AVANT - PROPOS

Le présent travail a été effectué au Laboratoire de Physiologie générale de la Faculté des Sciences de Lyon .

Nous voudrions qu'il nous soit permis, avant d'exposer les résultats que nous avons obtenus, d'évoquer le temps, déjà lointain, où, en Novembre 1941, nous avons été appelé par le Professeur Henry CARDOT à occuper, dans ce laboratoire, les fonctions d'assistant. Nous ne l'avons connu qu'au cours de l'année 1939, où nous faisions, sous sa direction, un diplôme d'Etudes supérieures et pendant les trois mois où nous avons été sous ses ordres. Une mort prématurée devait l'enlever, en quelques jours, à l'affection de ses collaborateurs, Nous voudrions, en rappelant sa mémoire, dire le haut exemple que fut, pour tous ceux qui l'ont approché, ce Maître dont le savoir n'avait d'égal que la modestie,

Le bref passage de Monsieur le Professeur E.F. TERROINE à la direction du service nous a permis d'apprécier un enseignement remarquable qui constituait la meilleure initiation à la Recherche en un temps où la mise en route d'un travail expérimental était, à peu près, impossible. Nous le remercions des conseils qu'il nous a donnés, de l'aide qu'il nous a apportée dans les débuts de notre carrière et de l'intérêt qu'il a témoigné, à plusieurs reprises, pour notre travail.

Monsieur le Professeur D. CORDIER a pris la direction du laboratoire de Physiologie de la Faculté des Sciences de Lyon, en 1945. C'est à lui que revient la plus grande part de notre gratitude . Il nous a proposé un sujet de recherches, dans le cadre des problèmes de physiologie de la respiration qui lui sont particulièrement familiers. Cing années d'activité dans les services de la France Libre lui donnaient, sur les questions de physiologie appliquée, une compétence étendue dont nous avons largement usé pour la dernière partie de nos recherches. I1 a suivi les résultats de nos expériences, ne nous ménageant ni les suggestions, ni les conseils, ni les encouragements, ni les moyens matériels pour nous permettre de mener à bien notre projet. Qu'il soit assuré de notre reconnaissance et de notre respectueux dévouement.

Nous remercions Monsieur le Professeur KUHNER et Monsieur le Professeur MENTZER d'avoir bien voulu s'intéresser à ce travail et accepter d'en être les juges.

Nos remerciements vont, enfin, à Madame CORDIER qui nous a épargné, chaque jour, une part importante des soucis matériels qu'implique la poursuite d'un travail expérimental du genre de celui-ci, et à tous nos camarades du laboratoire pour les innombrables services qu'ils ont eu l'occasion de nous rendre, plus spécialement à Monsieur G. PERES qui s'est toujours montré si serviable à notre égard et à Monsieur J. CHANEL et à Mademoiselle Y. PIERY qui ont su ajouter à l'obligeance qu'on peut attendre de collègues dévoués, les marques d'une fidèle et constante amitié .

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Le problème du métabolisme du myocarde en général et de celui des hydrates de carbone, en particulier, est à la fois, à considérer le nombre des travaux qui lui ont été consacrés, un de ceux qui ont le plus retenu l'attention des chercheurs et, à voir combien nos connaissances sont encore limitées en ce domaine, un de ceux qui ont été les plus pauvres en résultats positifs et indiscutables. Le coeur, en effet, représente un type de muscle très particulier : muscle strié et muscle involontaire, muscle à contraction automatique et à contraction rythmique . L'analogie de structure du myocarde et du muscle squelettique a suggéré, à priori, l'identité - ou au moins, l'analogie - des processus chimiques qui servent de support aux phénomènes mécaniques ; aussi, de nombreux auteurs ont-ils, à chaque progrès franchi dans la connaissance des mécanismes du fonctionnement musculaire, sous-entendu ou exprimé l'opinion que ces résultats étaient applicables -mutatis mutandis- au muscle cardiaque. L'automatisme, c'est à dire dans le cas du fonctionnement norml, la non-nécessité d'un stimlus nerveux pour déclencher chaque contraction, et la rythmicité, c'est à dire la succession, pendant un temps parfois considérable, de phases de contraction et de décontraction, apparaissaient même comme des conditions particulièrement favorables à la constitution d'états d'équilibre entre les divers produits du métabolisme, états d'équilibre qui juxtaposent des quantités plus ou moins importantes de métabolites intermédiaires qu'on peut ainsi espérer saisir et doser.

Ainsi donc, l'étude du métabolisme cardiaque a suivi, pas à pas, d'une part l'évolution de nos connaissances sur la biochimie du muscle squelettique, d'autre part les méthodes d'investigation de l'activité cardiaque.

À qui jette un coup d'oeil d'ensemble sur l'évolution de nos conceptions sur la chimie musculaire depuis trois-quarts de siècle, celle-ci présente trois grandes périodes. La première s'ouvre par la découverte du glycogène par CLAUDE BERNARD et son identification, dans le muscle et le foie où il constitue une réserve ultérieurement utilisable comme "combustible" pour la contraction musculaire ; les étapes de cette dégradation ne commencent guère à être connues avec quelque précision qu'aux environs de 1920, par les importants travaux de l'école de MEYERHOF, qui inaugurent les notions de métabolite intermédiaire et de cycle de dégradation. Les recherches ultérieures viseront à saisir un nombre de plus en plus grand de tels intermédiaires, à les doser, à préciser les conditions de leur synthèse et de leur dégradation et les anomalies de leur mtabolisme. Enfin, depuis une vingtaine d'années environ, et parallèlement avec le type d'études qui vient d'être défini, l'attention des chercheurs semble plus spécialement attirée par la considération, à côté des phénomènes strictement chimiques -transformations de matière- des mutations énergétiques qui les accompagnent et du potentiel énergétique que représentent les divers composés formés au cours des transformations métaboliques .

Cette évolution des conceptions biochimiques a été suivie avec les méthodes spécifiques de l'investigation de l'activité cardiaque . Aux premiers travaux, qui réservent toujours une place prépondérante à l'étule morphologique de la contraction cardiaque par les techniques de l'enregistrement graphique et où la recherche chimique (lorsqu'elle a lieu) est toujours postérieure

à l'expérimentation physiologique, succèdent, à partir de 1910, les techniques de perfusion du type de la préparation "Coeur-poumons" de Starling. C'est sur ce genre de dispositif expérimental qu'a été effectuée la majorité des travaux que nous aurons à citer en référence. Les critiques qui ont été faites à ce mode opératoire ont conduit -en dépit de la complexité des phénomènes qui s'observent alors- les expérimentateurs à opérer, depuis une dizaine d'années, sur l'animal intact. C'est exclusivement à ce dernier genre de techniques que nous avons fait appel pour la partie expérimentale de ce travail.

L'exposé de ce travail comprend trois parties . Dans la première nous étudierons l'état des connaissances actuelles sur la nature et l'utilisation des réserves hydrocarbonées du myocarde. Nous ferons successivement l'analyse des réserves énergétiques du coeur et l'étude des mécanismes de dégradation de ces réserves. Nous essaierons, ensuite, de voir dans quelle mesure la consommation d'oxygène du coeur peut nous renseigner sur le niveau de ses dépenses énergétiques . Nous ferons, enfin, une revue rapide des mécanismes régulateurs qui interviennent pour modifier le niveau de cette réserve lorsque le myocarde se trouve placé dans des conditions particulières de fonctionnement.

Les deux parties suivantes sont consacrées à l'exposé de nos recherches personnelles. Dans la seconde partie, nous faisons l'exposé et l'analyse critique des méthodes que nous avons utilisées pour le dosage de la réserve glycogénique. Nous avons ensuite cherché à établir la valeur "physiologique" de cette réserve et sa répartition entre formes libre et liée. Puis nous consacrerons plusiéurs chapitres à l'étude des modifications de la réserve sous l'action du manque d'oxygène dans ses diverses modalités, chez l'animal asphyxique, et, enfin, sous l'effet de l'intoxication carbonique .

Nous désignons sous le nom d'anoxie aigüe, l'inhalation d'azote pur et d'hypoxie, celle d'un mélange gazeux appauvri en oxygène +

Le term général d'hypercarbie correspond à tous les mélanges gazeux contenant un taux d'anhydride carbonique supérieur à 0.03%. Celle-ci contribue à réaliser soit une asphyxie, soit une intoxication carbonique pure. Dans l'asphyxie brutale, l'animal respire, d'emblée, soit du CO2 pur, soit un mélange d'azote et de CO2, le taux de ce dernier étant supérieur ou égal à 50% « il s'agit donc, d'anoxies hypercarbiques. Dans l'asphyxie prolongée, le mélange gazeux est pauvre en oxygène (5%) et a une teneur en CO2 qui permet une survie de plusieurs heures ( 1 à 20% ) 3: hypoxies hypercabiques. Dans l'intoxication carbonique pure, le mélange gazeux présente un taux d'oxygène normal (20%) et une concentration en CO2 supérieure ou égale à 20%.

La troisième partie a pour objet l'étude des modifications de la réserve glycogénique cardiaque au cours des états de choc provoqués par un certain nombre d'agents agressifs, en vue d'une contribution à la connaissance de la pathogénie de ces états.

Toutes nos recherches expérimentales ont été effectuées sur le rat.