C - Etude de l'action du manque d'oxygène sur le coeur

L'étude de l'action du manque d'oxygène sur le métabolisme cardiaque a fourni des documents d'utilisation souvent difficile, en raison des techniques utilisées pour cette étude, |

Une première et importante série de travaux a été consacrée au coeur de grenouille bien que des différences fondamentales aient été signalées, depuis fort longtemps, entre le fonctionnement cardiaque des poïkilothermes et celui des homéothermes (BODENHEIMER -196). C'est ainsi que CLARK, GADDIE & STEWART(197) ont montré que ce coeur isolé et perfusé avec du liquide de Ringer non oxygéné; s'arrête rapidement de battre et que cet arrêt se produit lorsqu'il s'est accutulé assez d'acide lactique pour déplacer le pH du sang jusqu'au point où la glycolyse devient impossible.Ills ont montré dans un travail sur le cœur du chat, que la quantité d'acide lactique produite, dans ces conditions, fait passer le pH du tissu de 7.5 à 6,5 et que le délai de survie représente le temps nécessaire à la saturation de l'alcalinité totale du myocarde. Au cours des 10 premières minutes, il y a, ainsi, pour 1 ce de liquide excrétion de 1 mg. d'acide lactique par &. de tissu et rétention d'environ 0.5 mg. dans le ventricule ; il apparaît que le ventricule de grenouille peut neutraliser, environ, 1.5 mg. d'acide lactique et que les 2/3 de cet acide sont neutralisés par les bases tissulaires .

Ceci représente la limite de la capacité-tampon et l'acide ultérieurement produit passe dans le liquide de perfusion sous forme libre. Ces résultats peuvent étre rapprochés de ceux obtenus par FURUSAWA & KERRIDGE (191) qui, reprenant des travaux de KATZ & LONG (190), et de KATZ, KERRIDGE & LONG (198) ont montré qu'une production de 1.5 mg. d'acide lactique fait passer le pH du coeur du chat de 7.5 à 6.5 et de ceux de BRODY (199) qui constate que la libération de 1 à 1.25 mg. d'acide lactique fait passer le pH du coeur de grenouille de 7.5 à 6.5.

Si; dans les conditions de l'anaérobiose, on maintient, dans le liquide de perfusion, une alcalinité suffisante, le coeur isolé peut maintenir son activité en utilisant le glucose de la solution (BACHMANN -200), (FREUND & KONIG - 201), (MARTINI -202), (CLARK, GADDIE & STEWART -197). Ces mêmes auteurs (203) ont montré, qu'en état d'anoxie, le coeur isolé de grenouille ne pouvait maintenir son activité que pour une valeur du pH égale ou supérieure à 8. Ils ont noté que la consommation de glucose et la formation d'acide lactique étaient, alors, beaucoup plus élevées qu'en présence d'oxygène. La lactacidogénèse cardiaque hent normalement de l'ordre de 0.03 mg./g./h. peut alors atteindre De 9 Ce h;

En ce qui concerne le coeur de mammifère, BOGUE, CHANG & GREGORY (86) utilisant le coeur isolé du chien, ont montré que, dans le cas d'une augmntation progressive de l'anoxie, le coeur continue à utiliser du glucose et de l'acide lactique.L'insuffisance cardiaque apparaît brusquement lorsque la pression partielle de l'oxygène atteint de 30 à 15 mm de mercure. Ce n'est qu'au stade final de l'asphyxie que le coeur commence à produire de l'acide lactique à partir de ce moment, le taux du glycogène cardiaque diminue progressivement .

Ces résultats ont été confirmés par RUHL & THADDEA (88).

Les travaux concernant les variations des réserves énergétiques du myocarde dans l'anoxie, ont porté sur l'ATP, le phosphagène et le glycogène.

En ce qui concerne l'ATP et le phosphagène, WEICKER (76) étendant aux mammifères les résultats obtenus sur le coeur isolé de grenouille par CLARK, EGGLETON & EGGLETON (67) a montré que les coeurs isolés du chat et du lapin présentent, au cours de leur perfusion en anaérobiose une diminution sensible de leurs taux de phosphagène et d'ATP. Ces résultats ont été confirmés par BURNS & CRUICKSHANK (71) qui, opérant dans des conditions analogues sur le coeur du chat, observent des diminutions du taux de ces substances qui arrivent respectivement, pour des épreuves d'anoxie complète, à 20% (Phosphagène) et à 40% (ATP) de leurs valeurs normales dans le myocarde, la disparition du phosphagène précédant celle de l'ATP. CHANG a étendu la validité de ces résultats aux fragments d'organe. Il a montré (204), en plaçant une oreillette isolée d'un coeur de lapin dans l'azote, que, au moment de l'arrêt des contractions, le taux de l'ATP n'est plus que le tiers du taux normal. Opérant ultérieurement sur le lapin intact (205), il a constaté que les taux de la phosphocréatine ét de l'ATP sont, au moment de l'arrêt du coeur, aux 3/4 de leurs valeurs normales et qu'ils continuent à diminuer, après la mort, jusqu'à disparition complète. SCHUMANN (65) a confirmé ces résultats en plaçant des rats dans une atmosphère d'Azote pur. Le tableau suivant rend compte de la diminution rapide du taux des substances riches en énergie et de la disparition précoce du phosphagène (mg. p. 100 g.)

GRAUER (77) enfin, a également confirmé ces données en opérant l'obs- . truction de la trachée -par clamping- chez le rat : il observe une chute du taux de l'ATP de 27.8 à 5.0 mg. par 100 g. de coeur.

En désaccord avec la plupart des autres auteurs, WOLLENBERGER (2%) ne constate pas de diminution de la phosphocréatine et de l'ATP dans le coeur du chien - en préparation coeur-poumons- au cours de la défaillance cardiaque spontanée ; pour lui, la caractéristique biochimique de la "défaillance" ne serait pas l'épuisemnt des composés phosphorés à haut potentiel énergétique indispensables à la contraction, mais l'inaptitude d'un tel myocarde à utiliser l'énergie libérée par la dégradation de ces composés.

C'est G. EVANS (47) qui, le premier, a indiqué, à la suite d'une expérimentation sur le chien intact, qu'une diminution du taux de l'oxygène dans l'air inspiré entrainait un abaissement du niveau de la réserve glycogénique du myocarde. La constance de la quantité de glycogène normalement présente dans le coeur est tenue, par cet auteur, pour une preuve de la non-utilisation de cette réserve, dans les conditions physiologiques du fonctionnement cardiaque. Dans les expériences qui ont été rapportées plus haut, CHANG (204) a observé que, au moment de l'arrêt asphyxique, le taux du glycogène, dans l'oreillette isolée du lapin représente les 2/3 de la valeur normale de ce taux, alors que, chez l'animal intact, la perte du glycogène peut affecter les 9/10 de la réserve totale (CHANG -205) et GRAUER (207) a montré que la survie du coeur en anoxibiose était directement liée à la possibilité d'utilisation de sa réserve glycogénique.

SCHUMANN (208) a repris ces expériences, chez le rat, par une autre méthode. Il soumet les animaux à une dépression barométrique progressive et note que le myocarde ne manifeste de diminution du taux de son glycogène qu'à partir d'une altitude fictive de 7.000 mètres et que, à 10.000 mètres, il ne reste plus, dans le tissu cardiaque, que 15% de sa réserve glycogénique normale. Dans une atmosphère d'Azote pur, il observe une vidange du même type mais plus rapide, le niveau de 15% étant atteint en 2 minutes 30, environ. Dans des expériences analogues, VAN MIDDLESWORTH, KLINE & BRITTON (209) constatent, chez le rat, après un séjour de 4 heures à l'altitude fictive de 8.000 mètres, une baisse du taux du glycogène cardiaque de 580 à 380 mg. par 100 g. Enfin, FERNANDEZ & GONZALEZ (210) ont rapporté que le lapin, non anesthésié, placé en position verticale, présente un syndrome de syncope orthostatique dû à la surcharge du coeur en sang veineux. Cet accident est caractérisé -au point de vue électrocardiographique, en particulier- comme un état anoxique : les auteurs constatent, chez le sujet atteint de ce trouble, une diminution du taux du glycogène cardiaque qui passe d'une moyenne de 357 à 205 mg. par 100 g. |

SC HUMANN (65) a encore montré que si on augmente considérablement le travail du coeur, en épuisant des rats par la fatigue - sur le tapis roulant ou

par une épreuve de nage forcée- on provoque une nette diminution du taux du glycogène cardiaque, diminution qui peut, d'ailleurs être réduite si on soumet les animaux à un entrainement préalable : ce résultat a été interprêté comme une manifestation d'anoxie cardiaque partielle, la circulation coronarienne n'arrivant plus à satisfaire les exigences en oxygène du coeur surmené et l'entrainement réalisant une adaptation de cette circulation à ces besoins accrus.

Les travaux de BOGUE, CHANG, EVANS & GREGORY, antérieurement cités, montrent que le coeur isolé, placé dans le circuit d'un oxygénateur, augmente considérablement, quand on élève le travail qui lui est imposé, sa consommation d'oxygène et de glucose, en même temps qu'il se form de l'acide lactique. On peut interprêter, dans le même sens, les observations de GOTTDENKER & ROTHBERGER (211) qui ont constaté que, dans l'insuffisance cardiaque spontanée, malgré une importante vaso-dilatation compensatrice des coronaires (141 cc/minute au lieu de 53 cc/minute) la consommation d'acide lactique du coeur fait place à une lactacidogénèse avec émission de l'acide formé dans le sang. Des travaux récents ont apporté de nouveaux résultats dans ce sens, par l'étude expérimentale de l'occlusion des coronaires (RAJSKINA -212). On note, dans la zone de l'infarctus expérimental, une diminution du taux du glycogène et une élévation de celui de l'acide lactique. La levée de la ligature ramène le taux de l'acide lactique à sa valeur normale sans qu'il en soit de même pour celui du glycogène.

Ainsi donc, en conclusion, il paraît établi, sans toutefois qu'on ait exactement précisé ni les types d'anoxies réalisés, ni les modalités de la vidange glycogénique, qu'un manque d'oxygène entraîne une modification du métabolisme cardiaque qui se traduit, en dernière analyse, par un épuisement de la réserve glycogénique du coeur.

Cependant, cette susceptibilité du myocarde à l'anoxie soulève deux questions 3: d'une part, elle justifie, peut être, les irrégularités considérables que nous avons signalées, concernant le taux du glycogène cardiaque observé par les divers auteurs - et nous examinerons ce point avec l'étude des méthodes de dosage-, d'autre part, elle introduit un certain nombre de remarques qui peuvent être faites à l'égard des méthcdes utilisées dans les recherches physiologiques sur le myocarde et, en particulier, à l'égard des dispositifs du type "coeur-poumons".