C.-— Le prélèvement du coeur

C'est un fait établi depuis longtemps déjà (CRUICKSHANK -33) que le taux du glycogène cardiaque diminue rapidement après la mort. GRUNKE, SCHUMANN & BOHM (58 indiquent que, chez des rats assommés, le taux du glycogène cardiaque qui est normalement de 475 mg par I00 g., passe à 42 mg æ1 bout de I mimute et se maintient ensuite à ce taux pendant une dizaine de minutes, Cette diminution rapide du glycogène cardiaque après l'arrêt respiratoire a conduit les expérimentateurs à réduire le plus possible le délai qui sépare le sacrifice de l'animal du début des opérations de dosage du glycogène, C'est ainsi que SCHENK (32), opérant aussi rapidement qu'il le peut -c'est à dire en 6 à 8 mimutes- obtient, pour le coeur du chien, des taux de glycogène compris entre 298 et 5SI2 mg par IO0 g. C'est, en effet, l'extrème rapidité de la glycogénolyse spontanée survenant après la mort qui explique que les résultats fournis par la plupart des auteurs soient -comme nous l'avons indiqué dans la première partie de ce travail- à la fois très dispersées et systématiquement faibles, Les valeurs anormalement élevées (SCHRÔ- DER -46) sont exceptionnelles et s'expliquent, en général, par des défectuosités de la méthode de dosage utilisée -méthode de BARREDA (417) dans le cas précédent-

Dans les travaux récents, le coeur est généralement extrait aussi rapidement que possible de la cavité thoracique, et, aussitôt, immergé dans l'air liquide pour arrêter le cours des processus glycogénolytiques suivant la technique mise æ point par COBET (418). G,EVANS (47) réalise l'ensemble de ces opérations en 3 à 4 secondes, SCHUMANN (244) en 6 à 8 secondes.

Cette différence de stabilité de la réserve glycogénique suivant les organes considérés explique que certaines méthodes (EDLUND & HOIMGREN -419) puissent donner des résultats apparemment corrects, pour des organes comme le foie ou le muscle, et des résultats systématiquement faibles pour le coeur et le cerveau qui exigent que des précætions spéciales soient observées, (KERR -420),

La rapidité de la destruction post-mortem du glycogène explique aussi, évidemment, l'imprécision des renseignements que nous pouvons avoir sur le taux du glycogène cardiaque chez l'homme, où les dosages ne peuvent être effectués que sur le cadavre (IOEPER & LEMATRE -421, BIUME -54, ITEBIG 422),

D, - Méthode personnelle.

Nous avons utilisé pour tœtes nos recherches des rats albinos provenant du même élevage, de sexe femelle, âgés de trois à cinq mois et dont le poids était compris entre 130 et 170 grammes. Les rats sont soimis à un jeûne préalable de 24 à 48 heures et sont sacrifiés à heure fixe (vers 16 heures), ce qui, comme nous l'avons vu dans la première partie de ce travail, assure des conditions aussi constantes qu'il est possible pour le niveau de la réserve glycogénique du coeur.

Les sujets sont sacrifiés par décapitation. Nous n'avons pas pratiqué, comme EVANS (47) d'anesthésie préalable, On sait, en effet, que l'anesthésie -qu'il s'agisse de la narcose chloroformique (SCHENK -423) ou de l'anesthésie à l'emytal ou à l'éther (EVANS, TSAI & YOUNG -272, MURPHY & YOUNG -424) modifie sensiblement les taux du glycogène cardiaque et hépatique. Notre programme expérimental comportait, en outre, un certain nombre de déterminations sur des animaux ayant subi des épreuves respiratoires de natures diverses et sur lesquels l'anesthésique pouvait provoquer des variations incontrôlables du taux du glycogène cardiaque. Il résulte de cette façon d'opérer une légère augmentation du délai nécessaire au prélèvement du coeur, durée qui n'excède jamais, cependant, 10 à 15 secondes.

PRELEVEMENT DU MYOCARDE .- La partie ventriculaire du coeur est rapidement sectionnée, après ouverture du thorax, essuyée sur une feuille de papier filtre pour enlever le sang qui pourrait se trouver sur la section, et immédiatement placée entre deux blocs métalliques creux, contenant de la glace sèche à -5 ou -6 degrés. Le fragment de tissu est écrasé entre les deux blocs : l'ensemble de ces opérations exige -au maximum- 15 secondes.

Nous avons eu l'occasion de vérifier qu'il était absolument nécessaire d'opérer ce prélèvement aussi rapidement que possible . Le tableau n° I donne les valeurs du taux du glycogène cardiaque observées dans des séries de 6 animaux, chez lesquels le coeur a été prélevé immédiatemnt. 5 secondes, 10 secondes, 20 secondes, 50 secondes et 50 secondes après ouverture du thorax qui suit ellemême de 10 secondes la décapitation de l'animal.

Les valeurs du tableau I montrent donc qu'on dispose de moins de vingt secondes, après la décapitation de l'animal, avant que le taux du glycogène cardiaque ait sensiblement varié.

DISSOLUTION DU TISSU .- Au bout de quelques secondes, on obtient, entre les blocs réfrigérants, un disque de tissu ventriculaire congelé, qui se détache facilement du support à l'aide d'une pointe de scalpel. Le fragment de myocarde est jeté immédiatement dans un tube contenant 2 cc de potasse à 30%, taré, bouché et refroidi dans un mélange glace-sel. Toutes précautions sont prises pour éviter les erreurs systématiqus de pesée qui pourraient résulter de la condensation de vapeur d'eau sur les parois du tube refroidi. Le tube est dc pesé, à nouveau sur umæ balance amortie donnant une précision de 1/10 de mg : les fragments de myocarde doivent peser entre 100 et 500 mg. L'ensemble des opérations de pesée exige moins de 30 secondes.

Le tube est alors chauffé sur une petite flamm de gaz et son contenu est rapidement amené à l'ébullition. Celle-ci est maintenue jusqu'à ce que tout

le tissu paraisse dissous ; on ajoute alors 2 cc d'eau, on mélange, on ramène

à l'ébullition et on porte le tube au bain-marie bouillant après l'avoir couvert avec un verre de montre ou une toupie de verre pour éviter l'évaporation. On laisse la dissolution se poursuivre au bain-mrie pendant au moins l heure en ayant soin d'agiter le tube de temps en temps. On obtient, ainsi environ 4 cc

de solution du tissu cardiaque dans la potasse à 1%.

PRECIPITATION DU GLYCOGENE - A la fin des opérations de dissolution dans la lessive de potasse, le contenu du tube est transvasé dans un tube à centrifugation de 50 cc. On rince trois fois le tube avec 2 ce d'eau et on réunit les eaux de rinçag à la solution alcaline : on a donc, alors, environ 10 ce de solution du tissu dans la potasse à 6%. On agite le tube pour avoir une solution homogène, puis on introduit, sans cesser d'agiter 20 ce d'alcool éthylique à 95%. Pour obtenir un mélange homogène de l'alcool, on fait passer dans le liquide, pendant quelques secondes, un courant d'azote qui l'agite vigoureusement. On abandonne, alors, le tube, couvert, à la température de la pièce, pendant 12 à 15 heures. Le glycogèrmæ précipite sous forme de flocons blanchätres qui se déposent sur le fond et les parois du tube.

HYDROLYSE DU GLYCOGENE .- Le précipité est séparé par centrifugation à 3.500 T/m pendant 15 minutes ; le liquide est décanté par aspiration et le précipité séché pendant quelques minutes, au bain-marie, pour éliminer les dernières traces d'alcool. On ajoute, alors, 10 cc d'acide chlorhydrique O.7 N ; on agite pour mttre le précipité en suspension, on couvre le tube avec une toupie de verre et on le place au bain-marie bouillant pendant 3 heures. Au bout de ce temps, l'hydrolyse étant terminée, on laisse refroidir le tube, on neutralise le liquide par addition, goutte à goutte, de potasse à 30% jusqu'au virage du Rouge de phénol. On observe alors, souvent, une légère floculation. Après un repos d'une dizaine de minutes, on élimine, s'il y a lieu, le floculat par centrifugation et on dose le sucre formé sur la totalité de l'hydrolysat.

DOSAGE DU GIUCOSE ,- Nous avons utilisé la méthode de BAUDOUIN et LE- WIN (425). Comme la plupart des auteurs nous ne pratiquons pas de défécation préalable. Nous avons vérifié, en de nombreuses occasions, que les résultats ne diffèrent pas, de façon systématique, selon qu'on opère avec ou sans défécation. L'hydrolysat final ne contient pratiquement ni substances proteiqus, ni substances réductrices susceptibles de fausser, par excès le dosage du glucose. Il y a cependant lieu de remarquer, que dans les cas où le taux du glycogène est normal ou supra-norml, on peut être amené à doser des quantités de glucose qui sont de cinq à dix fois plus élevées - si on opère sur À gramme de coeur- que le taux de la glycémie normale qui représente la zone optimum de validité du dosage considéré. Il y a, dans ce cas, avantage à procéder aux opérations de défécation et à œfaire le dosage que sur une partie du filtrat ; les erreurs supplémentaires qui peuvent en résulter sont relativement faibles et on bénéficie, alors, d'un précipité mærcuriel plus facile à dissoudre, à la fois parce qu'il est moins abondant et parce que ses éléments sont de plus petites dimensions.

Le poids du glycogène est égal au poids du glucose dosé multiplié par le facteur 0.927.

Les résultats sont exprimés en milligramms de glycogène par 100 grammes de tissu cardiaque frais.

DOSAGE DES FORMES LYO- et DESMO-GLYCOGENE .-

Pour le dosage des formes lyo- et desmo-glycogène, nous avons adapté à notre mode opératoire; la technique décrite par BLOOM, LEWIS, SCHUMBERT & CHEN (121). Après avoir préparé comme il a été dit ci-dessus, un fragment de cœur congelé pesant environ un demi-gramme, celui-ci est divisé en deux sur le bloc refroidi : la première moitié sert au dosage du glycogène total comm il a été dit. L'autre moitié sert au dosage du lyo-glycogène : elle est rapidement pesée à sec, puis jetée dans un tube de broyeur de 50 ec contenant 10 ce d'acide trichloracétique à 10%, à O°. Le fragment de tissu est alors broyé jusqu'à formation d'une suspension homogène. Il y a lieu d'éviter que la préparation se réchauffe, au cours des opérations : aussi le broyage est-il fait par cœrtes périodes de 20 à 30 secondes et le tube replacé, entre deux broyages, dans un milieu réfrigérant. Le broyage est effectué dans un microbroyeur en Pyrex, selon la technique de POTTER et ELVEHJEM (426).

Le contenu du broyeur est, ensuite, transvasé dans un tube de centrifugeuse refroidi. Le broyeur est rincé avec 5 cc d'acide froid qu'on réunit au broyat et le tout est abandonné pendant 1 heure à la glacière. On sépare alors le précipité trichloracétique par centrifugation. Les tubes sœmt refraidis et on centrifuge 3 fois pendant 2 minutes à 3.500 t/m en refroidissant les tubes entre chaque opération. On sépare alors le liquide et le culot .

Le liquide contient le lyo-glycogène. On y ajoute 20 ce d'alcool éthylique à 95% et on abandonne à la glacière pendant toute la nuit. Le précipité de glycogène qui se form est traité comme il a été dit plus haut.

Le desmo-glycogène est connu par différence, Dans quelques cas, nous avons dosé directement le desmo-glycogène en dissolvant le culot de centrifugation dans la potasse à 30% et en traitant cette liqueur comm œ le fait pour le glycogène total. Nous avons ainsi vérifié que les valeurs trouvées pour les formes libre et liée ont une sommæ égale à la valeur trouvée, d'autre part, pour le glycogène total. Le tableau IT permet la comparaison des valeurs du glycogène total obtenues par calcul et par dosage.

Cependant, la détermination directe du desmo-glycogène est difficile car le culot de précipitation trichloracétique se dissout, généralement, assez mal dans la lessive alcaline,

Nous avons, généralement, exprimé, dans nos résultats expérimentaux, les taux du lyo- et du desmo-glycogène en pourcentages du glycogène total.

II - LA RESERVE NORMALE DU GLYCOGENE CARDIAQUE : GLYCOGENE TOTAL ET FORMES DE LA RESERVE.

a). Glycogène total .-

Comme nous l'avons vu, dans la première partie de ce travail, les

AL

valeurs normales du glycogène cardiaque chez le rat ont fait l'objet de déterminations nombreuses dont les résultats sont souvent contradictoires. D'une part, un certain nombre d'auteurs - comme SCHUMANN (65) et EVANS (47) - trouvent des valeurs voisines de 500 mg par 100 grammes de tissu frais, avec des résultats peu dispersés ; d'autres, au contraire, obtiennent des valeurs beaucoup plus basses et, généralement, très dispersés. Nous avons exposé, dans le chapitre précédent, les raisons de ces divergences : elles tiennent surtout aux défectuosités des méthodes de dosage. Cependant, des travaux récents, en particulier celui de GERLICH & WIELE (427), donnent encore comme taux normal du glycogène myo-

cardique chez le rat, des valeurs inférieures à 200 mg. par 100 grammes de tissu frais.

Ces incertitudes sur la valeur du niveau normal d'une réserve aussi importante nous ont incité à reprendre systématiquement l'étude du taux du glycogère cardiaque à l'aide de la méthode que nous avons décrite. Les résultats des

dosages, portant sur 60 animaux sont rassemblés dans le tableau III.

La dispersion de nos résultats est exprimée par l'écart probable et nous avons suivi, sur ce point, les indications de VISSCHER & MULDER (415), de manière à rendre plus facile la comparaison de nos résultats avec ceux des auteurs qui nous ont précédé. Ce paramètre représente, comm on sait, l'intervalle, centré sur la moyenne, qui contient la moitié des observations, dans le cas d'une distribution normale.

La VALEUR MOYENNE, dans les cœmditions normales, du TAUX DU GLYCOGENE CARDIAQUE, chez le rat est donc de 476 + 26 mg. par 100 grammes de tissu frais.

Les valeurs que nous avons trouvées sont donc très voisines de celles indiquées par EVANS (AT) et par SCHUMANN (65). Il y a lieu de remarquer, cependant, que, sans être très dispersés nos résultats le sont notablement plus que ceux du dernier auteur cité. On pourrait se demander, si, en dépit des précautions que nous avons prises, une partie du glycogène n'a pas été perdue dans un certain nombre de déterminations par le fait que notre méthode de refroidissement est certainement moins rapide que la congélation dans l'air liquide utilisée par SCHUMANN. Nous ne le pensons pas .

En effet, nous ignorons le nombre d'animaux sur lequel cet auteur a fait ses mesures et il est possible -nous l'avons observé, nous-mêmæ- qu'il ait pu obtenir, à la suite de circonstances non définies, une série de mæsures ressérées dans un intervalle de variation étroit. Les résultats de recherches récentes, faites par biopsie (CASTEN & MARSH -37) montrent des écarts probables de 30 à 50 mg. Nous pensons, plutôt - qu'il y a - comme il est indiqué dans la première partie de ce travail, un véritable turn-over du glycogène cardiaque comportant des phases d'utilisation et de synthèse alternées au rythme des systoles et des diastoles. Dans ces conditions, seule une petite fraction de la réserve glycogénique est utilisée à chaque contraction et la constance apparente de la réserve n'existe qu'entre les limites d'incessantes oscillations : ce fait introduit, évidemment, - indépendamment des variations expérimentales fortuitesun élément de fluctuation et de dispersion inéluctable.

b). Formes de la réserve glycogénique.

La répartition de la réserve glycogénique du faie et du muscle a fait

l'objet de plusieurs recherches. Le problème n'a guère été posé, pour le glyco-, gène du coeur, que dans le travail de DAVIES, FRANCIS et STONER (122), opérant sur le lapin et le pigeon. Encore s'agit-il là, tout au plus, d'une indication; car les séries expérimentales de ces auteurs comprennent respectivement, trois et quatre animaux. Nous nous sommes attachés à préciser les valeurs normales

du iyo- et du desmo-glycogène chez le rat. À l'aide de la technique décrite

dans le chapitre précédent, nous avons déterminé la proportion des deux formes de l'hydrate de carbone dans le myocarde de 21 rats. Nos résultats sont rassemblés dans le tableau IV.

Ces résultats montrent donc la répartition suivante s LYO-GLYCOGENE : 54 + 3% - DESMO-GLYCOGENE : 46 + 3%. Autremænt dit, la réserve glycogénique normale contenue dans 100 grammes de coeur de rat est formée de 257 m de lyo-glycogène et de 219 mg. de desmo-glycogène.

La dispersion que nous observons est un peu supérieure à celle qui a été indiquée par BLOOM, LEWIS, SCHUMPERT & CHEN (121) pour le muscle squelettique. Ceci s'explique, comme nous l'avons dit à propos de la réserve totale, par le fait que cette réserve est l'objet de variations incessantes et que ces fluctuations n'affectent pas également les deux formes de la réserve, ainsi que nous le montrerons ultérieurement.

En résumé, on peut constater que la réserve glycogénique totale du coeur ne diffère pas sensiblement de celle du muscle squelettiqu telle que nous l'avons rapportée dans la première partie de ce travail. La proportion du lyo- et du desmo-glycogène est également comparable si nous nous reportons- pour le muscle squelettique - au travail de BLOOM, LEWIS, SCHUMPERT & CHEN.

La réserve glycogénique du coeur se distingue, par cœmtre, fondamentalemnt de celle du foie. Par son taux global d'abord : alors que dans le myocarde, le taux de cette réserve est de l'ordre de 500 mg. p. 100 g. le foie de l'animal nourri contient um quantité de glycogène qui varie de 3.500 à 4.500 mg. par 100 grammes. La différence porte aussi sur l'état physico-chimique : tandis que la fraction libre du glycogène cardiaque représente environ 55% de la réserve totale, celle du glycogène hépatique atteint 85% de cette réserve, Or, on sait qu'un jeûne de 24 heures, qui n'affecte pas -ou même, augmente légèrement- la réserve glycogénique du coeur, fait tomber celle du foie à une faible fraction de sa valeur normale, À ce moment, l'élément lyo-glycogène représente moins de 1% de la réserve totale. L'utilisation de la réserve hépatique porte donc, essentiellement, sur la fraction libre .

III - INFLUENCE DE L'ANOXIE ET DE L'HYPOXIE SUR LA RESERVE GLYCOGENIQUE DU COEUR

Nous avons signalé, dans le chapitre II de la première partie de ce

travail, que la réserve glycogénique du coeur s'abaisse au cours de l'anoxie. Cependant, les modalités de cette diminution ne sont pas connues, Quelle est la vitesse de cet épuisement ? La totalité de la réserve est-elle susceptible d'être utilisée, sinon quelle est la fraction utilisable ? Les formes libre et liée participent-elles à cette mobilisation et dans quelle proportion ? Telles sont les questions que nous avons essayé de résoudre,

a). Méthodes .-

Deux types d'expériences ont été réalisés : l'anoxie foudroyante par inhalation d'azote pur et l'hypoxie sévère par inhalation d'un mélange gazeux pauvre en oxygène. Les animaux sont placés dans une chambre de verre épais, traversée par un courant gazeux de composition connue.

b). Expériences d'anoxie aigüe.-

Les animaux placés dans l'enceinte renfermant de l'Azote pur meurent en 2 ou 5 minutes, après une phase d'excitation violente. Les rats sont sortis de la chambre d'inhalation aussitôt après le dernier mouvemænt respiratoire. Les résultats du dosage du glycogène cardiaque, au moment de la mort, sont rassemblés dans le tableau V.

L'examen des résultats du tableau V montre que l'anoxie aigüe épuise rapidemænt la quasi-totalité de la réserve glycogénique du coeur : celle-ci passe de 476 mg. par 100 g. à 48 + 13 mg. par 100 g. Il subsiste donc, dans le myocarde, une petite quantité de glycogène, représentant envirm 1% de la réserve initiale .

c). Expériences d'hypoxie sévère .-

Les animaux sont placés dans une enceinte où circule un mélange gazeux contenant 5% d'oxygène et 95% d'Azote. L'atmosphère est préparée, dans un gazomètre de 100 litres, par mélange d'air et d'Azote en proportions convenables, Le mélange est reçu, après traversée de la chambre respiratoire, dans un second gazomètre d'égale capacité, d'où il est renvoyé dans le premier. Le même mélange gazeux sert, ainsi, jusqu'à la fin de l'expérience. Une boite à chaux sodée est placée sur le trajet du courant gazeux pour fixer l'anhydride carbonique produit par l'animal. Dans les expériences d'une durée supérieure à 5 heures, nous avons procédé, pour remédier à la diminution du taux en oxygène de l'atmosphère résultant de la respiration du sujet, à une addition de 500 ce d'oxygène pur dans le gazomètre, pratiquée à la fin de la troisième heure. Dans ces conditions, la teneur de l'atmosphère en oxygène peut être considérée comm constante pendant toute la durée de l'expérience. Nous avons fait sept séries d'expériences de durées différentes : le taux du glycogène cardiaque a été déterminé après des périodes de 1 heure, 2 heures, 2 heures 30, 35 heures,

3 heures 30, 4 heures et 4 heures 30. Les tableaux VI et VII donnent les va-

leurs individuelles du taux du glycogène cardiaque dans ces expériences.

A partir des valeurs moyenres ainsi obtenues, nous avons construit la

Glycogéne

cmg p. 100 g)

Figure I VARTATION DU TAUX DU GLYCOGENE CARDIAQUE EN FONCTION DE LA DUREE DE L'HYPOXIE Les rectangles représentent la répartition de la réserve entre les formes libre et liée aux temps O et 3 heures

(Pointillé : Iyo-Glycogène - Hachures : Desmo-Glycogène)

courbe de la variation du taux du glycogène en fonction de la durée de l'hypoxie. Cette courbe montre que pendant les 150 premières minutes de l'épreuve, la réserve glycogénique du cœur décroit régulièrement à une vitesse voisine de 100 mg : par 100 grammes et par heure : elle atteint, alors, une valeur voisine de 200 mg. par 100 g. (218 + 36 mg) et se stabilise à ce niveau, mme si on prolonge l'hypoxie pendant 4 à 5 heures, sans que l'animal ne présente de signes de défaillance respiratoire ou circulatoire (Figure 1). D'autre part, le pourcentage des animaux qui succombent au cours des expériences augmente très rapidement, à mesure que leur durée se prolonge et, chez ces animaux, sacrifiés au moment de la mort, le taux du glycogène tombe à des valeurs voisines de celles qu nous avons observées dans les anoxies aigües. Il semble donc qu le palier de stabilisation que nous venons de mentionner représente la limite d'épuisement des réserves de glycogène du cœur, compatible avec le maintien de la survie en hypoxie.

d). Modifications du lyo- et du desmo-glycogèr provoquées par l'anoxie et l'hypoxie .-

Nous avons exposé, dans le chapitre précédent, que la réserve glycogénique du coeur comprend deux éléments : une fraction libre (lyo-glycogène) représentant approximtivement les 11/20 de la quantité totale du glycogène et une fraction liée (desmo-glycogène), représentant les 9/20 restants. Or, nous avons vu, dans la première partie de ce travail, qu'un certain nombre d'auteurs (WIL- LSTATTER & RHODEWALD -115, WAJZER -120, BLOOM, LEWIS, SCHUMPERT & CHEN -121) avaient suggéré que l'état physico-chimique de la réserve pourrait jouer un rôle déterminant dans sa possibilité d'utilisation.

Nous avons donc examiné quelle est la répartition de la réserve résiduelle, entre les formes libre et liée, à la fin d'une épreuve d'anoxie aigüe, d'une part, et, d'autre part, après 3 heures d'hypoxie (séjour dans un mélange contenant 5% d'oxygène et 95% d'azote), c'est à dire au moment où le palier de stabilisation de la dégradation des réserves est sûrement atteint et avant la période de défaillance cardio-respiratoire éventuelle. Les résultats relatifs à ces deux groupes de recherches sont rassemblés dans les tableaux XIII & XIV.

En ce qui concerne l'anoxie aigüe, nos expériences n'ont porté que sur que lques animaux (8). La quantité absolue du glycogèm total étant généralement très faible, nous avons du réunir par deux les échantillons afin d'avoir un prélèvement renfermant une quantité suffisante de glycogène pour pouvoir être dosée correctement.

L'examen des valeurs obtenues montre que :

1) La faible quantité de glycogène (10% environ du glycogère total initial) qui demeure dans le myocarde après une anoxie brutale par respiration d'azote pur est constituée à peu près exclusivement (96%) par du desmo-glyc ogène,

2) L'utilisation de la réserve glucidique par le coeur soumis à une épreuve d'hypoxie sévère et de longue durée (5% d'oxygène pendant 3 heures) ne porte pas exclusivement sur l'une des formes de la réserve glycogénique. La forme libre est surtout utilisée, mais la forme liée est aussi dégradée : le lyoglycogène ne représente plus que 28% du glycogène total restant à la fin de l'expérience,

Chez le rat, placé dans des conditions normales, on sait que la réserve

glycogénique de 100 grammes de coeur est de 486 mg, constituée par 257 m de lyoglycogène et 219 de desmo-glycogène. Sous l'influence de l'hypoxie, cette réserve s'abaisse +: le lyo-glycogène passe de 257 à 61 mg et le desmo-glycogèmæ de 219 à 157 mg. Ces variations sont représentées sur la figure 1 .

d). Interprétation des résultats.-

La réserve normale de glycogène du myocarde du rat présente une constance moyenne qui résulte du fait que, si on admet une utilisation permanente de cette réserve, celle-ci est constamment reconstituée et que le glycogène est, comm nous l'avons précédemment indiqué, l'objet d'un véritable "turn-over". Quelle fraction de la réserve totale l'élément métabolisé représente-t-il1l ? Nous ne le savons pas. Nous venons de montrer qu'en dehors de cette "oscillation physiologique" ,; la partie fixe de la réserve est, elle-même, susceptible d'être utilisée :

1) de façon à peu près complète, dans l'anoxie aigüe ; 2) pour 60% de sa valeur totale, dans l'hypoxie sévère . par quel mécanisme, le glycogène peut-il être utilisé dans ces conditions ?

1/- Anoxie aigüe .-

Peut-on identifier le comportement du muscle cardiaque anoxique à celui du muscle squelettique en anaérobiose ? Il est très vraisemblable qu'il en est ainsi et l'hypothèse de SCHUMANN (65) parait être la seule plausible. Il y a, dans l'anoxie aigüe, épuisement de toutes les réserves énergétiques du coeur et défaut de leur resynthèse : la réserve glycogénique ne peut être reconstituée qu'en aérobiose. La question se pose, en outre, de savoir s'il n'y a pas, dans ces conditions ,; une activation de la glycogénolyse qui agirait, cocurremment avec le défaut de resynthèse du glycogène, pour assurer un épuisement extrêmement rapide de la totalité de la réserve. En dehors de quelques points de détails, la question n'a pas été élucidée,

On sait, en effet, qw l'anoxie brutale provoque une décharge d'adrénaline et SUTHERLAND & CORI (148) ont montré que celle-ci a la propriété d'activer la phosphorylase responsable de la première étape du catabolism glycogénique. En outre, SOSKIN & LEVINE (428) ont noté que la form active de la phosphorylase contient des groupes-SH. L'anoxie a pour résultat de conserver l'enzyme sœs sa forme réduite, favorisant, ainsi, la phosphorylation et la dégradation du glycogène. D'autre part, WAJZER (278) a montré -sur le foie et le muscle squelettiqwque l'action glycogénolytique de l'adrénaline consisterait essentiellemnt dans la propriété qu'a cette substance de libérer le desmo-glycogène de son support protéique et de le rendre, ainsi, apte à la dégradation.

On ne sait cependant pas si ces propriétés de l'adrénaline sont encore susceptibles de se manifester en anaérobiose. En effet, d'autres propriétés physiologiques de cette substance disparaissent en l'absence d'oxygène (TOURNADE, MAL- MEJAC & ROCCHISANI - 429, SURTSHIN, RODBARD & KATZ -430, VAN LOO, SRTSHIN &

KATZ -451). Des travaux de GELHORN et PACKER (432) et de VAN MIDDLESWORTH (433) paraissent établir qu'il en va de même du pouvoir de mobilisation du glycogène . Nous avons constaté, comme le montrent les valeurs réunies dans le tableau XV que la réserve glycogénique du foie n'est pas l'objet, comme celle du coeur, d'une vidange accélérée, au cours de l'anoxie aigüe .

11 parait donc y avoir, dans ces conditions expérimentales, soit une

2 Ld Q ! LA « e C2 e # 1 sécrétion d adrénaline d'importance limitée, soit un manque d'efficacité de la sécrétion par suite de l'anaérobiose totale, soit enfin, addition des deux phénomènes ,

| Quant aux mécanismes de la dégradation, eux-mêmes, il n'apparaît pas qu'ils soient notablement modifiés. Le tableau précédent confirme, chez le rat, le fait observé par CORDIER (434), chez le chien, qu'une anoxie brutale, par inhalation d'azote, entraine une légère diminution du taux du glucose sanguin. Le cycle métabolique du glycogène cardiaque serait, ainsi, réduit à la phase anoxybiotique du schéma de MEYERHOF : utilisation du glycogère et accumulation d'acide lactique. Celle-ci, toutefois, n'a été, jusqu'ici, mise en évidence que sur des coeurs isolés ou des coews-poumons (BOGUE, CHANG & GREGORY -86, RUHL & THADDEA -88) et nous avons dit quelles réserves il convient de faire sur l'identité de fonctionnemænt de telles préparations et des organismes entiers. Nous devons donc admettre que, conformément à l'hypothèse indiquée plus haut, la disparition rapide de la réserve glycogénique dans le myocarde maintenu en état d'anoxie aigüe, parait essentiellemænt due à l'absence de resynthèse au cours de la contraction anaérobie.

2/- Hypoxie sévère .

Nous avons montré que le comportement de la réserve de glycogène du myocarde du rat placé en hypoxie sévère présente deux phases successives : 1) une phase d'appauvrissement lent et régulier 2) une phase de stabilisation à un niveau relativement cmstant représentant environ 2/5 de la réserve initiale, Arrivé à ce stade, il peut se produire, dans un délai très variable, une défaillance rapide du myocarde, celui-ci se comportant, alors, comme dans le cas de l'anoxie aigüe .

La première phase parait correspondre à un fonctionnemænt voisin du fonctionnement normal avec, cependant, un déplacement de l'équilibre des réactions cataboliques et anaboliques qui fait que chaque contraction cardiaque dégrade un peu plus de glycogène qu'elle n'en reconstitue. Il en résulte, comm nous le constatons, un abaissement du niveau de la réserve proportionnel à la durée de l'épreuve. Nous ne sommes pas renseignés sur le mcanisme du déplacement de cet équilibre. Nous ignorons, en particulier, s'il résulte d'une augmæntation de la glycogénolyse -notamment par suite de l'activation du système phorphorylase sous l'influence de l'excitation sympathico-adrénalinique mntionnée précédemment- ou, au contraire, d'une diminution de l'activité des processus de resynthèse. À l'appui de cette dernière hypothèse, on peut invoquer le fait que la consommation d'oxygène " in vitro“ du tissu cardiaque d'animaux, préalablement soumis à l'anoxie est diminuée (FUHRMAN, FUHRMAN & FIELD -435, NOWY & HELMREICH 436, 437) et que LEMLEY & MENEELY (438) ont montré que l'anoxie crée une véritable lésion biochimique consistant en une diminution de l'activité des enzymes intervenant dans la phase aérobie du métabolismæ glucidique. On ne doit pas perdre de vw, cependant, qu'il s'agit là, de travaux effectués sur des coupes de tissus et que rien ne permet d'assurer que les résultats de ces expériences sont encore valables pour des organes en place.

Quant à la seconde phase, elle correspond à un stade d'équilibre critique ou le moindre dérèglement de cet état apparemment stable, amène un collapsus brutal, comme nous l'avons observé au cours de nos expériences d'hypoxie, lorsque celle-ci était prolongée au delà de trois heures. Ce ‘niveau de stabilisation", qui est de l'ordre de 200 mg. pour 100 grammes de coeur, et le

répartition que nous avons indiquée -entre les formes libre et liée- doivent représenter la limite de l'équilibre métabolique compatible avec une survie de quelqu durée : encore s'agit-il d'un équilibre précaire et une légère perturbation peut, alors, entrainer une défaillance presque instantanée.

IV = VARIATIONS DE LA RESERVE GLYCOGENIQUE CARDIAQUE PROVOQUEES PAR L'ASPHYXIE.

Nous avons étudié, dans le chapitre précédent, les variations de la réserve glycogénique cardiaque provoquées par l'anoxie aigüe et l'hypoxie sévère. Dans la discussion des résultats, nous avons montré que l'effondrement de la réserve de glycogène du myocarde, à la suite de l'inhalation d'Azote pur, ne s'accompagne d'aucune modification notable de la réserve du foie en glycogène et d'aucune variation importante de la glycémie.

Ces résultats sont dme, en accord avec ceux de D. CORDIER (434), qui a montré que l'anoxie aigüe, réalisée par inhalation d'Azote pur, ne produit pas, chez le chien, de mœdification sensible de la glycémie. Mais cet auteur a mis en évidence que, dans l'hyperglycémie asphyxiqw, c'est l'acide carbonique qui joue le rôle prépondérant dans l'augmentation du taux du sucre sanguine

L'intoxication carbonique progressive lui a permis de montrer l'étroit parallélisme qui existe entre l'augmentation de la tension de ce gaz dans l'air inspiré et les valeurs de l'hyperglycémie. Ces recherches nous ont naturellemnt conduit à étudier l'influence de l'intoxication carbonique sur la réserve glycogénique du myocarde. En effet, D. CORDIER (439, 440) a montré que l'acide carbonique augmente le niveau du sucre sanguin par les mécanismes suivants 3

1) Excitation du sympathique central atteignant les cellules hépatiques par deux voies distinctes :

a- une voie nerveuse directe par les nerfs splanchniques, b- une voie humorale indirecte par augmentation de la sécrétion d'adrénaline.,

2) Action directe de l'acide carbonique sur les cellules hépatiqws, l'abaissement du pH augmentant la glycogénolyse.

Ce dernier mécanisme d'action doit retenir particulièrement notre attention. En effet, à la suite des travaux d'ELIAS (441) et ELIAS & KOLB (442) montrant que les ingestions ou injections d'acides augmentent le taux du sucre sanguin chez le lapin (Säurediabetes); FROHLICH et POLLAK (443), puis LESSER (444) ont cherché à préciser la genèse de cette hyperglycémie. Pour ces auteurs, le "point d'attaque" des acides fixes est localisé au niveau de la cellule hépatique, l'augmæntation de la concentration en ions hydrogène favorisant la glycogénolyse. Ils se basent, pour émettre cette théorie, sur les résultats obtenus par perfusion du coeur de grenouille avec des solutions d'acidité variable. La diminution du pH du liquide favorise, de manière très nette, la

glycogénolyse jusqu'à une certaine limite (pH 6.45) à partir de laquelle le phénomène se ralentit.

Ils ont trouvé, par contre, que le glycogène musculaire ne paraît pas modifié par l'augmentation de l'acidité. Les recherches d'ELIAS et SCHUBERT (445) montrent, en effet, que le glycogène musculaire d'une patte perfusée n'est pas modifié par l'acidification du sang à l'aide d'acide lactique. Ces auteurs paraissent, toutefois, avoir négligé de prendre en considération les très anciennes recherches de NASSE (446), effectuées en 1877. Cet expérimentateur a montré que l'acide carbonique accélère l'hydrolyse du glycogène dans le muscle squelettique de lapin et de grenouille et que la transformation du glycogène en sucre, sous l'action de la ptyaline, est également activée par cet acide .

Le problème que nous nous sommes posé est donc de savoir comment se comporte la réserve glycogénique du muscle cardiaque en présence de concentrations différentes d'acide carbonique dans un mélange gazeux sans oxygène ou pauvre en oxygène.

A).- Asphyxies aigües .-

a) Inhzletion d'enhydride carbonique pur.

Nous avons d'abord examiné, comme nous l'avons fait avec l'Azote, l'action exercée par une asphyxie aigüe, réalisée par l'inhalation d'Anydride carbonique pur. Nous avons suivi la même technique expérimentale que dans les expériences d'anoxie aigüe. La chambre respiratoire est traversée par un courant de gaz carbonique pur, préalablement détendu dans un gazomètre. Les animaux meurent en 2 minutes environ, après avoir présenté quelques mouvements respiratoires très amples et très profonds. Le coeur est prélevé 30 secondes, en moyenne après le dernier mouvement respiratoire. Les valeurs du taux du glycogène cardiaque sont rassemblées dans le tableau XVI.

Ces résultats montrent que les rats qui succombent d'asphyxie aigüe ne présentent pas, au moment de la mort, un abaissement de la réserve glycogénique cardiaque aussi important que celui qui caractérise l'anoxie aigüe. Le taux moyen de cette réserve s'établit, en effet, pour 10 animaux, à 599 + 59 mg par 100 grammes . L'anhydride carbonique exerce donc une action modératrice sur la vitesse de dégradation de la réserve de glycogène du myocarde, sous l'influence du manque d'oxygène.

b) Mélanges d'Azote et d'anhydride carbonique .

Les résultats acquis dans les précédents chapitres nous ont permis de conclure que, tandis que l'anoxie et l'hypoxie déterminent une diminution de la réserve glycogénique du myocarde, dont les conditions dépendent de la sévérité et de la durée du manque d'oxygène, l'asphyxie aigüe altère beaucoup moins le niveau de cette réserve. L'asphyxie brutale par l'anhydride carbonique pur, qui réalise, en même temps qu'une acidose gazeuse aigüe, une anoxie complète, nous a montré que la dégradation de la réserve était beaucoup moins

importante que dans le cas d'une anoxie brutale, réalisée par inhalation d'azote. La présence de 1 'anhydride carbonique parait donc, dans ce cas, exercer une action freinatrice sur le catabolisme de la réserve myocardique. Nous avons, alors, entrepris l'étude systématique de cet effet modérateur avec des mélanges asphyxiques, réalisant, à la fois, un état anoxique et des hypercarbies d'intensités différentes s il s'agit donc, dans ce cas d'anoxies hypercarbiques.

Dans ces expériences, les rats sont placés dans des mélanges contenant respectivement 80% de CO2 et 20% d'Azote, et 50% de CO2 et 50% d'Azote. Dans l'un et l'autre cas, les animaux ne survivent que quelques minutes. Le cœur est prélevé aussitôt après le dernier mouvement respiratoire. Les résultats des dosages sont rassemblés dans les tableaux XVII (80% de CO2 : 9 animaux) et XVIII (50% de C®Œ +: 14 animaux).

Ainsi, en atmosphère anoxique, le niveau de la réserve glycogénique du coeur s'abaisse dans tous les cas ; mais cet abaissement est toujours ralenti par la présence de l'anhydride carbonique (asphyxie). Le taux de la réserve, au moment de la mort, varie avec la concentration du CO2 dans le mélange gazeux.

Pour une concentration de 10%, il est de 359 + 59 mg p. 100 g. ( Tableau XVI }) :

Pour une concentration de 8%, i1 est de 286 + 62 mg. p. 100 g. ( Tableau XVII ) ;

Pour une concentration de 50%, il est de 181 + 31 mg p. 100 g. ( Tableau XVIII ).

Comme le montre la figure 2, l'inhibition exercée par l'anhydride carbonique à haute concentration sur l'intensité de la glycogénolyse cardiaque est proportionnelle à sa concentration.

B.) - Asphyxies de longue durée ,

Après avoir constaté que les tensions élevées d'anhydride carbonique freinent la dégradation de la réserve glycogénique du myocarde, nous nous sommes posé la question de savoir si des tensions plus faibles de CO2 exerceraient encore une action freinatrice, au cours d'expériences de longue durée. Nous avons donc pratiqué des asphyxies ménagées, tolérables pendant plusieurs heures et réalisant, à la fois, une hypoxie sévère et constante (5% d'oxygène) et une hypercarbie de plus ou moins forte intensité. Les mélanges que nous avons utilisés renfermnt de 1 à 20% de CO2, concentrations compatibles avec une survie prolongée des animaux .

Nous avons, systématiquement, examiné l'état de la réserve de glycogère du coeur après 5 heures d'asphyxie ménagée et nous avons déterminé, pour un certain nombre d'échantillons, les proportions du lyo- et du desmoglycogère . Nous avons complété cette étude par l'examen, pour certaines concentrations de C02, de l'évolution de la réserve glycogénique cardiaque en fonction du temps. Nos déterminations sont donc groupées en deux séries.

a) Variation de la réserve glycogénique du coeur en fonction de la durée de

l'asphyxie .

Glycogène

( mg. p. 100 9.)