèNE SUR LE SANG. 101
le peroxyde de plomb comme une combinaison d'ozone et de protoxyde de plomb PbO + Qt e\ Veau oxygénée comme une combinaison d'eau et d'antozoneHO-f'®'> j'admets, par suite, que dans les circonstances que je tiens d'indiquer, Tantozone© d'une partie du peroxyde d'hydrogène libre se transforme en 0 qui forme du peroxyde de plomb avec une partie de la base du sel de plomb. Mais le peroxyde de plomb est un ozonide et ne peut pas exister en présence d*un antozonide HO^ ; l'ozone de l'un et l'antozone de l'autre se combinent pour former de l'oxygène neutre, pendant que les deux peroxydes se réduisent à l'état d'eau IIO et de protoxyde de plomb PbO. Mais si le sous-acétate de plomb possède la propriété de changer l'antozone 0 du peroxyde d'hydrogène en 0, il en résulte naturellement que ce même sous-acéiate doit aussi bleuir la teinture de gaîac additionnée de HO. C'est, en effet, ce qui a lieu.
L'oxydation du bleu d'indigo dissous dans l'acide sulfurique et sa trans^ formation en isatine^ sous l'influence de l'ozone libre 0 ou des ozonides, comme, par exemple, PbO + 0, Mn^O^ + 6 0, etc., sont des faits bien connus; nous savons, d'un autre côté, que la teinture d'indigo est décomposée très-lentement par HO-|-0. Mais si l'on ajoute à de l'eau oxygénée colorée par la teinture d'indigo de petites quantités de sous-acétate de plomb, le mélange se décolore instantanément.
L'eau oxygénée très-étendue d'eau est incapable de bleuir seule un mélange d'empois d'amidon et d'iodure de potassium, tandis que l'oxygène ozonisé ou les ozonides, tels que le peroxyde de plomb et l'acide permanganique, produisent cette coloration immédiatement et d'une manière trèsfrappante. Si, dans un mélange incolore de peroxyde d'hydrogène, d'empois d'amidon et d'iodure de potassium, on fait tomber une seule goutte de sousacétade de plomb, le mélange devient immédiatement d'un bleu très-foncé; aussi l'empois d'amidon imprégné d'iodure de potassium donne -t-il, quand on le mélange avec une dissolution d'acétate basique de plomb, un des réactirs les plus sensibles de l'eau oxygénée.
Lorsqu'on mélange une dissolution de sel de protoxyde de fer, par exemple une dissolution de sulfate de protoxyde de fer, avec une quantité suffisante d'eau oxygénée, la base du sel se transforme en peroxyde dont une partie se précipite à l'état de sel basique. D'après mes expériences, les sels de peroxyde de fer produisent de nombreuses oxydations auxquelles l'ozone libre et les ozonides donnent seuls naissance ; ainsi ils bleuissent la teinture de galac. De plus, le peroxyde d'hydrogène peut, dans des conditions favorables, réduire le peroxyde de fer à l'état de protoxyde ; lorsqu'on fait, par exemple, agir HO) sur un mélange d'une dissolution d'un sel de peroxyde de fer et de ferrocyanure de potassium, cette réduction s'accomplit avec dégagement d'oxygène neutre et formation d'un précipité de bleu de Prusse. De tous ces faits je conclus que le troisième équivalent d'oxygène du peroxyde de fer est de l'ozone 0, et, par suite, que le protoxyde de fer, même à l'état de combinaison avec un acide, a la propriété de changer Tantozone © du peroxyde
102 A. ESTOn. -—SUR UN PO^T DE L.\ PHYSIOLOGIE
d'hydrogène en ozone, 0. L'exaclitude de celle conclusion esl confirmée par les faits suivanls : la leinture de gaïac conlenant du peroxyde d*hydrogène, et. Tempois d'amidon imprégné d'iodure de polassiura et mélangé avec de Teau oxygénée, sont instantanément colorés par les traces les plus faibles de sulfate de protoxyde de fer en dissolulion ; de môme lu peroxyde d'hydrogène coloré en bleu par du sulfate d'indigo se décolore immédiatemenl sous l'influence de la dissolution de sulfate de fer.
Si l'on compare maintenant les réactions précédentes du sous-acéta(e de plomb et des sels de proloxyde de fer avec celles que produisent dans les mêmes circonstances les globules du sang, on est frappé de leur concordance. J'ajouterai qu'il résulte de mes recherches antérieures que les corpuscules du sang agissent de la même manière sur la teinture d'indigo additionnée de HOj, et sur l'empois d'amidon conlenant ce même peroxyde en présence de l'iodure de potassium.
Je ferai remarquer, en terminant, que j'ai publié ce travail principalement dans le but d'appeler l'attention des physiologistes sur un sujet qui, à mou avis, doit présenter un certain intérêt pour eux, et dont un chimiste no peut pousser plus loin l'étude sans leur concours, faule de connaissances physiologiques nécessaires: j'avoue franchement que je me trouve dans ce cas.
(Raoue des cours scientiliques.)