ONZIÈME LEÇON

SOMMiiBË. Là matièré côlorantê des fiiusclés sttiés est indBpêadânte du sang centenu dans les réseaux vasculaires. — L'hémoglobine du sang et la matière Colorante rouge des muscles sont deux substances identiques. — Spectre de l’hémogloLine dû sang, identique à celui de l’hêmoglôbinè ■ du muscle : mjospectroscope. — L’hémoglobine musculaire accumulé l’oxygène dans la substance cpntraetile : cette dernière réduit constam* ment l’hémoglobine. — Rôle de l’hémoglobine dans la contraction musculaire : Contraction des muscles pâles et des muscles rouges.

Messieurs, la coloration rougeâtre de la chair musculaire a de tout temps attiré l’attention des anatomistes. On l’a crue d’abord produite par le sang contenu dans les vaisseaux des muscles. C’était là l’opinion de Boerhaâve et celle de Haller. Le premier, Bichat affirma que la coloration rouge du muscle était due à une matière propre analogue à celle du sang, en provenant peut-être, mais néanmoins distincte de cette dernière.

Il dit en effet que le sang « colore le tissu musculaire, » mais non, comme il semble d’abord, en circulant dans » ce tissu. La portion circulante ou libre n’y concourt que » peu. C’est la portion combinée avec le tissu musculaire, » celle qui concourt à sa nutrition, qui lui donne sa cou- » leur. » A l’appui de ses assertions, Bicbat donna des preuves indirectes. Il avait remarqué que les fibres muscu-

laires des intestins et les fibres volontaires de certains animaux étaient pâles bien qu’il y eut du sang dans les vaisseaux, et que d’un autre côté, chez les animaux asphyxiés la substance colorante des muscles restait rouge tandis que le sang s’écoulait par jets noirs des artères musculaires. La matière colorante des muscles ne subissant pas, pendant l’aspbyxie, les mêmes modifications que celle du sang, Bichat la sépara de cette dernière. Il l’en rapprocha cependant d’un autre côté en faisant voir que le muscle de la vie animale « exposé pendant quelque temps au contact de l’air ou de l’oxygène » voit devenir sa couleur rouge sensiblement plus brillante, semblable, en cela, à la matière colorante du sang, qui, dans les mêmes conditions devient rutilante.

Vous serez bientôt à même d’apprécier. Messieurs, la justesse de ces vues que les recherches de chimie biologique moderne ont pleinement corroborées. C’est ainsi que. dans ces dernières années Kùhne, faisant circuler dans les vaisseaux d’un animal un courant d’eâu faiblement chargée de chlorure de sodium, montrait qu’au moment où le liquide s’écoule incolore par les veines, ne contenant plus aucun globule rouge, les masses musculaires ont conservé jusqu’à un certain point leur coloration. Je pourrais citer encore à ce propos une expérience analogue, que j’ai faite afin de bien montrer que la coloration des muscles rouges du lapin appartient à la substance musculaire ellemême, et non au sang qui circule dans les vaisseaux qui l’arrosent. Sur un lapin récemment sacrifié par hémorrhagie, j’adapte une canule dans le bout central de la carotide sectionnée, une autre canule est placée dans le bout périphérique de la jugulaire également coupée. Je fais ensuite circuler, dans le système vasculaire de l’animal, et pendant plusieurs heures, un courant de sérum artificiel préparé selon la formule de M. Malassez.

Quand le liquide sortant par la jugulaire, examiné au mi-

croscope, ne contient plus aucun globule rouge, l’animal est ouvert, et l’on reconnaît que la teinte rose-pâle des muscles ordinaires est seulement affaiblie, et que la coloration beaucoupplusintense des muscles rouges a subsisté. Il existe donc bien, dans les muscles volontaires, üne matière colorante leur appartenant en propre et combinée avec leur substance contractile. Mais quelle nst cette matière ? Quelles analogies présente-t-elle avec la matière colorante des globules rouges du sang ? Pour répondre à cette question, il est nécessaire d’entrer maintenant dans quelques détails sur la substance qui donne aux globules sanguins leur couleur rouge.

La matière colorante des globules du sang n’est bien connue que depuis ces dernières années. Avant l’application de l’analyse spectrale à l’étude de ce composé, l’on en connaissait à peine les propriétés générales. Toute notion exacte faisait défaut. Cependant en 1851 et presque simultanément, Reicbert et Funke firent avancer la question d’un pas en montrant qu’aux dépens de la matière colorante des globules rouges pouvaient se former des cristaux. Funke n’avait d’ailleurs indiqué, pour préparer la substance qu’il nommait Eémato-crisialline, que des procédés applicables à l’étude microscopique, mais non à l’analyse chimique faite en grand (1) et, bien qu’il eut montré l’existence de cette matière cristalline, non-seulement dans le sang veineux de la rate du cheval, mais encore dans le sang de l’homme, du chien, et de divers poissons, on ne la trouvait pas régulièrement, et l’on doutait par cela même de

(l) Pour obtenir YMmato-cristalline-, Funke place une goutte de sang sur une lame de verre, la recouvre d’une lamelle, et la laisse ensuite se dessécher lentement et incomplètement. A un certain moment, il ajoute un peu d’eau à la préparation. U voit alors, au bout d’un temps variable, les globules se détruire, et leur contenu se transformer en cristaux. Funke. üeber das Milzvenenblut, (Henle und Pfeufers Zeitschr. f. ration, Med,., 1851, Bd. I, p. 172, planche 1). ’

son existence. Ce qui achevait d’amener la confusion, c’est encore que les formes des cristaux d’hémato-cristalline ne se rapportent pas, chez tous les animaux au même système cristallin. L’hémato-cristalline du chien, de l’homme, et de la plupart des mammifères carnivores, forme en effet des prismes rhomboïdaux, tandis que celle du cochon d’Inde forme des tétraèdres, celle du sang de l’écureuil des tables hexagonales, etc. De ces différences observées dans les formes affectées par les hémato-cristallines de provenance diverse, l’on avait même conclu que leur nature chimique n’était pas constante, et M. Ch. Robin allait jusqu’à considérer ce. corps comme du phosphate de soude provenant du sérum et coloré par les globules dissous.

Toutes ces discussions cessèrent cependant, dès que Hoppe-Seyler eût soumis la matière colorante du sang à l’analyse spectroscopique. Il montra en effet que, quelle que soit sa forme cristalline, cette matière, que nous ap-pellerohs désormais avec lui ^hémoglobine, possède des propriétés optiques et chimiques constantes qui en font un corps parfaitement défini.

Il serait hors de propos de vous exposer ici les principes fondamentaux de l’analyse spectrale et la théorie du spec^ troscope. Je tiens seulement à vous faire voir que les muscles que nous étudions, par cela même qu’ils pro^ duisent, en agissant comme des réseaux parallèles, des spectres de diffraction très-nets, peuvent nous servir à construire un spectroscope très-simple à l’aide duquel nous pourrons faire à la fois l’analyse optique de l’hémo» globine du sang, et de la matière colorante propre des muscles.

Le couturier d’une grenouille suffit pour remplacer, dans l’appareil que j’ai nommé myospectroscope^ le prisw? d Amici. Ce muscle, détaché de ses deux insertions ex? trêmes, est séparé avec précaution des masses musculaires qui l’entourent, enlevé, et fixé dans un état de moyenne

extension à l’aide d’épingles sur une plaque de liège. Il est ensuite séché dans une étuve dont la température ne doit pas dépasser 40°, Il convient alors de rendre bien planes et parallèles les deux faces du muscle. On y arrive en alézant, pour ainsi dire, soigneusement ces dernières à l’aide d’un scalpel bien tranchant. Le muscle est ensuite rendu transparent par la térébenthine ou l’essence de girofle, puis monté dans le baume de Canada ou la résine de Damar, de façon à ce que son grand axe soit bien parallèle aux bords de la lame de verre sur lequel il est placé. L’orientation des bords de cette lame à

l’égard de la fente, deviendra, par ce moyen, plus facile, En plaçant l’un des bords de cette lame perpendiculairement à la fente lumineuse, on aura disposé en effet convenablement les stries du réseau formées par la striation transversale du muscle.

Le reste de l’appareil consiste en un tube cylindrique T,, de 4 centimètres de diamètre, et de 12 de longueur, noirci à l’intérieur, et muni, à l’une de ses extrémités, d'un diaphragme percé d’une fente linéaire et verticale, A son autre extrémité, le cylindre creux présente une ouverture ronde, pratiquée concentriquement à son axe de flgùre. Au devant de cette ouverture, est disposée une sorte de pla-

tine, analogue à celle des microscopes, et sur laquelle la préparation de grenouille, qui jouera le rôle de prisme, peut être orientée convenablement et fixée dans sa position à l’aide de valets. Cette préparation étant disposée, comme nous l’avons dit, de façon à ce que l’axe de figure du muscle soit placé perpendiculairement à celui de la fente lumineuse, l’on peut voir, en regardant à travers le trou, paraître à droite et à gauche de cette dernière, une série de spectres dont les plus internes sont nets et brillants.

Si maintenant, derrière la fente, je dispose un tube d’essai contenant une certaine quantité de sang étendu d’eau (1) et si je regarde à travers l’instrument dirigé soit vers la lumière d’une lampe, soit vers un point lumineux du ciel, je remarque facilement que le spectre n’est pas continu. Dans les portions jaune et verte se montrent deux bandes verticales noires, séparées l’une de l’autre par un espace égal à peu près à leur propre largeur. Ce sont les raies bien connues de l’hémoglobine oxygénée. Ces deux raies ont une situation identique, qu’il s’agisse du sang du chien, du cochon d’Inde ou de l’écureuil, qui cependant fournissent des cristaux qui ne sont point de même forme géométrique. La matière colorante de ces sangs divers jouit par conséquent de propriétés optiques identiques. Mais, dans cette expérience les globules ont été dissous par l’eau que l’on a ajoutée au sang défibriné. Je prends une goutte de sang d’un animal vivant, je la place sur une lame de verre et je la recouvre d’une lamelle, de façon à ce qu’elle soit étalée en couche mince, capable de laisser passer la lumière. La préparation, examinée au microscope, montre que les glo-

(l) Pour maintènir convenablement ce tube, ou tout autre objet dont Ion veut étudier la coloration par l’analyse spectrale, l’appareil est complété par un second tube glissant à frottement sur le premier et muni d un diaphragme percé verticalement d’une large fente. Dans cette fente on peut engager le tube d’essai, contenant la solution colorée, ou bien y placer une membrane vivante dans laquelle circule le sang, telle que la membrane nata* oire de la patte de la grenouille, fixée sur une mince lame de liège.

hüles rouges, sauf quelques modifications de détail, ont subsisté. Cependant l’examen spectroscopique montra alors que les deux raies d’absorption sont restées absolument les mêmes que dans le cas précédent. Il résulte de ces faits que la matière colorante rouge du sang siège bien dans les globules. Une troisième modification de l’expérience va nous montrer que cette matière colorante n’est autre que l’hémato-cristalline elle-même.

Quelques centimètres cubes de sang de chien, défibriné par le battage, sont placés au fond d’un flacon. Nous ajoutons à ce liquide, goutte à goutte et en agitant de l’éther sulfurique, jusqu’à ce que le mélange devienne transparent. Abandonnons maintenant à lui-même ce liquide pendant quelques heures, il se prendra en masse. Enlevons avec la pointe d’un scalpel un fragment de la masse; dissocié sur une lame de verre et examiné au microscope, il se montrera composé de cristaux rhomboïdaux d’hémoglobine (Hématocristalline de Funke). Je dissous maintenant dans l’eau une certaine quantité de ces cristaux, et je place la solution, contenue dans un tube d’essai, derrière la fente lumineuse du myospectroscope. Les deux raies d’absorption de l’hémoglobine oxygénée n’ont pas varié.

Ceci revient à dire. Messieurs, que la matière colorante du sang est contenue dans les globules, et que les cristaux que l’on extrait de ces derniers, par la méthode que je viens de vous indiquer, ne sont autres que cette matière colorante elle-même, qui, subissant ane simple modification moléculaire, a revêtu des formes géométriques précises. Nous connaissons donc actuellement l’hémoglobine du sang, et nous lui pouvons comparer la matière colorante qui teint en rouge plus ou moins foncé la substance contractile des muscles.

Cette matière colorante, comme l’a montré directement Kùhne, paraît tout-à-fait identique à celle des globules rouges. Sur le lapin qui, tout à l’heure, nous a servi à dé-

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montrt;!- que la polorqüpn des lïmsclps est indépendante du sang, et dont le système vasculaire a été assez soigppp. ment lavé pour que l’qn soit bien assuré qu’il ne ppntieiit plus de globules rouges, j’enlève un muscle quelconque oq préférablement un muscle rouge comme le demi tendh lieux; je l’exprime légèrement dans du papier Joseph a^n de le vider du peu de sérum artificiel qu’il reuferme dans son épaisseur et qui, lui-même, pouvait contenir du sang; je le coupe ensuite en lanières nainces. Cela fait, je traite cette chair musculaire divisée par l’eau distillée, cette derr nière se teint en rose fleur de pêcher au bout de quelque temps. Si maintenant j’examine la solution (filtrée) au speetrosGope je vois immédiatement apparaître, dans la régiçn déjà indiquée du spectre, les deux bandes d’absorption dp l’hémoglobine, oxygénée, l’addition d’un corps réducteur tel que le sulfhydrate d’ammoniaque fait apparaître la bande unique de Thémoglobine réduite. Enfin, lesdeuxbandes. de l’hémoglobine oxygénée reparaîtront si j’agiteavec derair la solution aqueuse de matière colorante musculaire.

On pourrait déjà conclure avec vraisemblance,de ces faits, que cette matière, n’est autre que l’hémoglobine, ou, qu’en d’autres termes, il existe une hémoglobine musculaire, comme il existe une hémoglobine du sang. Il est vrai que cette hémoglobine n’a pu être obtenue encore à l’état criSr tallin. Cependant comme Kühne est arrivé, enchauffàntlf liquide de macération musculaire avec du sel marin, et en le traitant ensuite par l’acide acétique glacial, à reproduiPS les cristaux caractéristiques d'Jiémine (chlorhydrate, d’béi mâtine) que dans ces circonstanceu l’hémoglobine seule peut engendrer, nous admettrons que la matière colorante de^ muscles est identique avec celle des globules rouges dU sang.

Nous sommes actuellement en droit de nous demander quel rôle joue l’hémoglobine musculaire dans la nutritipn du muscle. Etudions, pour résoudre cette question, les ino-

dificatioîis suhies par cette spl^stance dans un fragment de muscle pris sur un animal Tivant et séparé du CQurant sanguin. Une minime portion de chair musculaire de hoeuf est légèrement dissQciée sur une lame de verre ; la préparation est recouverte d’une lamelle sans addition d’aucun liquide. Les faisceaux primitifs sont entourés de vastes flaques d’air incluses dans la préparation bordée avec de la parafflne.

Un premier examen fait avec un mierospectroscope rér vêle l’existence de deux bandes d’absorption distinctes dans la portion verte et jaune du spectre. L’hémoglobine musculaire est conséquemment oxygénée. Un nouvel e^e^^en pratiqué aubQut de quelque^ minutes montre,, au centi’ê de la préparation^ ta bande unique de rbémoglobine réduite, et les deux bandes de rhémoglo-Qxygénée distinctes sur ses bords, è, l’ceil nu la préparation est restée rouge au voisinage de l’air, et devenue verdâtre au centre, Que flé-. montrent ces faits ? Ils concourcut ce me semble à faire voir que l’hémoglobine combinée à In substance eontrac^ tile des muscles striés est rapidement réduite par cette dernière, à moips qu’nn nouYel apport d’oxygène ne vienne au fur et à mesure remplacer celui que le muscle lui sousttrait continuellement, Dans la préparation due nous venons d’examiner, les choses ne se passent pas autrement. A sa partie centrale, le fragment démuselé dissocié est étroitement pris entre la lame et la lamelle. A sa périphérie il est baigné par des flaques d’air oxygéné. A mesure que l’hémoglobine est réduite, sur ce point, par les actions chimiques dont la substance musculaire est le théâtre, elle est oxygénée de nouveau par l’air ambiant et reste rouge. Mais laissez la préparation à elle-même dans la chambre humide pendant plusieurs jours, le muscle tout entier prendra une teinte verdâtre parce que tout l’oxygène de l’air inclus sous la lamelle lui aura été soustrait graduellement par l’hémoglobine musculaire.

Cette substance est en effet l’agent le plus actif de la respiration du muscle. Elle emmagasine l’oxygène dans la substance musculaire, et cet oxygène est utilisé au moment de la contraction. Cette dernière paraît entièrement subordonnée dans son mode au mode même d’oxygénation du muscle.

L’apport d’oxygène étant lui-même en rapport avec l’apport du sang artériel, on pourrait prévoir que, dans un muscle où ce liquide oxygéné coulerait, pendant que la contraction s’exécute, cette dernière se soutiendrait énergiquement et longtemps. Ce n’est pas là le cas des muscles striés ordinaires. On sait, en effet, qu’au moment même où un muscle se contracte, ses veines efférentes sont comprimées et que le sang ne se renouvelle plus dans son épaisseur.

Le muscle ne possède pendant la contraction d’autre source d’oxygène que le sang inclus dans sa masse ; aussi cette contraction est-elle à la fois brusque et courte, et, la réserve d’oxygène rapidement épuisée, le muscle revient à l’état de repos qui permet de nouveau l’afflux du sang oxygéné.

Mais tous les muscles striés, vous l’avez vu, ne présentent pas ce mode de contraction courte et brusque dont le type peut être fourni par les muscles blancs du lapin; d’autres muscles se contractent lentement et longtemps. Ces muscles montrent bien l’importance de l’hémoglobine musculaire. Pour une contraction longue, ils ont besoin d’une réserve considérable d’oxygène. Ils sont aussi comme surchargés d’hémoglobine. Ce sont les muscles rouges, ceux que nous avons décrits précédemment avec soin, et dont le type peut être pris dans le demi-tendineux du lapin. Vous verrez ultérieurement que l’oxygène est en outre apporté sans cesse à cette hémoglobine, même pendant la contraction, car le sang d’un muscle rouge, inversement à ce qui se passe dans un muscle blanc, baigne ce muscle contracté à peu près aussi complètement qu’il le fait pendant le repos.